CFG桩复合地基在岩溶地区高层建筑地基处理中的应用

刘英男　杨春来

摘 要：本文以高层建筑工程为例，对岩溶地区冲孔桩与CFG桩复合地基两种基础方案进行对比分析，对CFG桩复合地基在岩溶地区高层建筑地基处理中的实际应用情况进行分析和研究，仅供相关人员参考。

关键词：CFG桩；复合地基；岩溶地区；高层建筑

岩溶地区高层建筑地基处理具有一定的复杂性和特殊性，因而在高层建筑实际施工过程中应当对施工的重点和难点进行合理的把握，对CFG桩复合地基的实际应用情况进行研究和探索，确保基础设计的安全性和经济性，以切实提高岩溶地区高层建筑地基处理的质量。

1 工程概况

本文以某市湖边项目为例，对CFG复合地基在岩溶地区高层建筑地基处理中的实际应用情况进行分析。该工程项目由25栋高层建筑组成，场地岩土主要包含第四系素填土、淤泥、红黏土以及中石炭统大塘阶灰岩四种类型土质，工程施工现场的地貌属于溶蚀堆积平原，溶沟发育情况较好，且该工程的浅层局部存在溶洞。该工程施工现场的岩面局部起伏变化较大，场地地下水水位比较稳定，并且不具备腐蚀性。

2 岩溶地区高层建筑地基基础施工方案

2.1一期工程冲孔桩施工

在一期工程施工过程中，应当结合高层建筑施工的实际情况进行分析，对地基基础施工进行多种方案的比较分析后，施工单位决定采用冲孔桩施工方案来进行一期工程的施工操作。一期工程施工现场的地质特点具有一定的复杂性，地下水水位比较高。针对此种情况进行研究，发现人工挖孔桩降水操作具有一定难度，切实施工成本较高，并不具备适宜性。因此施工单位决定采用冲孔灌注桩进行施工操作，对桩端持力层以及桩端承载力进行明确，以促进冲孔灌注桩施工的顺利进行。待桩施工完成后，进行钻芯检测，检测结果现实单桩承载力未能够满足工程的设计要求。尤其是在受到岩面局部起伏变化的影响，导致持力层缺乏稳定性和可靠性，冲孔桩施工难度较大，并且清孔操作不干净等也会对施工质量产生一定程度的影响。

2.2一期工程冲孔桩方案改为桩筏基础方案

在一期工程施工过程中，在选用冲孔桩施工方案后桩端承载力未能够满足工程设计要求，在此种情况下，将一期工程中的部分基础转变为桩筏基础，不考虑桩端承载力。在桩筏基础施工方案的设计过程中，为更好的对红黏土层的实际承载能力进行充分利用，施工人员应当进行平板载荷试验，从而对土层参数进行明确。桩筏基础的合理化设计，实现了桩于筏板之间的协调受力，对红黏土层的实际承载能力进行了科学的利用，有效的缓解了桩端承载力不满足设计要求的问题，满足岩溶地区高层建筑地基处理的实际要求。

相关研究资料显示，桩筏基础的实际沉降量较小，岩溶地区高层建筑相邻基础之间的不均匀沉降差较小，实际沉降状态比较稳定，可见桩筏基础设计方案具有一定的合理性，满足高层建筑地基处理的实际要求，有效的解决了装的承载力不满足设计要求的问题。

2.3二、三期工程采用CFG桩复合地基

一期工程冲孔桩施工效果不理想，冲孔桩施工的工期长（加大了管理的间接成本）且不能完全控制，工程造价高，施工难度大且施工质量控制难度大，同时施工产生的泥浆对环境会造成污染。冲孔桩的质量检测困难，出现质量问题时补救措施难度大。综合考虑以上冲孔桩存在的不利因素，二、三期工程将原设计的冲孔桩基础进行修改，采用CFG桩进行地基处理，基础采用筏板基础。

3 CFG桩复合地基设计和施工

该高层建筑施工过程中，主楼采用筏板基础，地籍承载力要求在标准范围内。实际勘察报告显示，基础持力层为红黏土，对其进行深宽修正后其地基承载力仍无法满足工程的实际要求，在此种情况下，决定选用CFG桩进行地基处理，对地基承载力特征值以及基础尺寸进行明确，将设计桩顶标高和垫层厚度进行明确，并严格遵照建筑地基处理技术规范对设计参数进行明确，并对地基总沉降量进行精准的计算。相关施工人员应当注意的是，要对桩间土承载力进行明确，对不均匀沉降进行合理的协调和处理，在对褥垫层进行设置时，应当选取级配良好的碎石混中粗砂组成的材料作为垫层材料，并对褥垫层的铺设范围进行适当的扩出。

在对CFG桩复合地基进行合理化设计的基础上，进行CFG桩施工操作。采用标准的施工工艺，严格按照建筑地基处理技术规范以及其他相关施工规范进行施工操作，对CFG桩施工质量进行有效的控制。待施工完成后对CFG桩复合地基的施工效果进行检测，对最大沉降进行明确。通过对施工过程以及竣工后的情况进行观测可以发现，相邻观测点的不均匀沉降差满足工程施工的规范要求，具有比较稳定的沉降状态。在对CFG桩进行完整性检测后可以发现，CFG桩复合地基的实际质量和效果满足岩溶地区高层建筑地基处理的实际要求。

4 CFG桩复合地基与冲孔桩比较

从修改工程CFG桩复合地基的设计和应用过程可见，CFG桩相比于冲孔桩具有以下优点：

4.1造价低。以23号楼分析，CFG桩复合地基相比于冲孔桩基础，造价降低约15% 。

4.2工期短，施工时间可控。CFG桩复合地基相比于冲孔桩基础，工期缩短约一半，而且避免了冲孔桩可能出现的桩底不利情况的处理过程，工期可控。

4.3施工过程无噪音，对环境不造成污染。

4.4施工质量容易保证，避免了冲孔桩可能出现入岩深度不足和桩底溶洞的处理问题。

4.5检测难度小。冲孔桩由于单桩承载力高，造成静载实验检测时要求的荷载过大，检测难度大。CFG桩复合地基通过压板静载试验进行检测，检测难度较小。

通过比较，CFG桩复合地基加筏板基础相比于冲孔桩具有许多优点，是岩溶地区高层建筑基础设计较好的选择方案。CFG桩复合地基在实际施工过程中，主要包含三种比较常用的施工工艺，包括长螺旋成孔、人工灌注CFG桩工艺和长螺旋成孔、泵压混合料CFG桩工艺以及振动沉管CFG桩工艺。这三种施工工艺具有不同的应用方式，在高层建筑地基处理过程中，应当结合施工现场的实际特点进行合理的使用，以保证岩溶地区高层建筑地基处理的实际质量的提升。

CFG桩复合地基在岩溶地区高层建筑地基处理过程中具有良好的应用价值，不需要配筋，施工速度较快，且易于施工人员对施工质量进行控制，施工工艺发展比较迅速，实际应用范围较广。CFG桩复合地基在实际应用过程中能够有效的降低施工成本，是一种现代化的地基处理方案，具有一定的经济性和合理性。

5结语

岩溶地区基础设计应充分发挥岩石上部土层承载力，当土层有一定厚度（一般应大于6m，该工程土层厚8.5m），采用CFG桩复合地基，技术可行，施工可靠，经处理后复合地基承载力可达400kPa以上，满足高层建筑对地基承载力的要求。

参考文献：

[1] 钟毅，李文胜 - CFG桩复合地基在岩溶地区高层建筑地基处理中的应用《广西城镇建设》 - 2011

[2] 蒋向荣 - CFG桩在岩溶地区高层建筑地基处理中的应用《中国建筑金属结构》 – 2013

[3]地矿梧州地质工程勘察公司.岩土工程详细勘察报告[R]. 2008.

[4] JGJ 79一2002，建筑地基处理技术规范[S].

[5]GB 50007-2002，建筑地基基础设计规范[S].