摘要：根據(jù)某實(shí)際工程CFG樁與PHC樁組合型復(fù)合地基的試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證多樁型復(fù)合地基承載力計(jì)算方法，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測資料，該計(jì)算方法有一定可靠性。
　　關(guān)鍵詞：CFG樁，PHC樁，組合型復(fù)合地基，承載力
　　1前言
　　所謂多樁復(fù)合地基，是于松軟土中構(gòu)筑兩種或者兩種以上的樁體，或雖屬同一類樁體但其集合尺寸不同的兩種或兩種以上樁型構(gòu)成的復(fù)合地基，皆稱為多樁型復(fù)合地基。本工程由于所承受的豎向荷載很大，故采用CFG樁和PHC樁組成的多樁型復(fù)合地基，兩種樁型均可以提供較大的負(fù)荷強(qiáng)度，以補(bǔ)償?shù)鼗�承載力的不足。本復(fù)合地基型式是一種新的多樁型復(fù)合地基的實(shí)際應(yīng)用，對許多工程具有參考價(jià)值。
　　2組合型復(fù)合地基的理論分析
　　為分析方便，將復(fù)合地基中荷載分擔(dān)比高的CFG樁型定義為主控樁，PHC樁型為輔樁，本工程為此兩種樁型組成的復(fù)合地基。
　　下面先就兩種樁型組成的復(fù)合地基承載力計(jì)算公式進(jìn)行推導(dǎo)，并可推廣到兩種以上樁型的復(fù)合地基。
　　2.1由天然地基和主控樁復(fù)合形成復(fù)合地基，視為一種新的等效天然地基，其承載力特征值為fspk1。
　　2.2將等效天然地基和輔樁復(fù)合形成復(fù)合地基，求得復(fù)合地基承載力即兩種樁型復(fù)合地基承載力。
　　具體推導(dǎo)如下
　　基礎(chǔ)下天然地基土的承載力特征值為fak。主控樁的斷面面積為Ap1，平均面積置換率為m1，單樁承載力特征值為Ra1。則主控樁和天然地基形成的復(fù)合地基承載力特征值為
　　（1）
　　式中
　　1—樁間土承載力提高系數(shù)，與土性和主控樁成樁工藝以及主控樁的樁徑、樁距等有關(guān)。對非擠土成樁工藝，1＝1；
　　1—樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)，一般1≤1。
　　基礎(chǔ)下輔樁的斷面面積為Ap2，平均面積置換率為m2，單樁承載力特征值為Ra2。輔樁與承載力特征值為fspk1的等效天然地基復(fù)合后的承載力即為多樁型復(fù)合地基承載力，即
　　(2)
　　式中
　　fspk—多樁型復(fù)合地基承載力特征值；
　　2—樁間土承載力提高系數(shù)，與土性和輔樁成樁工藝以及輔樁的樁徑、樁距等有關(guān)。對非擠土成樁工藝，2＝1；
　　2—樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)，一般2≤1。
　　3實(shí)際工程概況及現(xiàn)場地質(zhì)情況
　　本工程采用Ф400CFG樁和PHC-A400（95）樁雙重復(fù)合地基，要求處理后的復(fù)合地基承載力特征值fak≥550kPa。樁身材料：Ф40CFG樁采用C30砼，設(shè)計(jì)樁長16.5米，單樁豎向抗壓承載力特征值為Ra=690kN，試驗(yàn)樁頂標(biāo)高-9.20。PHC-A400（95）樁設(shè)計(jì)樁長6米，單樁豎向抗壓承載力特征值為Ra=900kN，試驗(yàn)樁頂標(biāo)高-9.20。多樁復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)樁位及承壓板尺寸如下圖：
　　根據(jù)巖土勘察報(bào)告，各層土承載力特征值及CFG樁和PHC樁樁側(cè)阻力特征值如下：
　　各層土承載力特征值
　　層號 3 4 5 6 7 7-1 8
　　fak(kPa) 110 150 120 180 120 120 230
　　層號 9 10     
　　fak(kPa) 280 300     
　　CFG樁樁側(cè)阻力特征值
　　層號 3 4 5 6 7 7-1
　　qsi(kPa) 30.0 18.0 28.0 23.0 18.0 28.0
　　層號 8 9 10   
　　qsi(kPa) 27 32 36   
　　PHC樁樁側(cè)阻力特征值
　　層號 3 4 5 6 7 7-1
　　qsi(kPa) 22.0 32.5 23.0 32.5 17.0 26.0
　　層號 8 9 10   
　　qsi(kPa) 41.5 43.5 49   
　　注：第3層：粉質(zhì)粘土；第4層，粉土；第5層：粉質(zhì)粘土；第6層：粉土；
　　第7層：粉質(zhì)粘土；第7-1層：粉土；第8層：粉土；第9層：粉砂；
　　第10層：粉砂；
　　4本工程多樁復(fù)合地基承載力理論計(jì)算
　　根據(jù)各土層承載力，按照組合型復(fù)合地基承載計(jì)算方法，理論計(jì)算所得的多樁型復(fù)合地基承載力特征值為600kPa左右，試樁施工完畢后經(jīng)現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)結(jié)果如下。
　　5現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)結(jié)果
　　靜載荷試驗(yàn)采用慢速維持荷載法，經(jīng)過現(xiàn)場試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如下表所示：
　　5.1所測5根PHC管樁的單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)結(jié)果見下表1：
　　序號 最大加載量（kN） 最大沉降量（mm） 承載力極限值（kN）
　　1 1080 68.27 900
　　2 720 68.73 540
　　3 1440 76.89 1260
　　4 720 65.73 540
　　5 1080 80.00 720
　　5.2所測3根CFG樁單樁豎向抗壓靜載荷試驗(yàn)結(jié)果匯總見下表2：
　　序號 最大加載量（kN） 最大沉降量（mm） 承載力極限值（kN）
　　1 2760 68.49 2622
　　2 2208 62.81 1932
　　3 3174 67.08 3036
　　5.3所測3組組合型復(fù)合地基靜載荷測試結(jié)果見下表3：
　　序號 最大加載量
　　（kPa） 最大沉降量
　　（mm） 承載力特征值（kPa）
　　1 1100 19.16 550
　　2 1320 30.87 660
　　3 1320 51.18 660
　　6現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)結(jié)果分析
　　本工程由于計(jì)算建筑物荷載要求大而要求加固后的復(fù)合地基承載力較高，單一CFG樁復(fù)合地基方案不能滿足設(shè)計(jì)要求的承載力，采用PHC樁和CFG樁組合的多樁型復(fù)合地基方案。由于此前無此方面多樁復(fù)合地基經(jīng)驗(yàn)，故先進(jìn)行試樁試驗(yàn)。
　　5根PHC管樁試驗(yàn)結(jié)果顯示，管樁承載力離散性較大，最大為900kN，最小僅為540kN，根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）的有關(guān)規(guī)定，以上5根單樁的豎向抗壓承載力極限值的極差（720kN）已大于平均值（792kN）的30%（270kN），根據(jù)規(guī)范要求，無法進(jìn)行評定。由于低值承載力出現(xiàn)的原因并非偶然的施工質(zhì)量造成，則依次去掉高值后取平均值，直至滿足極差不超過30%的條件。根據(jù)規(guī)范要求，單樁承載力特征值為300kN。
　　3根CFG樁根據(jù)《建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范》（JGJ106-2003）的有關(guān)規(guī)定，單樁的豎向抗壓承載力極限值的極差（1242kN）已大于平均值（2484kN）的30%（745.2kN），根據(jù)規(guī)范要求，無法進(jìn)行評定，由于低值承載力出現(xiàn)的原因并非偶然的施工質(zhì)量造成，則依次去掉高值后取平均值，直至滿足極差不超過30%的條件。根據(jù)規(guī)范要求，單樁承載力特征值為966kN。
　　根據(jù)《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》(JGJ79-2002)的有關(guān)規(guī)定，復(fù)合地基承載力特征值為623kPa。3組復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)曲線如下：
　　1#2#3#
　　3組組合型復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)p-S曲線
　　根據(jù)現(xiàn)場靜載荷試驗(yàn)結(jié)果，理論計(jì)算所得的組合型復(fù)合地基承載力與實(shí)際情況比較吻合。但是由于PHC管樁和CFG樁的單樁靜載荷試驗(yàn)結(jié)果離散性太大，擔(dān)心將來大面積施工時(shí)單樁承載力不太好控制，故本工程基礎(chǔ)最終沒有采用此種組合型復(fù)合地基形式。但是試驗(yàn)結(jié)果說明，組合型復(fù)合地基可以大大提高地基土的承載力且滿足有些工程的特殊布樁要求，是種很不錯(cuò)的地基處理手段。
　　6結(jié)語
　　6.1從工程實(shí)用角度出發(fā)，本工程實(shí)例證實(shí)多樁型復(fù)合地基承載力計(jì)算方法是可行的。
　　6.2不少地質(zhì)條件和工程實(shí)際情況，采用多樁型復(fù)合地基，具有良好的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)效益。對于本工程來講，采用多樁型復(fù)合地基要比灌注樁成本節(jié)約一半左右。
　　6.3目前工程中已逐漸采用多樁型或長短樁型復(fù)合地基，而關(guān)于其計(jì)算探討的不多。將來除理論研究外，尚需要積累更多工程實(shí)例，使其計(jì)算方法不斷完善和優(yōu)化。
　　參考文獻(xiàn)：
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　　4.陳磊，閆明禮.組合樁復(fù)合地基在工程中的應(yīng)用.工程勘察，1999，第一期：24-26.
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　　地層的物理力學(xué)指標(biāo)
　　土層及編號 含水量
　　w/(%) 天然重度
　　γ/(kN/m3) 孔隙比
　　e 液性指數(shù)
　　IL 壓縮模量Es/(Mpa) 地基承載力特征值
　　fak/(kPa)
　　第3層：粉質(zhì)粘土 22.9 18.5 0.874 0.34 4.2 110
　　第4層，粉土 22.5 18.7 0.828 0.52 10.2 150
　　第5層：粉質(zhì)粘土 26.3 18.7 0.873 0.54 4.6 120
　　第6層：粉土 25.2 19.1 0.824 0.74 13.3 180
　　第7層：粉質(zhì)粘土 24.1 19.0 0.852 0.47 4.6 120
　　第7-1層：粉土 20.6 19.4 0.722 0.48 7.1 120
　　第8層：粉土 21.8 19.4 0.737 0.58 16.0 230
　　第9層：粉砂；  19.6   24.0 280
　　第10層：粉砂  19.6   26.0 300