摘要：本文結合工程實例討論了CFG樁復合地基設計的參數選擇和復合地基檢測的影響因素問題。

　　關鍵詞：CFG樁復合地基設計,施工檢測,影響因素

　　1.引言

　　近40年來，國內外在地基處理技術方面發展十分迅速，老方法得到改進，新方法不斷涌現。地基處理的基本方法：置換、夯實、擠密、排水、膠結、加筋和冷熱等處理方法。CFG樁復合地基作為一項地基處理技術已在全國廣泛推廣應用，同時CFG樁復合地基設計、檢測也越來越引起工程技術人員的重視。現結合工程實例就CFG樁復合地基設計參數的選擇和檢測效果的影響因素加以討論。

　　2.工程概況及場地工程地質條件

　　某小區中的8#樓高12層，兩層地下室，基礎埋深4.7m，采用筏板基礎形式。要求地基處理后，復合地基承載力特征值不小于170kPa。

　　本場地地層分布較穩定，表面分布為素填土，8#基礎持力層為4層粉土，其地基承載力特征值為130kPa。該場地地下水穩定水位3.5m，水位主要受季節性大氣降水的影響。

　　3.CFG樁復合地基設計

　　根據《建筑地基基礎設計規范》(GBJ79-2002)(簡稱地基規范)和《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002)(簡稱地基處理規范)，在復合地基設計階段，地基規范規定：復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定，或采用增強體的載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經驗確定;地基處理規范規定：復合地基承載力特征值，應通過現場復合地基載荷試驗確定。初步設計時，也可按下式估算：

 

　　式中：fspk— 復合地基承載力特征值(kpa);

　　m — 面積置換率;

　　Ra — 單樁豎向承載力特征值(kN);

　　Ap — 樁的截面積(m2);

　　β — 樁間土承載力折減系數，宜按地區經驗取值，如無經驗時可取0.75～0.95，天然地基承載力較高時取大值;

　　fsk — 樁間土承載力特征值(kPa)，宜按當地經驗取值，如無經驗時，可取天然地基承載力特征值。

　　實際工程中，有條件時先在擬建場地做現場載荷試驗，可為設計提供可靠的設計參數。而很多情況是在無試驗資料條件下按(1)式估算復合地基承載力，本工程按(1)式估算復合地基承載力，合理確定Ra、fsk、β等參數的取值就成為了設計的主要問題。

　　加固后樁間土承載力特征值fsk與然地基承載力特征值fak是不同的， 通常fsk=afak。a為樁間土承載力提高系數，對擠密效果好的土采用振動擠土成樁工藝，由于土密度的增加和樁對土的側向約束作用，fsk遠大于fak，用單樁承載力Ra和天然地基承載力fak確定復合地基承載力與實測值相比會有較大誤差。即使用單樁靜載試驗的Ra和樁間土靜載試驗結果fsk按公式(1)計算復合地基承載力，β的取值可能會因人而異，對于同一復合地基，得出不同的計算結果，這樣就不能保證復合地基承載力的準確性和唯一性。因此，地基處理規范用強制性條文規定復合地基竣工驗收時，承載力檢驗應采用復合地基載荷試驗確定。這樣檢測尤為重要，同時也是對設計參數選擇合理性的一個檢測。

　　本設計fsk取天然地基承載力特征值，β取0.75，Ra按公式算出來為605 kPa，取600 kPa。經驗算fsk為253.68 kPa，大于170 kPa;沉降計算要求小于80mm，經計算沉降值為30mm。顯然本設計過于保守，原因在于a-樁間土承載力提高系數和β的取值問題。地基處理方案滿足設計要求的同時，也應考慮經濟因素。

　　4.CFG樁復合地基檢測的影響因素

　　CFG樁復合地基施工后的承載力檢測應采用復合地基載荷試驗確定，復合地基載荷試驗尤為重要，它不僅是對施工質量的一個檢測，同時也是對復合地基設計參數選擇合理性的一個檢測。歸納起來，CFG樁復合地基施工后的承載力檢測的影響因素有如下幾點。

　　4.1褥墊鋪設及荷載板安裝

　　首先根據設計要求挖一試坑，坑的平面尺寸與荷載板相同，深度和褥墊厚度相同，按設計要求的夯填度鋪設褥墊層，厚度為150mm。保證原狀土對褥墊層的側向約束。之后安裝荷載板并使荷載板與褥墊層密切接觸。

　　4.2褥墊厚度

　　根據地基處理規范，靜載試驗褥墊厚度應取150mm。研究表明，褥墊厚度與樁、土荷載分擔密切相關，褥墊越厚，土承擔的荷載越多，樁承擔的荷載越少，反之亦然。當褥墊太薄，會導致樁頂應力集中，樁間土承載能力不能充分發揮，應該由樁間土承擔的荷載轉移至樁上，容易發生樁頭壓碎或樁過早首先達到單樁極限承載力，復合地基承載力偏低。

　　4.3由載荷試驗曲線確定復合地基承載力

　　地基處理規范規定：

　　(1)當P—S曲線極限荷載能確定，其值不小于對應比例極限的2倍，可取比例極限作為承載力特征值;其值小于對應比例極限的2倍時，可取極限荷載的一半為承載力特征值。

　　(2)當P—S曲線是平緩的光滑曲線時，可按相對變形值確定承載力特征值，且該值不應大于最大加載壓力的一半。對于CFG樁復合地基，當以卵石、圓礫、密實粗中砂為主的地基，可取s/b(或s/d)等于0.008所對應的壓力;當以粘性土、粉土為主的地基，可取s/b(或s/d)等于0.01所對應的壓力為復合地基承載力特征值。按相對變形確定復合地基承載力特征值不大于最大加載壓力的一半。

　　4.4試驗前后對樁做低應變檢測

　　靜載試驗前應對樁進行低應變檢測，如果靜載試驗前沒做低應變檢測，當發現承載力有問題，需要了解試驗樁是否有缺陷時，由于靜載試驗在荷載作用下可能使樁的初始狀態已經發生了改變，樁是否存在固有缺陷已無法判斷，對分析事故原因帶來很大困難。

　　此外，當靜載試驗時發現承載力有問題，試驗結束后應立即進行樁身檢驗，探查樁頭是否被壓壞或低應變檢測判定樁身某個部位被壓壞。

　　4.5防止樁間土被擾動和含水量發生大的變化

　　某工程復合地基承載力檢測值比予估值大很多，經做樁間土靜載試驗發現承載力特征值為350kpa (地質報告提供的承載力特征值為170kpa)，其原因是復合地基涼槽達兩個月，樁間土含水量大幅度降低。另一工程則是在雨季施工，清土后未抓緊檢測，雨后泡槽致使樁間土承載力從150 kpa降低到60～80kpa。顯然上述兩種情況均無法得到可靠的復合地基承載力值。

　　5.結語

　　5.1CFG樁復合地基設計時地基處理方案滿足設計要求的同時，也應考慮經濟因素，其中設計參數的確定至關重要，應根據巖土工程勘察報告中各層土的物理力學性質指標合理選擇設計參數。

　　5.2.復合地基載荷試驗尤為重要，它不僅是對施工質量的一個檢測，同時也是對復合地基設計參數選擇合理性的一個檢測。應根據試驗結果及時調整或確認復合地基承載力值。

　　5.3褥墊厚度及荷載板安裝，褥墊材料是否具有側限、密實度大小及荷載板與褥墊層是否密切接觸，對試驗結果都有影響。

　　5.4對于p-s曲線為平緩光滑的緩變型曲線，注意按不大于最大加載壓力的一半和相對變形值兩個控制條件，來確定復合地基承載力特征值。

　　參考文獻

　　[1] 建筑地基基礎設計規范(GB5007-2002).北京：中國建筑工業出版社，2002

　　[2] 建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002).北京：中國建筑工業出版社，2002

　　[3] 建筑樁基技術規程(JGJ94-94)北京：中國建筑工業出版社，1995

　　[4] 閻明禮等CFG樁復合地基承載力及施工檢測。