摘要：CFG樁法引入喀什時間不長，為了適應喀什地區工程地質條件、工程環境，工程技術人員經過不斷努力在喀什地區得到廣泛推廣，但CFG樁工程設計施工中遇到許多困惑，由于受到工程環境、工程條件、技術、經濟等方面的因素制約，解決問題方法各個工程有許多好經驗，值得后續工程技術人員的借鑒、挖掘和推廣整理，總結工程實踐中好的經驗和失誤教訓，在今后工程實踐中少走彎路，推動建筑工程領域技術進步，朝著又好又快方向發展，這是筆者執筆撰寫此文意義所在。

　　關鍵詞：復合地基,CFC樁,褥墊層,樁土應力比

　　1、工程概況

　　2012年10月受喀什地直黨政機關，事業單位集資建房和統建住房領導小組辦公室的委托，新疆巖土工程勘察設計研究院有限公司承擔新疆喀什市陽光小區住宅樓及商鋪地基處理任務。

　　陽光小區地基處理工程場地位于喀什市七里橋東南，克孜河東側，土曼河西側，場地內十七層住宅樓四十五幢，地下一層。框架結構，基礎形式筏板基礎，基礎埋深-3.3～4.20m。

　　2、依據國家有關規范和規程及相關文件：

　　①.《建筑地基處理技術規范》(JGJ79-2002);②.《建筑樁基技術規程》(JGJ94-2008);③《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011);④《工程地質手冊》(第四版);⑤《新疆實施國家2001～2004(巖土工程)系列規范細則》(XJJ035-2006)⑥《喀什陽光小區巖土工程勘察報告》及相關技術文件。

　　3、工程水文地質條件

　　工程地質條件：陽光小區原始地貌屬于克孜河、土曼河兩河之間沖洪積漫灘相洪泛區，自上而下可分為三個結構層，第一結構層為靜水及緩慢流水作用下形成的細粒土層，主要以填土、粉質粘土、粉土、淤泥質粉質粘土互層及細砂組成。第二結構層為沖積、洪積間歇性水流作用下形成的粗粒土層，主要以粗砂混卵礫石、圓礫組成。第三結構層為洪泛期間大量冰雪融水沖洪積形成的卵石層。根據《喀什市陽光小區工程住宅樓及商鋪巖土工程勘察報告》，場地土的構成為：①填土、②粉質粘土、③細砂、④粗砂混卵礫石，⑤圓礫，⑥卵石。

　　地基土分析第①層填土：工程性能較差，應予以清除土層;第②層粉質粘土：土質不均勻不宜做為公共建筑及商業建筑天然地基持力層;第③層細砂：青灰色, 稍密，飽和。不宜做為各類擬建筑的天然地基;第④層粗砂混卵礫石：青灰色，松散～稍密，飽和，fak=130kpa;第⑤層圓礫：青灰色，稍密～中密，飽和，fak=280kpa，工程特性良好，可作為天然樁的持力層，第⑥層卵石：青灰色，中密～密實。飽和，fak=320kpa。

　　根據地下水的埋藏條件及水利特征，初見水位-5.20m，穩定水位-3.60m。補給來源主要為渠道滲透側向補給為主。另一層承壓水賦存于卵石層中，據區域水文地質資料，喀什地區地下水位年變化幅度一般在0.80～1.50m。土層滲透系數3.6×10-4cm3/s。

　　4、CFG樁概念及適應條件

　　CFG樁是英文Cement Fly-ash Gravel Pile的縮寫，意為水泥粉煤灰碎石樁，由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻水泥加水拌和，用各種成樁機械制成的可變強度樁。通過調整水泥摻量及配比，其強度等級C15-C30之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。故可根據復合地基性狀和計算進行工程設計。CFG樁不用配筋，并且還可利用工業廢料粉煤灰和石屑作摻和料，工程特性良好，進一步降低工程造價性能較好樁型。CFG復合地基適用范圍：1、適用于地質條件較軟弱地層，如地層為粘性土、粉土、砂土和自重固結的素填土等地基。對淤泥土應通過現場試驗確定適用性。2、適用于條形基礎、獨立基礎也可適用于箱式基礎、筏板基礎。3、適用于地基承載力較低的土，對承載力較高(如承載力fak=200kpa)但變形不能滿足設計要求的地基，可采用水泥粉煤灰碎石樁以減少地基變形。4、對于一般粘性土、粉土、砂土，樁端具有較好的持力層，經水泥粉煤灰碎石樁處理后可適用與高層或超高層建筑地基。采用水泥粉煤灰碎石樁處理后有沉降較小特點。5、對液化地基，可采用碎石樁與水泥粉煤灰碎石樁多樁型復合地基，一般先施工碎石樁，然后在碎石樁中間打沉管水泥粉煤灰碎石樁，既可消除減少液化，又可獲得很高的復合地基的承載力。

　　5、樁基設計與計算

　　(1)、CFG樁基本參數的選取

　　1).水泥粉煤灰碎石樁可只在基礎范圍內布置，樁徑宜取350～600mm。本工程樁徑d=400。

　　2).樁距應根據設計要求的復合地基承載力，土性施工工藝等而確定，宜取3～5倍樁徑;本工程樁中心距s=1.4m(=3.5倍樁徑)。

　　3).樁頂和基礎之間應設置褥墊層，褥墊層厚度宜取150~300mm。本工程取300 mm。

　　4).褥墊層材料宜用中砂、粗砂、級配砂石或碎石等，最大粒徑不宜大于30 mm。本工程取300mm。

　　5.)CFG應選擇承載力相對較高的土層作為樁端持力層，本工程樁端持力層為圓礫層，樁長8.5m。

　　6).雖然本工程場地地下水對砼結構具有中等腐蝕性，本工程CFG樁為復合地基，根據《工業建筑防腐蝕設計規范》和《建筑地基處理技術規范》：將CFG樁樁身砼強度等級由一般情況下取C20提至C25。

　　(2)、CFG樁的復合地基承載力的驗算

　　CFG樁的復合地基承載力特征值可按下列經驗公式估算：

　　fspk=m +β(1-m)fsk

　　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，無經驗時可取0.75～0.95，本工程為便于安全，取β=0.75

　　fsk———處理后樁間土承載力特征值(kPa)，如無經驗時，可取天然地基承載力特征值。本工程fsk=180 kPa

　　依據《巖土工程勘察報告》提供的樁基設計參數qs及qp均為樁側摩阻力特征值和樁端阻力特征值。則根據《喀什市陽光小區巖土工程勘察報告》工程編號：2010-111-7

　　Ra= qPAP+UP∑qsiLi

　　Ra=1800×0.1256+3.14×0.4×(50×7+80×1.5)

　　=226.08+590.32

　　=816.4kn

　　由于側向摩擦阻力與端阻力取值為極限值;

　　即：Ra=816.4/2=408.2kn

　　CFG樁面積置換率：

　　M= = = =0.1256/1.4×1.4=6.4%

　　則fspk=m +β(1-m)fsk

　　=0.064×408.2/0.1256+0.75×(1-0.064) ×130

　　=208+91.26

　　=299.26kpa

　　由上計算可知：采用樁徑d=400mm，樁間距s=1.4m,有效樁長8.5m完全滿足復合地基承載力特征值。

　　6、施工方法：

　　基坑降水：采用明溝與單集水井排水法相結合方式，在基坑開挖后，保持基坑內穩定水位基底下-0.5～-1.0m,，進行施工過程中降水排水。在基坑開挖及基礎施工過程中，若降水不及時，土體經水浸泡后，會造成邊坡失穩、坍塌，以及地基承載力下降，影響正常施工等。因此在基坑施工中，必須采取有效措施，及時進行排水、降水和地面截水工作。當基坑開挖深度不大、坑壁土體比較穩定、不易產生流砂、管涌和坍塌、土粒不致被帶走時，本工程采用明溝與單集水井排水法相結合。

　　CFG樁成孔：采用長螺旋成孔，長螺旋成孔管內泵壓砼成樁施工工藝，混凝土地泵 HBT40，內徑150mm的灌注導管灌注砼，采用水泥粉煤灰碎石樁(CFG)法對地基進行處理，處理后符合地基承載力特征值fak≥250kPa，水泥粉煤灰碎石樁(CFG)直徑400㎜，設計有效樁長8.5m，樁頂標高為-4.70m，樁中心間距為1.4m，樁身材料采用C25砼，樁體原材料采用商混C25混凝土配比設計，施工時樁頂需高出設計標高500㎜作為保護樁頭，待基槽開挖時用人工將高出部分剔除，不可采用機械開挖，以免破壞樁身。

　　褥墊層：在樁頂面鋪設300mm厚褥墊層，調整基底壓力分布，使荷載通過墊層傳至樁和樁間土上，保證樁間土承載力的發揮，墊層材料用戈壁碎石土，最大粒徑不大于30mm.。

　　7、CFG樁基檢測：CFG樁檢測試驗方法1)低應變反射波法：通過手錘或力棒敲擊樁頭激發應力波，應力沿樁身向下傳播，當樁身存在波阻抗差異，應力波產生的反射被安裝于樁頭的傳感接收，并傳輸到基樁動測儀，運用低應變分析軟件，對反射波進行處理、分析，得到樁身質量完整的信息。本工程全部樁的10%檢測，檢測結果：Ⅰ類樁占45.1%，Ⅱ類樁占54.8%，99.9%的樁應力反射波曲線反應規則，樁底反射明顯，樁身完整，樁身砼密實，經缺陷處理，合格率為100%，2)平板載荷試驗法：主要用于測試承壓板下應力主對范圍內巖土承載力和變形特性，測定復合地基承載力，最大加載量按復合地基承載力標準值的2.0倍，分為8～10級，本工程加載最大量為500kpa,累計沉降量22至25mm,試驗曲線表明，曲線呈平緩規則排列，未達到破壞荷載，本工程單樁豎向承載力特征值大于280 kpa，復合地基承載力特征值大于250kpa,滿足設計要求。實例喀什陽光小區A區6#樓平板載荷試驗綜合成果圖表，詳見圖表1圖

　　8、工程總結

　　本文通過對CFG樁復合地基作用機理的理論研究,并在此基礎上依據工程實例對影響其施工、承載性能等因素進行分析探討,主要內容有：1.綜述CFG樁復合地基的發展和研究現狀,指出CFG樁復合地基存在的主要問題;2.對CFG樁復合地的作用機理進行了分析,并討論工程中設置褥墊層的合理厚度;3.結合工程實例對CFG樁復合地基中的單樁在豎向荷載作用下的工作性狀作了較深入的研究。4.研究褥墊層厚度，樁土應力比的影響,其對CFG樁復合地基工程的設計和施工具有指導意義。CFG樁復合地基是一種經濟、可靠的地基處理技術,該技術比天然地基能更好的提高地基承載力、更易控制地基變形,故在我國得到迅速的發展與廣泛的應用。