樁基礎(chǔ)與CFG樁復(fù)合地基方案的在設(shè)計中的比較和應(yīng)用

1、導(dǎo)讀 CFG復(fù)合地基為一種地基處理形式，具有施工速度快，成本低，地基承載力高，普遍運用于目前工程中；而樁基礎(chǔ)是作為一種基礎(chǔ)形式，具有技術(shù)成熟、承載力高、穩(wěn)定性好、適用性強、沉降量小等特點。摘要：CFG復(fù)合地基為一種地基處理形式，具有施工速度快，成本低，地基承載力高，普遍運用于目前工程中；而樁基礎(chǔ)是作為一種基礎(chǔ)形式，具有技術(shù)成熟、承載力高、穩(wěn)定性好、適用性強、沉降量小等特點。此兩種做法經(jīng)常在目前的工程項目前期定案中進(jìn)行對比。樁基礎(chǔ)施工技術(shù)最早起源于7000年前新石器時代。它主要是由基樁、承臺所組成，根據(jù)樁身埋設(shè)情況可劃分為低承臺樁基與高承臺樁基，一般適用于橋梁工程、高層住宅建筑工程中。一般以灌注

2、樁為主，它的樁徑較大，且在5001000之間。成孔方式多為鉆挖、沖孔等泥隨著樁基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展，它形成了以下特征：（1）承載力較強，它能夠支撐堅硬礫石層等結(jié)構(gòu)，并且可承擔(dān)建筑豎向荷載；（2）在自重因素下很難發(fā)生大規(guī)模沉降，從而將建筑傾斜度控制在安全范圍內(nèi)；（3）具有較強的抗風(fēng)性，由此可保證建筑物處于穩(wěn)定狀態(tài)下；CFG樁復(fù)合地基主要是指在CFG樁基中添加粉煤灰、石屑等材料，由此產(chǎn)生粘結(jié)強度較高的一類樁體。通常采用的樁徑尺寸在350mm到600mm范圍內(nèi)，并且一長螺旋成孔為主。CFG復(fù)合地基一般是以褥墊層與基礎(chǔ)相連的方式，確保樁間土與樁體本身產(chǎn)生協(xié)同作用，進(jìn)而達(dá)到共同承載壓力的目的?，F(xiàn)今在大多數(shù)工程

3、中主要應(yīng)用低強度素混凝土填料，且借助商混澆筑提高施工效率。這種方法更適用于靜壓樁、鉆孔樁、沉管樁等易坍塌且怕擾動濕陷性黃土地質(zhì)條件中。當(dāng)施工基礎(chǔ)條件一致時，它們都能滿足CFG樁復(fù)合地基與樁基礎(chǔ)施工要求，然而CFG樁復(fù)合地基雖然所需擴展基礎(chǔ)范圍較小，并且與樁基礎(chǔ)工程量所差不多，但在風(fēng)機施工狀況下，樁基礎(chǔ)承臺面積較大，造成工程量增多，此時CFG樁復(fù)合地基經(jīng)濟性更強。樁基礎(chǔ)與CFG樁復(fù)合地基都不能實現(xiàn)多個機械設(shè)備交叉作業(yè)，故而從施工工期角度考慮，CFG樁復(fù)合地基數(shù)量高于樁基礎(chǔ)。所以它的施工周期更長。由于樁基礎(chǔ)能夠節(jié)約施工材料，故而它與CFG樁復(fù)合地基比較下所需材料費更多。勢開闊，地層結(jié)構(gòu)包括粉砂層與

4、細(xì)砂層，其中粉砂層底部深度為22.2m左右，以此為依據(jù)可對樁基礎(chǔ)與CFG樁復(fù)合地基中的樁基參數(shù)進(jìn)行比對，從而得出最優(yōu)化施工方案，兩者參數(shù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。表1 樁基礎(chǔ)與CFG樁復(fù)合地基樁基設(shè)計參數(shù)對比數(shù)據(jù)由于在此工程中需要建設(shè)風(fēng)力發(fā)電機組，這就需要地基施工應(yīng)當(dāng)滿足全方位荷載壓力需求。在應(yīng)用樁基礎(chǔ)時可結(jié)合傾覆彎矩確定設(shè)計規(guī)格，這樣才能保證樁基礎(chǔ)能夠起到最佳承載作用。而CFG樁復(fù)合地基基礎(chǔ)在實際應(yīng)用環(huán)節(jié)常需要鋼筋混凝土、粉煤灰等物質(zhì)作為基礎(chǔ)材料，它所體現(xiàn)出來的粘結(jié)強度與樁基礎(chǔ)有所不同，且所需承擔(dān)的彎矩壓力較低。比較之下，樁基礎(chǔ)施工技術(shù)具有清晰的荷載傳遞渠道，且變形概率較小。而CFG樁復(fù)合地基因其

5、自身理論基礎(chǔ)并不穩(wěn)固，并且具有的實踐經(jīng)驗較少，故而樁基礎(chǔ)技術(shù)性更突出一些。樁基礎(chǔ)與CFG樁復(fù)合地基在應(yīng)用階段各有優(yōu)勢，而CFG樁復(fù)合地基針對軟基處理效果更強一些。比如在某電排站工程項目中，流量可達(dá)到7.5m3/s，并按照軸流泵的方式進(jìn)行洪水防范。在該項目中地層結(jié)構(gòu)分布包括粘土、淤泥質(zhì)土、粘土夾層、中砂巖、高強度風(fēng)化巖帶等。在應(yīng)用CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)時應(yīng)先行對地基進(jìn)行合理處置，并明確地基承載力，從而準(zhǔn)確判斷CFG樁復(fù)合地基是否符合施工要求。首先，在設(shè)計地基時，可將CFG樁復(fù)合地基的樁長設(shè)為20m，并參照以下計算公式得出每個樁體所需承載力。由此可得出最終承載力為560kN，然后再對CFG樁復(fù)合

6、地基的承載力進(jìn)行計算，計算結(jié)果表明在樁體布置后其承載力為117.4kPa，進(jìn)而可為樁距與布設(shè)類型提供參考依據(jù)。從而可知：要想保證CFG樁復(fù)合地基在軟基處理中發(fā)揮出真正作用，可采用“間斷”設(shè)計褥墊層的方式在對樁基礎(chǔ)與CFG樁復(fù)合地基的沉降情況進(jìn)行分析時可結(jié)合具體承載力特征計算出準(zhǔn)確的沉降數(shù)值，從而為最優(yōu)化設(shè)計方案的制定提供依據(jù)。其承載力特征值=面積置換率單樁承載力特征值/樁體截面面積+樁間土承載力的折減參數(shù)值（1-面積置換率）樁間土處理后承載力特征值而在樁基礎(chǔ)沉降數(shù)值計算過程中，應(yīng)先行確定樁孔位置，可以600mm為樁徑，并按照“四方形”布置原則對其進(jìn)行合理設(shè)計，將樁距控制在2.4m左右，根據(jù)每個

7、地層結(jié)構(gòu)不同的特征得出樁基礎(chǔ)單樁承載力數(shù)值，以此為依據(jù)計算出沉降范圍，通常不高于56mm。至于CFG樁復(fù)合地基可以400mm為樁徑尺寸，1.6m樁距進(jìn)行布置，從而得出CFG樁復(fù)合地基的沉降設(shè)計值為35.5343.58mm范圍內(nèi)，由此知曉單從沉降量方面進(jìn)行考慮，CFG樁復(fù)合地基沉降量較小?；诖?，CFG樁復(fù)合地基可充分展現(xiàn)出樁間土價值，故而從環(huán)保角度上略勝一籌。而從成本預(yù)算上，樁基礎(chǔ)地基設(shè)計方案所需樁體數(shù)量略多，并且未能搭配粉煤灰等工業(yè)廢料鞏固地基強度。CFG樁復(fù)合地基可幫助建筑工程節(jié)約40%左右的成本。以非自重濕陷性黃土加固地區(qū)的工程項目為例，可從CFG樁復(fù)合地基與樁基礎(chǔ)施工方案之間進(jìn)行比對，

8、由此判斷出兩種方案在黃土加固應(yīng)用中的具體價值。（1）樁基礎(chǔ)設(shè)計方案，在樁基礎(chǔ)施工技術(shù)下，常應(yīng)用鉆孔灌注樁為基礎(chǔ)，并將其標(biāo)高保持在409m之下，從而分析單樁側(cè)阻力標(biāo)準(zhǔn)值。經(jīng)過計算后可得出樁基礎(chǔ)在黃土地區(qū)進(jìn)行施工時它所受到的阻力經(jīng)驗值為15kPa，而在9#與施工區(qū)域內(nèi)單樁承載力設(shè)計值應(yīng)為（2）CFG樁復(fù)合地基設(shè)計方案。由于該地區(qū)沉陷度較大，最高可達(dá)到269mm，故而在應(yīng)用CFG樁復(fù)合地基施工技術(shù)時，應(yīng)把控好地基的剛性程度，以免無法發(fā)揮出最佳承載作用。為了保證地基建設(shè)更加穩(wěn)固，在采用CFG樁復(fù)合地基設(shè)計方法時，經(jīng)過計算可知曉復(fù)合地基承載力遠(yuǎn)超于地基反應(yīng)力，進(jìn)而與樁基礎(chǔ)地基比較更傾向于選用CFG樁復(fù)合地基，這樣才能促使施工質(zhì)量符合預(yù)期要求。建議，從而提升施工質(zhì)量。同時，還可從樁基參數(shù)、沉降數(shù)值、軟基處理效果、黃土加固地基等方面著手，確保CFG復(fù)合地基與樁基礎(chǔ)相參考文獻(xiàn)：1劉堅，劉紅梅.基于褥墊層創(chuàng)新設(shè)計的CFG樁復(fù)合地基在某電排站軟基處理中的應(yīng)用J.廣東水利水