【文章內(nèi)容簡介】 件及以上諸多因素，最終選擇 CFG 樁復(fù)合地基方案 為地基處理方案，且 CFG 樁復(fù)合地基法 方案 本地區(qū)已有工程經(jīng)驗可借鑒等優(yōu)勢，具有明顯的社會、經(jīng)濟(jì)效益。 3 CFG 樁設(shè)計計算 設(shè)計依據(jù) （ 1）《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（ JGJ792021） （ 2）《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》（ GB500072021） （ 3）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（ GB502022021） 表 31 土層物理力學(xué)指標(biāo)表 層次 土壤名稱 層厚 (m) 含水量（℅） 重度（γ） 壓縮模量 ）（ paM 1 雜填土 — — 2 粉土 — 10 3 黃土狀粉土 4 黃土狀粉土 3 12 5 粉土 14 6 礫石 18 7 粉質(zhì)粘土 8 粉質(zhì)粘土 9 粉細(xì)砂 10 粉質(zhì)粘土 持力層及樁長 根據(jù)地質(zhì)勘察報告提供的地層剖面圖分析，結(jié)合土層的特點，樁端設(shè)在 承載力相對較高的土層作為樁端持力 層，這樣可以較好的發(fā)揮樁端阻力，也可避免場地巖性變化大可能造成建筑物沉降的不均勻。初步設(shè)定有效樁長為 。以第 9 層作為樁端持力層。 樁徑 《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 （ JGJ792021） 中 條要求，設(shè)計樁徑 350~600mm，根據(jù)施工工藝及當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取設(shè)計樁徑為 d=400mm。 樁間距 按照規(guī)范，樁間距取 3~5 倍樁徑， 從施工角度考慮應(yīng)盡量選用較大的樁距，以防止新 打樁對已打樁的不良影響，擬采用正方形布樁。 初步設(shè)定 樁間距 取 s=。 CFG 復(fù)合地基置換率 由《建筑地基處理 技術(shù)規(guī)范》中22eddm? 計算。 D――樁身平均直徑 ， d= De －一根樁分擔(dān)的處理地基面積的等效圓直徑， de= s1s2= = s s2――樁縱向間距、橫向間距 ， s1=、 s2= 22eddm? = =? 樁 數(shù) 根據(jù)正方形布樁確定樁數(shù) 。 pp AAmn ?? ???pn 根據(jù)場地面積、樁徑、樁距確定的樁數(shù)為 279274 根根，所以合格，實際布樁圖見附圖。 單樁豎向承載力特征值 R 表 3－ 3 土層承載力指標(biāo)表 層號 土層名稱 側(cè)阻力特征值 (kPa) 端阻力特征值 (kPa) 3 黃土狀粉土 70 760 4 黃土狀粉土 60 740 5 黃土狀粉土 70 620 6 礫石 50 720 7 粘土 60 670 8 粉質(zhì)粘土 50 740 9 粉細(xì)砂 60 800 10 粉質(zhì)粘土 59 700 （ 1）根據(jù) 《 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 》 JGJ792021（ P41），計算單樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值 因無單樁荷載試驗資料，首先計算單樁豎向極限承載力 Ra： 1na p si i p PiR u q l q A???? 式中 pu —— 為樁的周長（ m）； n —— 樁長范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)； il —— 為第 i 層土的厚度（ m）； siq —— 樁周第 i 層土的側(cè)阻力特征值（ kPa），可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 (GB500072021)有關(guān)規(guī)定確定； pq —— 樁的端阻力特征值（ kPa），可按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB500072021)有關(guān)規(guī)定確定。 mu p ??? 22 mA p ??? 經(jīng)計算： Ra= （ 70 +60 3+70 +50 +60 +50 ） +800 = 單樁豎向承載力特征值 （ kN） 復(fù)合地基承載力特征值 由 ? ? skpas pk fmmARf ??????? 1?? 式中 spkf —— 復(fù)合地基承載力特征值（ kPa）； m —— 樁土面積置換率； Ra—— 單樁豎向承載力特征值； α —— 為樁間土強(qiáng)度提高系數(shù)，取α = PA —— 樁的截面積（ 2m ） ? —— 樁 為樁間 土強(qiáng)度發(fā)揮度，β =，取β =。 skf —— 處理后樁間土承載力特征值（ kPa），宜按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗取值。 處理后樁間土承載力特征值 ?skf 340 kpa，單樁豎向承載力特征值 KNRa ? ，樁的截面積 22 1 2 5 mA p ??? ， 根據(jù)設(shè)計要求， kP = 760kpa，所以 spkf ≥ 760kpa spkf = +1 () 340 = kpa≥ 691 kpa，復(fù)合 地基承載力符合 滿足 設(shè)計 要求。 混凝土 樁體 強(qiáng)度 設(shè)計 3 acupRf A? 式中 cuf —— 樁體混合料試塊（邊長 150mm 立方體）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) 28d 立方體抗壓強(qiáng)度平均值（ kPa）； aR —— 單樁豎向 承載力特征值； PA —— 樁的截面積（ 2m ）。 本工程中 ， KNRa ? ， 22 1 2 5 mA p ??? 得出下式 ： 3 acu pRf A? = 763 ?? 根據(jù)表 34 所示， C35 混凝土的抗壓強(qiáng)度為 ，大于 。所以樁身混凝土選用 C35 即可滿足強(qiáng)度要求。 表 34 混凝土強(qiáng)度設(shè)計值（單位 ） 強(qiáng)度種類 符 號 混凝土強(qiáng)度等級 C15 C20 C25 C30 C35 C40 C45 C50 軸心抗壓 cf 軸心抗拉 tf 4 變形驗算 復(fù)合土層的壓縮模量 的確定 akspkff?? 式中 spkf —— 復(fù)合地基承載力特征值（ kPa）； akf —— 基礎(chǔ)底面下天然地基承載力特征值（ kPa）。 經(jīng)計算得 ???? 基底平均附加壓力 基底 平均附加壓力為： dPP ?? ??? =( + + 3) = kpa 復(fù)合地基沉降計算 由 《 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 》 （ GB50007— 2021）得 ： Zn=b( ㏑ b) 確定基礎(chǔ)中心的地基沉降計算深度： b= Zn=( ㏑ )= 該樓的地基最終沉降量 詳見表 41 示。 表 4－ 1 復(fù)合土層沉降系數(shù)及沉降量計算表 自基底深 度 /LB Z/B ? iiaz 11 ??? iiii azaz siE siE? 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 4 = 由《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》 JGJ792021： ??? ii isi EA AE ???????????????????????????? = 式中， iA —— 附加應(yīng)力系數(shù)沿土層厚度的積分值 表 42 沉降計算經(jīng)驗 s? sE? （ MPa） akfp ?0 akfp ? 內(nèi)差法得 s? = ?????? ???? ? ?????????811091111 )()(nini siiiiisiiiiis E ZZPE ZZPS ??? ??? ?? 式中 s—— 地基最終變形量（ mm）； 39。s —— 按分層總和法計算出的地基變形量 (mm)； s? —— 沉降經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù)地區(qū)沉降觀測資料及經(jīng)驗確定，無地區(qū)經(jīng)驗時可采用《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》 (GB500072021)的數(shù)值； n —— 地基變形計算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)； 0p —— 對應(yīng)于荷載效應(yīng)準(zhǔn)永久組合時的基礎(chǔ)底面處的附加壓力 (MPa)。 siE —— 基礎(chǔ)底面下第 i 層土的壓縮摸量（ MPa）； iz 、 1iz? —— 基礎(chǔ)底面至第 i 層土、第 i 1 層土底面的距離（ m）； i? 、 1i?? —— 基礎(chǔ)底面計算點至第 i 層土、第 i 1 層土底面范圍內(nèi)平均附加應(yīng)力系數(shù)。 經(jīng)計算得最終沉降量 ： ???????????????????????????? = 式中： n —— 地基變形計算深度范圍內(nèi)所劃分的土層數(shù)，其中 1― 0n 位于復(fù)合土層內(nèi) nn ??10 位于下臥層內(nèi) 算。 所以 s=50mm 滿足要求。 5 褥墊層的設(shè)計 褥墊層的 設(shè)置 據(jù)有關(guān)試驗資料表明，地基不設(shè)置褥墊層與設(shè)置一定厚度的褥墊層，其樁間土承擔(dān)荷載的情況有明顯區(qū)別。如圖 5圖 52 所示。 常用鋪設(shè)一定厚度一定級配的砂石、碎石或粗砂、中砂形成厚度為 10～ 30 cm的褥墊層，使基礎(chǔ)荷載向樁間土擴(kuò)散，調(diào)整樁體和樁間土承擔(dān)豎向荷載的比例，由此產(chǎn)生樁體與樁間土共同承擔(dān)上部荷載的作用因此，設(shè)置褥墊層的基本原理主要體現(xiàn)在保證樁與樁間土共同承擔(dān)荷載和均勻地基應(yīng)力，減小地基沉降變形兩個方面。 根據(jù)實際工程經(jīng)驗，考慮到技術(shù)上可靠，經(jīng)濟(jì)上合理，褥墊層厚度取 20cm為宜 。 圖 51 樁受力變化特征圖 圖 52 樁土應(yīng)力變化特征圖 褥墊層作用 （ 1）使樁、土共同承擔(dān)豎向荷載 褥墊層設(shè)置后，能使樁體的頂部和樁端都有上下刺人變形條件，在給定荷載作用下，樁承擔(dān)較多的荷載，隨著時間增長，樁產(chǎn)生一定沉降，荷載逐漸向樁間土體轉(zhuǎn)移，即使樁端地基士很好，樁端變形小，但 樁頂也有向褥墊層刺人條件，所以有了褥墊層能保證樁土較好的共同承擔(dān)外荷載 。 (2)減小基礎(chǔ)的應(yīng)力集中 當(dāng)褥墊層厚度趨于零時，近似鋼筋混凝土樁和承臺的作用，這時承臺基礎(chǔ)要驗算沖切承載力。加了褥墊層后起到擴(kuò)散應(yīng)力作用，同時樁頂和樁間土應(yīng)力之比值顯著降低，隨著荷載增加應(yīng)力比趨于一常數(shù)。 (3)使基礎(chǔ)底面壓力分布更均勻 通過散體褥墊層的調(diào)整，隨著荷載增加或變化，能使基底壓力更均勻分布。 類似地震作用的水平荷載， CFG 樁復(fù)合地基主要是通過基礎(chǔ)與褥墊層之間的摩擦力和基礎(chǔ)側(cè)面土壓力承擔(dān)，褥墊層又是散體結(jié)構(gòu)，所以傳遞到樁體的 水平力較小或為零，這就是樁體可不配筋的緣由。 褥墊鋪設(shè) 為了調(diào)整 CFG 樁和樁間土的共同作用，宜在基礎(chǔ)下鋪設(shè)一定厚度的褥墊層，其鋪墊厚度應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計規(guī)定辦理。其材料多為粗砂、中砂或級配砂石，限制最大粒么不超過 3cm。 施工時先虛鋪，再采用靜力壓實，當(dāng)樁間土含水量不大時也可夯實。樁間土含水量較高，特別是高靈敏度土，要注意施工擾動對樁間土的影響，以避免產(chǎn)生橡皮土。 6 CFG 樁施工 大量工程實踐表明， CFG 樁復(fù)合地基設(shè)計，就承載力而言不會有太大的問題，可能出問題的是 CFG 樁的施工。 CFG 樁復(fù)合地基于 1988 年提出并用于工程實踐，一般有三種成樁施工方法 :即振動沉管灌注成樁 (適用于粉土、粘性土及素填土地基 )、長螺旋鉆孔灌注成樁 (適用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密實以上的砂土 )和長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁(適用于粘性土、粉土、砂土以及對噪聲或泥漿污染要求嚴(yán)格的場地 )。 CFG 樁復(fù)合地基，通過改變樁長、樁距、褥墊厚度和樁體配比，能使復(fù)合地基承載力幅度的提高有很大的可調(diào)性。它具有沉降變形小、施工簡單、造價低、承載力提高幅度大、適用范圍較廣、社會和經(jīng)濟(jì)效益明顯等特點，廣泛應(yīng)用于各類工程的地基處理和加 固。 CFG 樁最常用的成樁施工方法有振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁兩種方法。因為本工程屬于市內(nèi)工程，附近有大量的居民，沉管法噪音太大，影響居民生活，也為確保 CFG 樁成樁質(zhì)量，設(shè)計建設(shè)采用長螺旋鉆孔、管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁施工方法。 CFG 樁施工前的設(shè)備 施工前應(yīng)準(zhǔn)備下列資料和條件； 。 。圖應(yīng)注明樁位編號以及設(shè)計說明和施工說明。 、電話線、地下管線、構(gòu)筑物及障礙物等調(diào)查資料。 制點和建筑物位置控制坐標(biāo)等資料。 “三通一平”條件。 施工技術(shù)措施包含以下內(nèi)容 1. 材料供應(yīng)計劃。標(biāo)明所用材料的規(guī)格、技術(shù)要求和數(shù)量。 ，以復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝是否適宜，核定選用的技術(shù)參數(shù)。 ，若采用鋼筋混凝土預(yù)制樁尖，需埋入地表以下 30cm左右。 。 打樁順序有連打法、間隔跳打法，最好由現(xiàn)場試驗來確定。連打法易造成鄰樁被擠碎 或縮頸隆起現(xiàn)象，但土層較硬時，在中間補(bǔ)打新樁，可能造成已打樁被震裂或震斷。 在軟土中，樁距較 大時可采用隔樁跳打，但施工新樁時與已打樁間隔不少于 7 天；在飽和的松散粉土中，如樁距較小，不宜采用；滿堂布樁時，應(yīng)遵循“中間向四周”或“一邊向一邊