２０１２年第５期 西部探矿工程 ３ ＣＦＧ桩复合地基承载力在喀什 地区工程实用中的修正分析 谢蕴华 ，李浩儒 （中冶地集团西北岩土工程有限公司，陕西西安７１０１１９） 摘要：ＣＦＧ桩置换作用较强，复合地基承载力提高幅度大，复合模量高，地基变形小，近年来喀什地 区建筑工程中逐渐应用，由于该地区经验值相对较少，ＣＦＧ桩复合地基设计中对复合地基承载力特 征值的计算，采用规范给定的公式，尽管合理但很难做到准确，使得工程设计值往往偏于保守，工程造 价偏高。通过喀什地区ＣＦＧ桩复合地基设计施工及静载试验的实例探究，提出了《建筑地基处理技 术规范ｔ（ＪＧＪ７９－－２００２）中计算公式中关于桩间土折减系数的经验取值，为设计与施工提供参考。 关键词：ＣＦＧ桩；复合地基承载力特征值；折减系数；修正 中图分类号：ＴＵ７５３．３文献标识码：Ｂ文章编号：１ＯＯ４—５７１６（２Ｏ１２）Ｏ７一Ｏ０Ｏ３—０３ 在喀什地区ＣＦＧ桩复合地基设计中，复合地基 土承载力特征值，这种条件下，桩间土承载力折减系 承载力特征值的计算通常采用《建筑地基处理技术 数卢的取值成为提高ＣＦＧ桩复合地基承载力设计值 规范》（ＪＧＪ７９—２００２）（以下简称《规范》）中的 准确性的关键。本文在确定的布桩形式和参数条件 （９．２．５）公式确定。通过计算值与施工后实际检测 下，通过对设计计算值与静载试验实测数据的分析， 值的对比分析发现，ＣＦＧ桩复合地基承载力特征值 提出了《规范》（９．２．５）式中桩间土折减系数针对喀 的准确性与公式中各参数的合理取值有关，尤其是 什地区的经验取值，为设计与施工提供参考。 地基加固处理后桩间土承载力． ， 的取值，对计算结 １工程实例 果的准确性起到关键作用。如果． 。 取为加固后桩 喀什市区属昆仑山前冲洪积沉积平原区，地面标高 间土实际承载力，则计算与实测值的误差较小，但当 为１３００ｍ左右，地下水位埋深３．Ｏ～１３．０ｍ。５０ｍ内深 ． 取天然地基承载力时，计算结果偏低误差较大。 度均属第四系冲洪积沉积粘性土、粉土和砂类土组成， 实际工作中，在工程设计前期，无法取得处理后桩间 地基土主要物理力学指标见表１。 表１地基土主要物理力学指标 喀什某小区高层住宅１１栋，地下１层，框剪结构， ３００ｋＰａ，地基最终沉降量控制在５０ｍｍ以内。在满足 筏片基础，埋深一４．５ｍ。采用ＣＦＧ桩复合地基，桩径 上述条件下，经多次优化后确定ＣＦＧ桩地基处理设计 ５００ｍｍ，桩距１４００ｍｍ，桩长１２．５ｍ，承载力不小于 参数为桩径４００ｍｍ，有效桩长１２ｍ，桩间距１．４ｍ，面积 ＊收稿日期：２０１２—０３—１２ 第一作者简介：谢蕴华（１９６６一），女（汉族），河南长葛人，高级工程师，现从事岩土工程勘察、施工及管理工作。 ４ 西部探矿工程 ２０１２年第５期 置换率０．０７４，桩身强度Ｃ２５，褥垫层３０ｃｍ，桩端持力层 粉土，单桩承载力特征值３７０ｋＮ，计算复合地基承载力 特征值３０１．５ｋＮ。 ２复合地基承载力计算与静载试验值的分析修正 ２．１复合地基承载力特征值的理论计算 《规范》（ＪＧＪ７９—２００２）复合地基承载力计算公式 为： 下式估算： Ｒ。＝＝＝ Ｅ（ｑ Ｌ ）＋ｑ ｐ （２） 式中： ——桩的周长，ｍ； 、 ——桩侧第ｉ层土的侧阻力、端阻力特征值 （ｋＰａ）； Ｌ ——第ｉ层土的厚度，ｍ。 根据不同场地天然地层的划分，按上述公式计算后 ， ＝ｍＲ。／Ａｐ＋卢（１一 ） ， （１） 值汇总见表２，计算时桩间土折减系数取０．７５。 式中： ——复合地基承载力特征值，ｋＰａ； ２．２复合地基承载力的分析修正 ｍ——面积置换率； 为减少承压板面积、褥垫层压缩量等因素对承载力 Ｒ——单桩竖向承载力特征值，ｋＮ； 判定的影响，静载试验采用单桩复合地基载荷试验，经 Ａ ——桩的截面积，ｍ２。 计算用１．７ｍ２钢质圆形承压板，承压板下设置２００ｍｍ 卜桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取 厚细砂找平层，仅在承压板下设置以避免产生应力扩散 值，如无经验时可取０．７５～Ｏ．９５。天然地基承载力较 作用。试验结果复合地基压力沉降关系曲线，一般情况 高时取大值； 下是一条平缓的光滑曲线，根据《规范》可用ｓ／ｄ一 ——， 处理后桩间土承载力特征值，ｋＰａ，易按地 ０．００４￣０．０１对应的沉降量且不超过加载值的一半来 区经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值。 确定复合地基承载力。以下分别选取ｓ／ｄ一０．００８和 当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力 ０．０１两种状况下的数据，经对比９栋楼３Ｏ组试验数据 Ｒ除以安全系数２，当无单桩静载荷试验资料时，按照 统计分析结果见表２。 表２复合地基承载力特征值计算值与单桩复合地基载荷试验对比统计表 表２静载试验结果，各单桩复合地基承载力特征值 ０．０ｌ。 均满足设计要求，实测地基沉降５．２３～１５．５８ｍｍ，预计 进一步分析静载实测值与计算值，当取￣／ｄ＝Ｏ．０１ 后期均能满足建筑物地基变形允许的规定。对比实测 时，实测值与计算值之比为１．０５～１．１１，平均值为 值可知，ｓ／ｄ＝０．０ｌ时的复合地基承载力特征值是ｓ／ｄ １．０８；当取ｓ／ｄ＝Ｏ．００８时，静载实测值与计算值之比为 一０．００８时承载力特征值的１．Ｏ５～１．１ｌ倍。 ０．９１～１．Ｏ７，平均值为０．９８，说明在ＣＦＧ桩复合地基 采用两组实测值对 值做反演计算后可知，当ｓ／ｄ 承载力检测中，规范要求的取值范围较大，实测值差异 —Ｏ．００８时， 值的范围在０．７８～０．９８之问；当ｓ／ｄ＝ 较大，因此，应在检测中考虑 取值，对复合地基承载 ０．０１时，Ｊ８值的范围在０．９１～１．１０之间，说明该地区， 力特征值的影响。 在ＣＦＧ桩复合地基承载力设计时，ｐ取值对复合地基 ３结论 承载力的影响较大。该区静载试验表明，更适合ｓ／ｄ＝ （下转第６页） ６ 西部探矿工程 ④回填下料：当夯沉量达到２ｍ左右时，停止强夯， ２０１２年第５期 验结果表明，经强夯处理后拟处理范围内标贯锤击数实 开始填料。回填完毕后，继续夯击，直至达到收锤标准。 ⑤完成第一遍全部夯点的夯击，用推土机推平场 地。 ⑥重复步骤①～⑤，完成第二遍、第三遍全部夯点 的夯击。 ⑦夯坑用推土机推平场地。 ⑧最后用低能量满夯，将场地表层土夯实，并测量 夯后场地标高。 测值均大于标贯锤击数临界值，地基土受到强夯的强力 冲击和挤压，由松散变为密实，有效加固深度达到目标 （８．０ｍ），强度大幅度提高。 （３）载荷试验及分析：在强夯结束后，我们在场区内 选取１Ｏ个点做静载荷试验，试验采用慢速维持荷载法 分１０级加载，对处理后的地基的承载力进行了检测，试 验结果表明：经强夯处理后地基土的强度明显增强，土 的承载力特征值由８０ｋＰａ提高到２００ｋＰａ，提高了将近 ４效果检验及分析 ２倍多，满足了设计要求。 （１）瑞雷面波（Ｒ波）检测和单孔、跨孔（Ｐ、Ｓ波）波 ５结语 速测试，本次瑞雷波检测共做了２２２点、１Ｏ条测线，得 本工程共有８×１Ｏ ｍ２采用强夯置换法进行处理， 出以下结论： 施工工期３个月，从上述施工检测结果可以看出，淤泥 ①强加固层：由于强夯置换挤密作用明显，对松散 地基经过强夯置换法处理后的效果十分显著，能够满足 土体进行了全部置换，剪切波速及高， 为３００～ 设计地基承载力的要求，与其他地基处理方法比较，采 ３８０ｍ／ｓ。 用强夯置换法处理淤泥地基，不仅节约大量建设资金， ②次加固层：对填石层进行了挤密加固，对下伏淤 缩短建设周期，而且为采用强夯置换法处理广东省沿海 泥进行了部分置换，剪切波速较高， 为２５０～ 地区的淤泥地基积累了经验。 ３００ｍ／ｓ。 ③弱加固层：由于受强夯能量衰减和其它因素的影 参考文献： 响，挤压和置换作用不如上述两层，剪切波速为２５０ ［１］ＪＧＪ ７９－－２００２建筑地基处理技术规范［ｓ］． ［２］张庆国．强夯法加固机理与应用［Ｍ］．济南：山东科学技术 ３００ｍ／ｓ。 出版社，２００３． （２）标贯测试试验及分析：在强夯加固处理后，分别 ［３］徐至钧．强夯和强夯置换法加固地基［Ｍ］．北京：机械工业 对基础以下１０ｍ范围内的土层进行了标贯试验，其试 出版社，２００４。 （上接第４页） 筑工业出版社，１９９４． （１）在喀什地区高层建筑地基加固时采用ＣＦＧ桩 ［２］阎明礼，等．ＣＦＧ桩复合地基技术及工程实践［Ｍ］．中国水 复合地基加固效果较好，一般情况下，承载力可提高 利水电出版社，２００１． ２．Ｏ～２．５倍；地基变形较为均匀，符合现行规范允许变 ［３］中华人民共和国建设部．ＧＢ５００７－－２００２建筑地基基础设 形的控制标准以及允许整体倾斜规定的要求。 计规范［ｓ］．中国建筑工业出版社，２００２． （２）ＣＦＧ桩复合地基承载力设计计算时， 的取值 Ｅ４３中华人民共和国建设部．ＧＢ５００７－－２００２地基处理技术规 范［Ｓ］．中国建筑工业出版社，２００２． 对复合地基承载力特征值的影响较大，建议 值取＿１，０。 Ｅｓ］郑刚，等．复合地基承载力载荷试验及承载力确定的标准 （３）ＣＦＧ桩单桩复合地基承载力检测中，针对本区 化问题［Ｊ］．建筑结构学报，２００３（２）． 应考虑ｓ／ｄ取值对复合地基承载力的影响，建议该区取 Ｅ６］冯震，等．ＣＦＧ桩竖向荷载作用下水平位移和弯矩的试验 ｓ／ｄ＝Ｏ．Ｏ１时加载压力的一半，且不大于最大加载压力 研究［Ｊ］．土木工程学报，２０Ｏ５（２）． 的一半，作为复合地基承载力特征值。 ［７］顾余志．ＣＦＧ桩复合地基计算与设计研究［Ｊ］．现代商贸工 （４）ＣＦＧ桩复合地基承载力影响因素较多，工程实 业，２００７（３）． 践中应注重不同的布桩型式、桩长及不同施工工艺条件 Ｅ８］张小敏，等．ＣＦＧ桩复合地基承载力可靠度分析［Ｊ］．岩土 下，土的物理力学性质变化数据及复合地基静载荷试验 力学，２００２（１２）． 数据的收集和研究，为ＣＦＧ桩复合地基设计、施工及检 ［９］齐宏伟，等．ＣＦＧ桩复合地基承载力计算方法分析［Ｊ］．华 北科技学院学报，２００４（９）． 测提供技术依据。 Ｅｌｏ］阎明礼．ＣＦＧ桩复合地基承载力及施工检测［Ｊ］．工程勘 察，２００４（５）． 参考文献： ［１］《岩土工程手册》编写委员会．岩土工程手册［Ｍ］．中国建