地基处理论文.doc

.许昌市地基处理现状及评价（许昌学院，城市与环境学院，河南许昌 461000）摘 要:近几年许昌市的建筑工程多采用CFG桩复合地基，由于该技术具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉的特点，目前已成为应用较为普遍的地基处理技术。由于CFG桩是新发展起来的地基处理技术，加上复合地基的复杂性，在设计阶段难以对地基做到严密的理论分析和精密的定量计算，所以目前往往只能依靠经验公式做粗略估算，尚有不少问题需要我们去实践和探讨。本文依据我在许昌市做的地基处理问卷调查，对该市复合地基处理的现状进行总结,提出目前地基处理存在的主要问题,分析其原因并提出相应对策。关键词:复合地基;CFG桩;地基承载力;地基处理Application Situation and Evaluation of Composite Foundation in Xuchang (College of Urban Planning & Environment Science, Xuchang University, Xuchang 461000, China)Abstract: In recent years the constructions in Xuchang engineering used more CFG pile composite foundation. Because the technology has the characteristic that construction speed is quick, short construction period, quality easy to control, low cost . At present has become more widespread application foundation treatment technology. Because CFG pile is a new development of foundation treatment technology and the complexity of the composite foundation. In the design stage of foundation difficult to do close theory analysis and quantitative calculation precision. So, we can only rely on the empirical formula do roughly calculated right now and there are a lot of problems for us to practice and discussed. This paper according to my foundation treatment questionnaire survey in Xuchang.Summarizes the present situation of the composite foundation treatment, present the main problems of foundation treatment and analyzes the reasons and puts forward the corresponding countermeasuresKeywords: Composite foundation ; Cement Flyash Gravel Pile ; Foundation bearing capacity ; Foundation treatment 1 引言目前国内地基处理方法众多，很多方法还在不断的发展和完善中。每一种地基处理方法都有它的适用范围各局限性，因而选用某一种地基处理方法时，一定要根据地基土质条件，工程要求、工期、造价、料源、施工机械设备条件等因素综合分析后确定。地基处理的方法有换填、强夯、碎（砂）石桩、石灰桩、水泥粉煤灰碎石桩（CFG）等等。根据我们的调查报告的结果显示许昌地区近年来的大多数高层都采用的是CFG复合地基。CFG桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表，目前多用于高层和超高层建筑中。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土褥垫层一起形成复合地基CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作 由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大 桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载 这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，再加上 CFG桩不配筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，大大降低了工程造价。2 许昌地区地基处理的现状2.1换填法许昌一些较小的工程，六层以内的砖混结构的民房，通常使法用换填法。基坑开挖后，利用分层回填压实，也可处理较深的软弱上层。该方法经常由于地下水位高而留要采用降水措施，坑壁放坡占地面积大或需要基坑支护，以及施工土方量大、弃土多等因素，从而使处理费用增加工期延长，因此，换填法的处理深度通常宜控制在m以内，但也不应小于0.5 m，因为垫层太薄，则换垫层的作用不显著。在湿陷性黄土地区或土质较好场地，一般坑壁可直立或边坡稳定时，处理深度可限制在m以内。换填土是属于置换，换填后将土层压实，就增加了土的抗剪强度、提高了地基承载力，同时减少了渗透性和压缩性，降低了沉降量，减弱了液化性，消除了膨胀土地基的胀缩性、湿陷性黄土地基的湿陷性和季节性冻土地基的冻胀性。2.土和灰土挤密桩复合地基许昌地区层以及层以内的建筑采用的是土和灰土挤密桩复合地基。土和灰土挤密法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土地基。处理深度宜为5一15m，承载力在160Kpa以内。桩或灰土桩挤密法是横向挤密，但可同样达到所要求加密处理后的最大干密度的指标；无需大开挖，减少了土方施工量，不受开挖和回填的限制；特别适用于消除大厚度黄土地基的自重湿陷性；利用成孔侧向挤密，回填重锤夯实，使处理深度大大提高；填入桩孔的材料均属就地取材，比其他处理湿陷性黄土和人工填土的方法造价低。当回填体积比为2：或3：7的灰土时，其地基承载力大大提高，有较好的技术经济效果。但当土的含水量大于24及饱和度大于65时在成孔拔管过程中不仅桩间土挤密效果差，桩孔也因缩径而难以成形，往往无法夯填成桩，此时不宜选用土桩或灰土桩挤密法。2.CFG桩复合地基近年来许昌地区的小高层及高层建筑采用的是CFG复合地基。以许昌市魏武大道东侧、景福路西侧、青芳街南侧、前进路北侧的阳光花墅24#楼为例。本工程建筑基地占地面积439.48。工程属一类高层塔式住宅建筑，地上二十七层，地下一层，建筑面积12755.23，建筑高度为78.950米。建筑结构形式为剪力墙结构，抗震设防烈度为七度。本工程采用的是CFG复合地基，水泥粉煤灰碎石桩与筏板结合。根据建设单位提供的本场地岩土工程勘察报告，该场地地下水类型属潜水类型。勘察期间场地地下水埋深3.24.3米，地下水年变幅1.0米左右，近期年最高水位约2.0米。本工程地基处理的目的是提高地基承载力，2010年10开始为期个多月，工程造价在26万左右。本工程实例证明了CFG复合地基处理方法的优点：工期短，造价低。CFG桩是针对碎石柱承载特征的不足加以改进继而发展起来的。其机理在于：在碎石柱中掺入适量的水泥、粉煤灰、石屑等，后加水拌和形成一种黏结强度较高的桩体，其不仅可以发挥全桩的侧阻作用，而且当桩端落在较好的上层上时，还可以很好地发挥端阻的作用，从而使复合地基的承载力得到大大提高。CFG桩吸取了振冲碎石桩和水泥搅拌桩的优点，其主要特点有。 施工工艺与普通振动沉管灌注桩一样，工艺简单。与振冲碎石桩相比，无场地污染振动影响也较小。所用材料仅需少量水泥，便于就地取材基础工程不会与上部结构争“三材”，这也是比水泥搅拌桩优越之处。受力特性与水泥搅拌桩类似。CFG桩不仅可用于承载力较低的土，而且对承载力较高(fak200 kPa)但变形不能满足要求的地基，也可采用CFG桩。从土的性质来说，CFG桩适用于处理黏性土、粉土、砂土和自重固结的素填土等地基。由于CFG校的置换作用很突出，所以CFG桩适用于挤密效果较好的土，此时其承载力的提高既有挤密作用又有置换作用；该方法还适用于挤密效果差的土，此时承载力的提高则只与置换作用相关。因此，对于一般的黏性土、粉土或砂土，桩端具有良好的持力层，经CFG桩处理后的地基可作为高层或超高层建筑物地基。就基础形式而言，其适用于条形基础、筏形基础和箱形基础。3 存在的问题.施工质量堵管：CFG桩桩体混合料由水泥、卵石(或碎石)、砂、粉煤灰加水在搅拌机中强制搅拌而成，当混合料中的水泥和粉煤灰用量较少时，混合料和易性不好，容易发生堵管。工程实践证明，坍落度太大的混合料，易产生离析，在管线内水浮到上面，在泵压的作用下，水先流动，骨料与砂浆分离，摩擦力剧增，从而导致堵管。坍落度太小，混合料在输送管内流动性差，也容易造成堵管。冬季施工时，混合料输送管及弯头均需做防冻保护，一旦保温效果不好，常在输送管和弯头处会出现混合料初凝前结冻，造成堵管。窜孔：在高压缩性淤泥层，流塑淤泥质土层，承压水的砂土层、流砂层和饱和细砂层、粉砂层中施工常遇窜孔现象，在一般情况下，完成一根桩所需时间为30min40min，完成1号桩后，在2号桩钻进成孔过程中，1号桩混合料尚未凝固而流向2号桩钻孔中，所以发现已完的1号桩突然下落，已知1号桩下沉，当2号桩泵入混合料时，泵送压力加大，钻杆提升速度放慢，也可在30s内，不提升钻杆，迫使2号桩的混合料又流向1号桩恢复到原设计标高，这种两桩之间的连通现象叫窜孔。断桩：在施工时，由于提钻速度较快，空气未全部释放出来，致使桩身产生断面裂缝，另外是混合料的搅拌时间不够，和易性差，出现蜂窝麻面桩。外部原因是土建施工时机械挖基坑平整土方时，被挖掘机和铲车碰断。.施工设备的缺陷混凝土的输送有钻杆芯管、高强柔性管、刚性管，通过弯头连接起来，要采用半圆形，曲率半径合理的弯头，弯头不能有死弯，输送管与钻杆也不能垂直连接，软管的弯曲半径要大于1 m，采用合理的连接方法，才能防止发生堵管。混合料输送管无论是刚性管还是高强柔性管，若施工结束后清洗不彻底，管内会产生混合料结硬块体，会妨碍润滑砂浆流动，以致造成堵管影响施工的速度。冬季施工时经常采用加热水的办法来提高混合料的出口温度。通常是直接用火加热储水箱，水温不能很好控制，一旦水温过高，如超过60以上，搅拌混合料时，会使混合料早凝而产生堵管，影响施工速度。.施工对周边环境的影响长螺旋钻孔管内泵压 CFG桩成桩混合材料施工时对周边环境的影响， 主要表现为施工场地内地面沉降， 地下水携砂、带泥，并造成周边地面或路面及房屋墙面裂缝。目前，振动沉管灌注成桩用得比较多，主要是因为振动打桩机施工效率高、造价相对较低。这种施工方法主要适用于无坚硬土层和粉土、黏土及素填土、松散的饱和粉细砂地层条件，以及对振动噪音限制不严格的场地。当遇到较厚的坚硬黏土层、砂层利卵石层时，振动沉管施工会遇到困难；在饱和熟性土中成桩，会造成地表隆起，挤断已打人桩，且噪音和振动污染严重，在城市居民区施工会受到限制。 .4处理方案缺乏论证经过我们的问卷调查发现，许昌市在建的工程几乎80%都采用的是CFG复合地基。好像在赶潮流一样，不管工程的实际对承载力要求的需要及施工单位是否有成熟的技术。更多时候是看重本地区或本公司的其他相近工程的经验,很少考虑上部结构形式，性价比等。目前许昌在建的工程大部分如阳光花墅、学府名苑等，都是在20层左右，采用CFG复合地基处理方法也无可厚非，因为CFG单桩承载力在260kpa左右，该复合地基能满足设计要求。但很多施工单位的设备不完备，施工技术不够成熟，工人的技能水平有限，这就导致施工过程中产生很多质量问题，影响工期。4 结论及建议CFG复合地基处理方法是许昌地区采用的主流方法，该法工期短、造价低、能有效的提高地基承载力，优越性突出。但也存在一些不足之处，以下针对其不足之处提出几点建议。 加强监管机制，对工程的地基处理设计方案进行严格的审核，杜绝套用、滥用现象。 确定处理方案前做好充分的可行性分析，综合考虑工期、造价、施工单位技术水平等因素。 改进施工技术和设备，不断完善CFG复合地基处理方法的设计理论与施工技术。 严格控制施工质量，提高工人的技能水平，减少施工过程中产生的人为质量事故。 合理选择施工机械，做到不操民，不影响周边建筑和道路等。参考文献1薛殿基, 冯仲林. 复合地基桩处理技术(建工版)J. 岩土力学 , 2011,(07) :21382罗树德, 陈会芳. 建筑地基的基础危害及处理方法J. 河南科技 , 2011,(04) :833霍志强, 赵云志. 水