CFG桩和静压桩基础方案对比

1、CFG桩和静压桩基础方案对比一、工程概况1、建筑物概况：4栋18层商住楼，总用地面积约44600m2，建筑面积约 39700m2,地下一层，面积 4910m2。2、地质条件概况：粉质粘土平均厚度20.7米，层顶埋深最浅0.2米，最深 8.6米，其间夹中粗砂层，平均厚度3.27米，层顶平均埋深3.84米；微风化灰 岩层顶埋深0.8-32.8米，层顶平均埋深18.78米。共钻孔29个，有20个孔见 有溶洞。溶洞率68.97%，最多一孔见有5个溶洞，溶洞高度最小0.2米，最大 27.5 米。二、设计方案选择针对石灰岩地区土洞、溶洞发育，基岩面石牙发育的特点，可选方案有以下 几个：1、钻（冲）孔灌注桩

2、由于岩溶地区溶洞多、连通性好，同时按现行规范，作为端承桩在桩底3D 范围内不能有溶洞，因此，大多数钻（冲）孔灌注桩在施工过程中需穿过多层溶 洞。又因为基岩面倾斜，常常在钻（冲）孔至岩面后，要填块石，反复冲孔到溶 洞范围，还需增加套筒，这样，不仅工效慢，而且成本高。更麻烦的是，常根据 超前钻可以终孔的标高，终孔后，在桩基抽芯检测时，又发现新溶洞，又要进行 处理，实际工期、费用难以统计。2、预制桩工程桩如果以基岩为持力层，一旦预制桩到达石灰岩面，由于岩面通常陡峭 不平，因此，常出现断桩现象，有时断桩率高达50% ；如果不以基岩为持力层， 则单桩承载力较低，造价很高，就失去管桩的优势。即使如此，由于

3、管桩到达石 灰岩面断桩前后没有任何征兆，不可遇见，因此管桩的实际有效桩长及其有效性 不确定，存在隐患；同时，预制桩对上覆土层中的土洞无法及时发现且没有任何 改造，同样存在隐患。3、长螺旋钻孔压灌超流态砼桩（长螺旋CFG桩）长螺旋CFG桩复合地基是在水泥、碎石、中粗砂，掺入适量的粉煤灰和水， 用专用的长螺旋桩机制成的具有可变粘结强度、可变桩径的复合地基。通过调整 水泥掺量和配比，可使桩体强度等级在C5-C30之间变化，桩体中的粗骨料为 碎石、石屑等中等粒径骨料可使级配良好，粉煤灰是一种活性掺料，具有细骨料 及节约水泥的作用。CFG桩适用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等地基，具有 承

4、载力高、调整幅度大、沉降变形小、沉降稳定较快等特点CFG桩复合地基受 力性能亦刚亦柔。对桩而言，是介于刚性桩与柔性桩之间的桩型。在外载作用下， 大部分荷载由桩承受，桩周摩阻力得到充分发挥，端阻力随着荷载作用的时间及 桩侧阻力发挥的程度而逐渐增高。同时，桩顶褥垫层则发挥调节作用，使桩间土 与桩身进入共同工作状态，逐渐形成复合地基。复合地基的承载力大小取决于桩 径、桩长、桩距、持力层土质及褥垫层厚度等因素。另外，CFG桩不配置受力钢 筋，有时仅配置构造钢筋。桩体利用工业废料粉煤灰和石屑作为掺和料，降低了 工程造价。CFG桩复合地基的工程特性如下：CFG桩复合地基承载力提高较大，而且 可调性强。CF

5、G桩长可以从几米到20多米，可全桩发挥桩的侧阻力，桩承担的 荷载占总荷载的百分比可在40%70%之间变化，使得复合地基承载力具有很大 可调性。进行设计时，可通过改变CFG桩的桩长、桩距等来达到不同的复合地基 承载力；一般柔性桩复合地基，处理后承载力提高系数一般在1.21.6之间， 而在同样的地质条件下，CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。 特别是天然地基承载力较低，而设计要求的承载力较高，用柔性桩复合地基一般 难以满足设计要求，CFG桩复合地基则比较容易实现；CFG桩复合地基具有刚 柔相济的受力特征，对柔性桩，它们主要是通过有限的桩长（610d）传递垂直荷 载，当桩长大于某一数值

6、后，桩传递荷载的作用已显著减小。而CFG桩则像刚性 桩一样，可全桩长发挥侧阻，桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。这样就 可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使其进入较坚硬的土层来提高CFG 桩复合地基的承载力，以满足不同的设计要求；CFG桩同其它刚性桩一样，具 有桩体的刚度及变形模量远大于桩间土的共同特点。通过何种构造措施来有效 地、可靠地协调两者的变形，是确保CFG桩土共同工作能否在荷载作用下形成复 合地基的关键。因此，通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层，有效地调节了 桩与桩间土在荷载作用下的变形。从而确保桩与桩间土的共同工作。这充分显示 出CFG桩复合地基的柔性桩特征。另外，CF

7、G桩由于采用长螺旋钻施工成桩工艺，因此，桩基础施工时，以桩 尖到岩面或最大桩长为控制标准。其工艺特点避免了断桩问题。同时，由于采用 复合地基的设计理论，桩端的应力通常不大，因此，一般的小溶洞不需进行处理， 只要对较大的溶洞进行处理即可。与管桩复合地基相比，遇到土洞时，可以通过 超灌材料填满土洞达到加固目的，不需对土洞进行专门处理。三、造价对比本方案对管桩和CFG桩进行经济对比。按设计院设计的方案，管桩方案和 CFG桩方案的筏板厚度、桩和板之间的垫层厚度完全一样，造价也一样，不参与 对比。以下仅对桩基造价进行对比。1、设计院第一次管桩方案为400X95A型桩，单桩承载力特征值500kN， 极限承

8、载力1000kN （因石灰岩造成的断桩影响，无法提高承载力）。总桩数 1512条，净桩长9 20米，平均实桩桩长17米，空桩2米；总进尺实桩25704 米，空桩3024米;每米实桩综合造价125元，每米空桩30元，总造价约3303720 元。2、CFG桩方案为400，单桩承载力特征值同样为500kN，极限承载力1000kN， 桩间距、数量、桩长与400X95A管桩完全一样。总桩数1512条，净桩长9 20米，平均实桩桩长17米，空桩2米；总进尺实桩25704米，空桩3024 米；每米实桩综合造价82元，每米空桩30元，总造价约2198448元。3、CFG桩方案与管桩方案相比较，造价节省110万元左右（节省比例约33%）。四、工期对比CFG桩可以24小时施工，单机每天可以施工5001000米；静压管桩也可 以24小时施工，单机每天可以施工300 600米；冲孔桩工期不可预见，单机速 度快时2 3天一根，遇到不良现象时，15天一根。五、结论石灰岩地区采用CFG桩复合地基，造价低（与管桩方案相比，造价节省约 110万元左右，节省约33%），施工速度快，工期保证，可以避免其他桩基