cfg桩复合地基在黄河冲积平原高层建筑中的应用

CFG桩复合地基在黄河冲积平原高层建筑中的应用摘要本文通过实例，阐述了在黄河冲积平原地区中，CFG桩复合地基在高层建筑中的应用，为以后软土地区高层建筑地基基础的设计提供了有益的借鉴作用。关键词CFG桩复合地基黄河冲积平原高层建筑CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水搅拌而成的高粘结强度桩，同桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩是针对碎石桩承载特性的一些不足，加以改进而发展起来的。据不完全统计，该技术已在全国23个省、市广泛应用。据不完全统计，该技术已应用于北方地区的高层建筑地基处理中。同桩基相比，CFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的2/3～1/2，经济效益和社会效益都非常显著。鲁西北地貌单元主要为黄河下游冲积平原，地层结构主要为冲积形成的粘性土和粉土，力学性质一般较差，在高层建筑的地基基础设计中，由于复合地基经验少，从安全角度考虑，基础形成一般采用桩基础。下面以乐陵希森花园为例，介绍一下CFG桩复合地基在高层建筑中的应用，并对理论计算与实际的复合地基承载力及变形做对比分析。1工程概况及地质条件简介山东乐陵希森集团拟建希森花园位于乐陵市阜盛东路与教育路交叉路口东南角，共包括四栋建筑，地上十八层，高55.00m，地下二层。为剪力墙结构，箱形基础，基础砌置深度6.80m，单位荷重350kPa，总荷重294350kN。根据岩土工程勘察报告，该场地地层均为全新统地层，分述如下：1．层杂填土：杂色，松散，稍湿。主要由灰渣、砖块及粘性土组成，局部为素填土。层厚0.40～3.20m。2．层粘土：黄褐色，可塑，饱和。含少量铁质氧化物，具微层理。层厚1.50～2.90m。3．层粉土：灰黄色，稍密，很湿。含少量云母碎片及铁质氧化物，振动极易析水。层厚0.20～1.10m。4．层粉质粘土：灰褐色，可塑～软塑，饱和。含少量腐植质。层厚0.70～2.30m。5．层粉土：黄褐色，稍密，很湿。含少量云母碎片及铁质氧化物。层厚0.70～2.00m。6．层粘土：黄褐色，可塑，饱和。含少量铁质氧化物。层厚0.30～1.50m。7．层粉土：黄褐色，稍～中密，很湿。含少量云母碎片及铁质氧化物。层厚0.40～2.20m。8．层粉土粉质粘土互层：灰黄～灰褐色，粉土呈稍～中密状态，很湿。粉质粘土呈可塑～软塑状态，饱和。层厚2.00～3.30m。9．层粘土：灰褐色，软～可塑，饱和。含少量有机质及生物贝壳。层厚1.00～2.40m。10．层粉土：灰黄色，中密，很湿。含少量云母碎片及铁质氧化物。局部夹薄层粉质粘土，具微层理。层厚1.40～5.00m。11．层粉质粘土：黄褐色，可塑～ 硬塑，饱和。含少量铁质氧化物及小姜石。层厚0.50～1.90m。袄1摧2贤．层粉土：灰区黄色，中密～毅密实，很湿。棋含少量云母碎型片及铁质氧化普物。奴层词厚融1.6棍0刷～摧3.80m绣。字1僵3汇．层粘土：黄俩褐色，可塑～挤硬塑，饱和。歉含少量铁质氧予化物及小姜石玻。层押厚兼4.4在0爱～挂6.90夹m千。拉1藏4龙．层粉土：灰析黄色，密实，馆很湿。含少量裳云母碎片及铁蝴质氧化物。层氏厚焰3.2樱0妻～适6.50驶m内。缎1帖5冒．层粉质粘土典：灰黄色，可诊塑～硬塑，饱疗和。含少量铁乡质氧化物及小树姜石。层冈厚美3.7格0拘～咽5.80演m熟。浑1染6液．层粉土：黄男褐色，密实，碗很湿。含少量亿云母碎片及铁喘质氧化物，偶迷见生物贝壳。摩该场地地下水嚷埋藏较浅，一乐般出2.0杯0捐～景2.60慈m度。各层土的物充理力学性质指稻标见犁表稿1口。封2疯旨布桩设计物根据设计要求蝴，处理后的复抱合地基承载力巩设计众值瓜f驾v矩应达脆到给350kP肆a余，建筑物总沉帖降无量悉≤哈50m圾m凳。携以班1睡3帜层粘土做为桩冒端持力层，净卷桩练长莫16.00族m麦，采用长螺旋坡钻管内泵压超疑流态砼施工工享艺，其单桩竖讯向承载力标准探值易R逐k勿（拒k泽N热）按下式计算舌：没R桨k迟＝暖（烦U稍p适∑致q袖si浊h党i图＋竖q糊pk执A左p角）畅/k旧取安全系鸡数泥k阅＝葱2.慌0张，计算渴得估R该k瓣＝载550k拉N猛。忠复合地基承载广力标准乓值御f森s穷p饼，爆k亭按下式计算：恋f扇s忧p筋，搏k岸＝蛙［皱1轿＋游m洲（掌n贺－裙1储）世］利α晕β曾f孤k累取天然地基承削载力标准搁值彼f香k洁＝潮140kP城a年；桩间土强度阵提高系愁数炭α眨取照1.肆0志；取桩间土强颤度发挥系炭数款β土＝惩0.7血5早。经计算，桩颜土应力袋比再n答＝疮31.27获8百，面积置换率筝m赞≥迹0.07典7托。当采用正方瞎形布桩时，桩索间距：凯S疲＝EQEQ\R(,\F(A\S(决p叛),m))筐≤止1.277阳m流，祥取跟s眼＝衔1.20岛m赞。这样，单栋唱建筑共布才孔丛80望6助棵。困复合地基变形汁按下式计算：i＝n1＋1n2i＝1n1诱S查c兽＝激ψ显［恼∑EQ\F(P\S(正o封)盒,滋ξ猪E\S(肤ai工))睁（明Z威i垂a沿i剪－纺Z与i伟－沾1踩a突i折－铁1提）网＋恐∑EQ\F(P\S(男o汪),E\S(骂ai展))近（热Z柄i陪a寻i杰－疼Z判i眉－毕1燃a倘i白－少1鼠）］i＝n1＋1n2i＝1n1移取对应于荷载鼓效应准永久组治合时得基础底怠面处得附加压乐力冤P骆0抛＝瓣260kP努a惑；加固区土的监模量提高系招数疗ξ店＝康2.7扎2北，经计算，复照合地基最终沉妹降丝量印S前c矛≈尚35.6m雪m搬。悬此外，桩体强喊度罢fc江u霞≥励3婆σ通p职＝嫩3×EQ\F(R\S(粒k伐),A\S(其p市))眼＝纱13.14M朽p冻a还，取桩体强度图等级窗为牢C2股0租，水泥标号取回取特42蔬5走，褥垫层厚度给取混21c甘m虚。3质量检测亚CF箭G怒桩复合地基施美工结束后，首纷先塌对硬A觉、灿B激两栋楼的地基胳进行了全面的残检测，为结构科设计提供可靠扶依据，确认复笨合地基承载力朴及变形满足设惑计要求。检测棕手段采用静荷稍载试验及低应奖变动力检测，臣载荷板面积典为诚1.0m命2陪。巨考虑到复合地冠基承载力设计抹值意为晴350kP籍a磁，静载荷试验番最大加荷量均藏取全700k索N破，千A艘栋楼单桩复合舰地基静载检测铜数据见战表舅2认。辅B私栋楼单桩复合纠地基静载检测违数据见寻表减3五。枣A脏楼布与杠B柄楼各检测蛮点屿Q享～慧S焦曲线如下图所益示：滋根据以上检测亲数据可知，复改合地基承载力兆设计值达闹到霞35脾0汇～茅400kP句a盼，均满足设计截要求，并与理沃论计算所得承奴载力基本吻合坦，而加荷碎至爸700k县N院时，地基平均伙沉降量仅锻8.3mm掘，约为理论计图算沉降量伏的女1/讽4烤，究其原因，讲除了复合地基拔施工过程中人锻为因素影响之药外，也说明理些论计算公式存绢在较大的安全楼系府数。此外，从熄工程造价上考姜虑，对于单栋澡楼而言，采攀用镇CF蹲G穿桩复合地基比制普通钻孔灌注件桩减少工程造拳价灵约叠4倡0距～血5价0石万元。4结束语固随着社会经济罩的发展，高层越建筑日益增多热。在黄河冲积间平原的高层建值筑地基基础设悦计中，我们应眠打破常规观念惊，采用先进的河复合地基技术曾，通过本工倘程理CF喷G钟桩复合地基的序成功实例，不笨但节省了工程融造价，而且社哀会效益显著，嫂希望其能为以励后黄河冲积平倘原高层建筑的骤地基基础设计瞒提供参考借鉴坛作用。参考文献吐［航1绞］阎明抚礼梨填强张东刚勤《骗CF赏G容桩复合地基技物术及工程实践扯》。中国水利唇水电出版社。民［汤2衰］中华人民共险和国行业标准谨《建筑桩基技旅术规范》起（涛JGJ9莫4翻－贴9润4张），北京：中霞国建筑工业出胶版社出版捆，至199赔5习。驳表吸1桨烘各层土物理力作学性质指标蜡层号槽岩脏驶性属天然含水俯量辟ω痛（％）唐天然孔隙胡比扬e夺液性指下数尖I答L猜塑性指精数认I韵F归压缩模尾量嫩E址s应（尖Mp号a佩）曾粘聚流力肺C顺（图kP茧a元）获内摩擦善角虏Φ国（防°浙）对标贯修正击姜数章N例（击）甜比贯入阻红力抓P乌s狸（泻Mp仗a才）辟承载力乞f定k肉（朝kP苍a搅）前2就粘土虑32.7饱0.968绪0.38蝴21.3我6.73伐62.6纺16.9尚5.8漫1.97恰135悬3写粉土因23.4才0.665轰7.5倒5.74伪12.7坛17.5填1.9腾1.26挪85融4杨粉质粘土华26.8棚0.779品0.49键13.8唤4.13睡14.8凶16.7赛2.7厕0.80改90谋5联粉土矿25.1堪0.739优8.9惭11.01馒15.8犯13.2亩6.5边3.88理130俭6钱粘土隆32.1插0.852锤0.51价18.1糟4.99纪35.3传12.4座5.1爬1.83航130优7党粉土旨24.2欺0.692况8.8患8.76响16.7腾29.1眠9.0呢6.70锁140享8芬粉土下25.2鼓0.737与8.6厘9.83蜡9.7晴19.4伞6.9蓝3.23怒135朗粉质粘土亦29.1盘0.817辽0.55衔15.6崖5.22丑13.6鹿10.4汤9袖粘土凭38.2回1.082并0.64舟20.6瞧3.91蹄20.4浩9.8胁3.8喇1.20扭100叶10成粉土喘21.0帜0.602穿8.1蛾8.42纯13.3戴18.0淋10.0求7.53谣150远11超粉质粘土罢20.8精0.601瓣0.17文12.3后5.63繁17.1搁15.5湿8.1赖2.51负160迈12马粉土占20.9循0.610探8.2叉8.14缸14.4肝14.8