軟土地區(qū)復(fù)合地基的施工分析

【摘 要】工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展，對(duì)建筑安全的認(rèn)識(shí)也越來(lái)越深刻，地基的要求因此而愈發(fā)增大，為此軟土地區(qū)的地基處理是個(gè)值得重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，本文就復(fù)合地基中的CFG樁復(fù)合地基的作用原理和施工做簡(jiǎn)單的分析。

【關(guān)鍵詞】復(fù)合地基；CFG樁；加固；荷載

一、基本概念

隨著工程建設(shè)要求的增加，對(duì)地基的要求越來(lái)越高，為此軟土地區(qū)的地基處理是個(gè)值得重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題，復(fù)合地基是常見(jiàn)的人工地基，其具體方法是在對(duì)天然地基的處理過(guò)程中，或是增強(qiáng)部分土體，或是置換掉部分土體，或在天然地基的基礎(chǔ)上加筋、加固而成的。

從組成來(lái)看，復(fù)合地基都是由天然地基土體和處理中添加的增強(qiáng)體兩部分組成。從加固區(qū)的性質(zhì)上來(lái)看，整體物理性質(zhì)具有非均質(zhì)和各向異性。

從其中的增強(qiáng)體方向進(jìn)行劃分，通常情況下有豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基和水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基兩種不同的分法。其中前者就是我們習(xí)慣上所說(shuō)的樁，即樁體復(fù)合地基；后者主要實(shí)在原來(lái)天然地基土的基礎(chǔ)上由加筋、加固，大多由土工聚合物、金屬材料格柵等等形成。本文就中國(guó)建筑科學(xué)研究院開發(fā)的CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行一定程度的分析。

二、CFG樁復(fù)合地基施工及其應(yīng)用

1、荷載傳遞的原理分析

CFG樁復(fù)合地基荷載傳遞原理如圖1所示，整個(gè)荷載的傳遞是沿著沿樁身全長(zhǎng)進(jìn)行，因此，以CFG樁為傳遞媒介，荷載被牽引至更深的土層。

2、復(fù)合地基結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)褥墊層形式的差異，復(fù)合地基結(jié)構(gòu)通?？梢苑譃橐韵聨追N形式：（1）鋼筋混凝土板+碎石墊層結(jié)構(gòu)；（2）碎石墊層+混凝土樁帽結(jié)構(gòu)；（3）改良土墊層+土工合成材料結(jié)構(gòu)。

如圖2所示，為改良土墊層+土工合成材料復(fù)合地基結(jié)構(gòu)。

3、加固地基的原理分析

大量的理論研究和實(shí)驗(yàn)表明，CFG樁在對(duì)地基進(jìn)行加固的過(guò)程中，主要是借助于CFG長(zhǎng)樁體將地基上部結(jié)構(gòu)的荷載牽引至承載能力較好的、更加深的土層，在CFG樁的設(shè)計(jì)過(guò)程中，特意人為地在樁和基礎(chǔ)之間的位置上添設(shè)了柔性的褥墊層，目的在于人為地給樁提供一定的向上刺入的條件，這一措施能夠有效地補(bǔ)償褥墊層材料的流動(dòng)，樁間土因此可以保證與基礎(chǔ)的底面始終保持著良好的接觸狀態(tài)，盡量減少樁體所分擔(dān)的荷載在總荷載的占比，充分發(fā)揮天然地基的承載力作用。相關(guān)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，為了更好地發(fā)揮CFG樁對(duì)軟土地基的加固效果，設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量減小CFG樁的樁徑同時(shí)適當(dāng)?shù)卦龃髽堕g距，通常情況下控制置換率滿足：5%≤置換率≤10%。

大量的研究和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，CFG樁復(fù)合地基由于墊層的存在，隨著荷載的加大能夠減小其樁側(cè)負(fù)摩阻力，于此同時(shí)，中性點(diǎn)位置也會(huì)隨之向上移動(dòng)，這樣一來(lái)樁下部的摩阻力在驅(qū)動(dòng)下作用的一充分的發(fā)揮，CFG樁周圍的土體承載能力得到了有效地提升。

三、CFG樁基施工程序

大量工程實(shí)踐表明，CFG樁基施工要有嚴(yán)格的施工程序，施工流程如圖3所示。

四、施工中注意點(diǎn)分析

1、事前控制

為檢驗(yàn)CFG樁施工工藝、機(jī)械性能及質(zhì)量控制，核對(duì)地質(zhì)資料，在工程樁施工前，應(yīng)先做不少于兩根試驗(yàn)樁，并在豎向全長(zhǎng)鉆取芯樣，檢查樁身混凝土密實(shí)度、強(qiáng)度和樁身垂直度，根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題修訂施工工藝。

2、過(guò)程控制

（1）把握好鉆進(jìn)的深度和速度。CFG樁在實(shí)際的應(yīng)用施工過(guò)程之中，依靠螺旋葉片有效地切割土體，致使土體的強(qiáng)度喪失并因此被擠入螺旋葉片之間，隨著提鉆的過(guò)程最終被帶出地表之外。在整個(gè)施工工藝實(shí)施的過(guò)程之中要注意的地方有很多，從成樁原理上來(lái)看，每次鉆進(jìn)都必須到達(dá)設(shè)計(jì)的樁底標(biāo)高位置方可開始提鉆工序，同時(shí)對(duì)提鉆速度的還必須予以嚴(yán)格的控制，始終要確保提鉆速度與混凝土的泵送速度之間相匹配。

（2）要謹(jǐn)防堵管。堵管是施工中容易遇到的問(wèn)題之一，因此必須特別留意，具體應(yīng)從下面幾個(gè)方面著手：①混合料配合比上，水泥和粉煤灰這兩種材料的調(diào)配量應(yīng)嚴(yán)格控制，特別應(yīng)重視粉煤灰的摻入量；②從樁的強(qiáng)度要求出發(fā)，對(duì)水泥的標(biāo)號(hào)進(jìn)行科學(xué)的選擇，確?；旌狭系暮鸵仔詽M足要求，在此基礎(chǔ)上盡量增大其流動(dòng)性；③從滿足試塊的強(qiáng)度和可泵性兩方面要求出發(fā)，嚴(yán)格控制混合料的坍落度，工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，最好將坍落度控制 之間，如果混合料的可泵性不好，在具體的工程實(shí)施過(guò)程中應(yīng)該適量地?fù)饺氡盟蛣?。參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范(GB5007．2002)，中國(guó)建筑工業(yè)出版社

[2]梁保國(guó)，郝振賢，尚秀峰.CFG樁技術(shù)在地基處理中的應(yīng)用[J].山西建筑，2008，34