低能級(jí)強(qiáng)夯聯(lián)合CFG樁在廠房建設(shè)中的應(yīng)用

摘 要：近年來，隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，眾多建筑施工工藝被廣泛應(yīng)用到具體實(shí)踐工程中。其中建筑樁基施工工藝也得到不斷的創(chuàng)新和推廣，以低能極強(qiáng)夯+CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)的應(yīng)用受到廣大技術(shù)人員的關(guān)注，成為目前一個(gè)重要的研究課題。該文主要以廠房地基建設(shè)為實(shí)例，將低能級(jí)強(qiáng)夯+CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用于廠房建設(shè)中，并配合動(dòng)力觸探、低應(yīng)變及靜載實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行沉降觀測(cè)，總結(jié)新填土地基處理的經(jīng)驗(yàn)，以期通過該文的分析和研究，能為其他的實(shí)踐提供重要的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：廠房建設(shè) 地基處理 CFG樁 低能級(jí)強(qiáng)夯

中圖分類號(hào)：TU472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）01（b）-0105-01

現(xiàn)代化技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)促進(jìn)了工程建設(shè)水平的提升，地基處理的方式也趨向多樣化發(fā)展。當(dāng)前在廠房地基建設(shè)中，CFG樁已成為復(fù)合地基的代表應(yīng)用于地基處理中。主要通過利用在樁與土層之間的影響作用，提升CFG樁的抗變形能力與承載力，充分發(fā)揮樁間土的承載力，穩(wěn)固地基，有其明顯的造價(jià)優(yōu)勢(shì)，且操作比較簡(jiǎn)便，當(dāng)前在諸多廠房工程的建設(shè)中有了一定的推廣。以下則主要以某廠房工程建設(shè)為案例，研究了低能級(jí)強(qiáng)夯+CFG樁復(fù)合地基處理技術(shù)在新填土地基中的應(yīng)用。

1 工程概況介紹

某廠房坐落于某市工業(yè)區(qū)內(nèi)部，在較為開闊的緩坡之上，地勢(shì)比較低，需至少回填7.0m左右的土石方后才可滿足場(chǎng)地標(biāo)高的要求。新填土厚度比較大，且成分相對(duì)比較雜亂，結(jié)構(gòu)比較松散。若選用傳統(tǒng)人工挖孔樁作為地基處理的材料，排水則比較困難，且風(fēng)險(xiǎn)較高，無法保障按期完成工程建設(shè)。而若選用機(jī)械成孔灌注樁作為基礎(chǔ)，工程造價(jià)相對(duì)比較高，且工期十分長(zhǎng)，加之由于土層結(jié)構(gòu)比較松散，新填土成分相對(duì)復(fù)雜，因此，無法控制樁身質(zhì)量。在相對(duì)復(fù)雜的地勢(shì)條件下，要完成廠房的建設(shè)，首先必須重視其地基處理方案的選擇。基于此，為盡可能縮短工期，削減廠房工程建設(shè)成本，提高施工作業(yè)的效率，現(xiàn)將低能級(jí)強(qiáng)夯-CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁）加固地基處理方案應(yīng)用于廠房建設(shè)中。該場(chǎng)地地質(zhì)分層自下而上而分為淤泥質(zhì)土、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、填土層。

2 CFG樁符合復(fù)合地基強(qiáng)夯參數(shù)的設(shè)計(jì)

嚴(yán)格按照廠房建筑物平面圖紙，確定豎向荷載參數(shù)，明確單層柱的尺寸及大小。在本次設(shè)計(jì)中應(yīng)用獨(dú)立基礎(chǔ)，設(shè)定基礎(chǔ)埋深為2.0m，并根據(jù)土層地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)地基進(jìn)行處理，確保廠房復(fù)合地基的承載力必須超過300kPa。對(duì)CFG樁的復(fù)合地基各參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括樁長(zhǎng)、樁距、樁徑、強(qiáng)度、厚度與承載力等。

（1）樁徑一般設(shè)定CFG樁樁徑在360到580mm之間，具體根據(jù)工程的要求進(jìn)行確定，在本次廠房建設(shè)工程中主要采用長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)實(shí)施鉆孔處理，使用泵壓混合料形成樁體，并設(shè)定螺旋鉆桿直徑為400mm，同時(shí)取樁徑d為400mm。

（2）樁長(zhǎng)、承載力在設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)與承載力參數(shù)時(shí)，首先需要掌握工程建設(shè)場(chǎng)地的相關(guān)地質(zhì)資料，預(yù)估廠房的豎向承載力，設(shè)定k為CFG樁豎向承載力的安全系數(shù)，一般取值為2.0，設(shè)定up為CFG樁樁身的截面周長(zhǎng)，值為1.256m，同時(shí)設(shè)定qsi為樁身周圍的摩擦阻力，一般粉質(zhì)粘土層qs1為30kPa，粗砂層qs2為25kPa，淤泥層qs3為5kPa，粉砂層qs4為25kPa，淤泥質(zhì)土層qs5為8kPa，粉質(zhì)粘土層qs6為30kPa。設(shè)定li為CFG樁樁周土層的分級(jí)長(zhǎng)度，其中粉質(zhì)粘土l1為0.5m，粗砂l(fā)2為3.8m，淤泥l(xiāng)3為1.9m，粉砂l(fā)4為3.6m，淤泥質(zhì)土l5為2.0m，粉質(zhì)粘土l6為3.4m。其中粉質(zhì)粘土層為樁端持力層，且qp為1400kPa，此時(shí)便可的廠房豎向承載力，計(jì)算得出單個(gè)樁體的承載力Rd=293.6kN，一般情況下，取其近似值為300kN。

設(shè)定fapk為復(fù)合地基承載力的特征值，以fsk表示地基承載力特征值，fsk為170kPa，設(shè)定樁身橫截面積為Ap=0.1256m2，設(shè)定α為地基加固前后CFG樁間土的承載力比值，取α=1.0，設(shè)定β為樁間土的強(qiáng)力系數(shù)，取值范圍在0.75到0.95之間，因此可得出面積置換率

代入數(shù)據(jù)可知，m=0.073。

（3）樁距一般每個(gè)復(fù)合樁的間隔距離在3到5d之間，因此可得出最大間距

（4）樁頂平均應(yīng)力設(shè)定單樁樁頂承受荷載為Qp，此時(shí)可得樁頂平均應(yīng)力

計(jì)算可得，將數(shù)據(jù)代入公式中可得。

（5）樁體強(qiáng)度設(shè)定fcu，k為樁體強(qiáng)度值，一般必須大于樁頂?shù)钠骄鶓?yīng)力，在本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)中，樁體強(qiáng)度值為7149 kPa，塌落度在180 mm左右。

（6）褥墊層褥墊層主要用于調(diào)節(jié)樁土之間的應(yīng)力，以確保樁土應(yīng)力承擔(dān)的均衡性，一般取褥墊層厚度在160 mm到280 mm之間，在本次廠房工程建設(shè)中取200 mm。

3 CFG樁復(fù)合地基施工

選用長(zhǎng)螺旋鉆管內(nèi)泵壓混合料灌注進(jìn)行成樁處理。一般施工順序?yàn)镃FG樁施工，基地開挖，對(duì)樁頭進(jìn)行處理，并鋪設(shè)褥墊層。嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工放樣，準(zhǔn)確定位樁位，注意誤差偏離的控制。依照施工要求配比材料，施工過程中重點(diǎn)控制提管速度，避免斷樁事故的發(fā)生。

4 結(jié)語

CFG樁在廠房建筑過程中有較高的應(yīng)用價(jià)值，兼具經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，施工周期比較短，造價(jià)低廉，對(duì)環(huán)境污染小，安全性高。在地勢(shì)相對(duì)復(fù)雜的新填土地基施工中有較強(qiáng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。但同時(shí)還需注意，在地下水含量較為豐富的底層施工，需配合應(yīng)用相關(guān)的排水、防水方案，進(jìn)而保障地基的穩(wěn)固性，確保施工安全。

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