關(guān)于西昌冶金礦業(yè)總部基地采用CFG樁地基處理的優(yōu)勢(shì)分析

沈水泉　蘭昌義

摘 要：目前，CFG樁和預(yù)制樁被廣泛應(yīng)用于軟弱地基加固處理中，以提高地基承載力，文章主要針對(duì)西昌冶金礦業(yè)總部基地軟弱地基特征分析場(chǎng)地存在的主要問(wèn)題，采用以上兩種地基處理方式進(jìn)行對(duì)比分析，根據(jù)其特征分析采用CFG樁加固地基的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：CFG樁 軟弱地基 加固處理 優(yōu)勢(shì)

中圖分類號(hào)：Tu472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0084-01

1 場(chǎng)地特征

擬建場(chǎng)地地貌屬邛海斷陷湖盆地東河、海河洪泛平原亞區(qū)，主要由第四系沖洪積物組成，地基土主要以素填土、卵石土、粉土、粉質(zhì)粘土、粉砂等組成，巖土種類較多，不均勻，性質(zhì)變化較大，地基復(fù)雜程度等級(jí)為中等復(fù)雜地基，地質(zhì)條件在橫向、縱向的均勻性差異很大，地基土有著較高的含水量，壓縮性較高，且承載力小，可做基礎(chǔ)持力層的地層埋深較大，不宜采用天然地基。該場(chǎng)地主要建筑20棟，高度分別為13F～18F不等，均采用筏板基礎(chǔ)。

典型地層剖面見(jiàn)圖1。

2 地基處理方案的選定

根據(jù)該場(chǎng)地的地質(zhì)、水文條件以及社會(huì)因素，同時(shí)為了使該工程建設(shè)得到更高的安全保證，首先選擇了采用預(yù)制樁基礎(chǔ)和CFG樁地基加固處理這兩種方案。

2.1 預(yù)制樁基礎(chǔ)

（1）根據(jù)西昌城區(qū)以往的施工情況，西昌地區(qū)無(wú)預(yù)制樁生產(chǎn)廠家，施工使用的預(yù)制樁成品均從外地（成都及其附近）購(gòu)買，再使用大型拖車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)；（2）由于地質(zhì)條件在橫向、縱向上差異大，導(dǎo)致樁體進(jìn)入持力層的長(zhǎng)度不等，長(zhǎng)樁需接樁時(shí)，接頭處形成薄弱環(huán)節(jié)，如不能確保全樁長(zhǎng)的垂直度，則將降低樁的承載能力，甚至還會(huì)在打樁時(shí)出現(xiàn)斷樁，其技術(shù)難度較大，不易控制；（3）根據(jù)鉆探揭露可做持力層的地基土在縱向上差異大，其上部間斷的有強(qiáng)度較高的漂卵石夾層，而預(yù)制樁不易穿透該地層，如要穿過(guò)該層則需輔以其他施工措施，如采用預(yù)鉆孔等在樁體穿透時(shí)容易出現(xiàn)斷樁，且不易被發(fā)現(xiàn)，對(duì)質(zhì)量影響很大；（4）預(yù)制樁單價(jià)較高。預(yù)制樁的配筋是根據(jù)搬運(yùn)、吊裝和壓人樁時(shí)的應(yīng)力設(shè)計(jì)的，遠(yuǎn)超過(guò)正常工作荷載的要求，用鋼量大。接樁時(shí)，還需增加相關(guān)費(fèi)用；（5）預(yù)制樁是擠土樁，施工時(shí)易引起四周地面隆起，有時(shí)還會(huì)引起已就位鄰樁上浮。錘擊和振動(dòng)法下沉的預(yù)制樁施工時(shí)，震動(dòng)噪音大，影響四周環(huán)境，不宜在城市建筑物密集的地區(qū)使用。

2.2 CFG樁地基加固處理

CFG樁全名是水泥粉煤灰碎石樁，它主要是用水泥、煤粉灰、碎石等加水?dāng)嚢璨判纬傻母哒辰Y(jié)強(qiáng)度樁（現(xiàn)在為了提高效率以及市場(chǎng)需要樁體已全部采用C15～C25的砼代替了原有材料），是一種由樁間土、樁自身和褥墊層一同形成的復(fù)合地基。在當(dāng)前被廣泛的應(yīng)用在高層和超高層樓房的地基加固中，它能夠提高施工的速度，從而使工期減短，更重要的是較容易控制質(zhì)量，使整個(gè)工程的造價(jià)降低。

（1）使用的機(jī)械設(shè)備較為普遍，樁體材料（商砼）均可在當(dāng)?shù)刭?gòu)買，運(yùn)輸、使用方便；（2）該場(chǎng)地的地基土變化大，有間斷的漂卵石夾層，而旋挖成孔的方式恰恰適用于該場(chǎng)地，樁長(zhǎng)可因地改變，沒(méi)有接頭，質(zhì)量易控制；（3）CFG樁體無(wú)鋼筋，相對(duì)預(yù)制樁價(jià)格更便宜，且單樁以及處理后的地基土承載力大；（4）采用旋挖成孔的CFG樁土方外運(yùn)的數(shù)量增加較多。

根據(jù)以上分析不難看出該項(xiàng)目采用CFG樁地基加固處理比預(yù)制樁更有優(yōu)越性。

3 該場(chǎng)地地基存在的主要問(wèn)題

該場(chǎng)地地基存在的主要問(wèn)題是地基土強(qiáng)度不夠且在橫向和縱向上的差異而產(chǎn)生的穩(wěn)定性問(wèn)題。

其次是沉降問(wèn)題。因粘土、粉土等當(dāng)中的含水量較高，壓縮性較大，在上部建筑物荷重的作用下會(huì)產(chǎn)生較大的沉降，且粘土的滲透性較小，不容易固結(jié)，所以沉降需要較長(zhǎng)的時(shí)間，在此情況下，次固結(jié)在總的沉降中也將占有較大的比例，這也是不能夠被忽視的。地基土沉降的幅度過(guò)大就會(huì)產(chǎn)生樁的負(fù)向摩擦力，從而造成樁基或上部結(jié)構(gòu)的破壞。該場(chǎng)地經(jīng)勘查局部存在②3粉砂層有液化可能，但由于該層厚度小，可不考慮地基土的液化問(wèn)題。

4 該場(chǎng)地CFG樁地基加固措施的優(yōu)勢(shì)

在該場(chǎng)地采用CFG樁地基加固措施，其優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

第一，它的適用性廣泛，承載能力提高幅度大。CFG樁基的技術(shù)主要適用在飽和及非飽和的粘性土、粉土、砂土和填土等地質(zhì)條件，經(jīng)過(guò)處理之后，地基的承載力與原來(lái)的地基的承載力相比較之下，提高了三倍。據(jù)勘查報(bào)告，擬建各高層建筑下臥層（下臥層為②1粉質(zhì)粘土、②2粉土、③粉土、③1粉質(zhì)粘土、④1粉質(zhì)粘土、④2粉土）承載力均不能滿足要求。經(jīng)CFG樁處理后的地基承載力方能滿足設(shè)計(jì)要求。第二，施工較簡(jiǎn)單，工期短。該場(chǎng)地有漂卵石夾層，CFG樁施工的方法采用旋挖成孔，在施工的過(guò)程中，沒(méi)有鋼筋籠制作等的工序，縮短工期，同時(shí)使用成孔樁加快施工速度，提高工程完成的效率。第三，提高環(huán)境的保護(hù)水平。CFG樁基在施工的過(guò)程中，并不需要泥漿進(jìn)行護(hù)壁的工序，也不需要向外輸送泥漿，既節(jié)省了資金，也沒(méi)有產(chǎn)生環(huán)境的污染，尤其在城市當(dāng)中進(jìn)行施工，可大大的保護(hù)環(huán)境，并且產(chǎn)生的噪音也小，因此這種地基處理方式在該項(xiàng)目受到推薦。第四：復(fù)合地基變形小。經(jīng)檢測(cè)顯示，CFG樁加固后的該場(chǎng)地沉降量在1～4cm之間。采用CFG樁加固該類場(chǎng)地上部和中間都有軟土的土層，就能獲得壓縮模量較高的復(fù)合地基，使建筑物的沉降量降低。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)該場(chǎng)地的地質(zhì)條件采用CFG樁對(duì)于地基的改善，取得較好的經(jīng)濟(jì)、質(zhì)量效果，使西昌冶金礦業(yè)總部基地工程建設(shè)不僅安全、高效，而且獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

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