CFG復(fù)合地基設(shè)計(jì)常見問題

楊 存

桂林市勘察設(shè)計(jì)研究院 廣西 桂林 541000

正文：

前言：目前高層建筑和超高層建筑中CFG樁復(fù)合地基是最為常見的形式，憑借著造價(jià)低、地基變形小、承載力高的優(yōu)勢，人們對其予以了高度認(rèn)同。當(dāng)然很多設(shè)計(jì)者因本身的知識(shí)基本功并不扎實(shí)，并不了解基本概念，所以復(fù)合地基設(shè)計(jì)過程中沒有做到提供全面資料，這些問題對設(shè)計(jì)來說是非常不好的問題。有些設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)中沒有明確參數(shù)取值范圍，各種頻發(fā)的設(shè)計(jì)失誤帶給了工程巨大的損失。本文將展開CFG復(fù)合地基的深入分析，希望可以進(jìn)一步提高該類型地基的設(shè)計(jì)合理性與安全性。

一、CFG復(fù)合地基變形計(jì)算

在計(jì)算CFG復(fù)合地基的過程中應(yīng)當(dāng)參照J(rèn)GJ79-2012技術(shù)規(guī)范中的數(shù)據(jù)，確定變形計(jì)算與復(fù)合土層壓縮模量深度，之后按照GB50007-2011設(shè)計(jì)規(guī)范中的規(guī)定來判定與計(jì)算地基變形情況。

需說明的是計(jì)算時(shí)應(yīng)當(dāng)先行確定荷載基底壓力，其需要考慮荷載組合基底壓力、基底上層土分布、基礎(chǔ)埋深、地下水等情況。如果任何一點(diǎn)出現(xiàn)了問題，都會(huì)影響到地基本身質(zhì)量[1]。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)確保自己所能夠提供的資料具備準(zhǔn)確性、全面性屬性，嚴(yán)格按照規(guī)范中的要求，確保復(fù)合土層的壓縮模量準(zhǔn)確性。估算過程中需要保障準(zhǔn)確性，否則會(huì)影響地基變形計(jì)算效果。復(fù)合地基本身的變形公式是在該公式中Pk是標(biāo)準(zhǔn)組合中的基礎(chǔ)底面平均壓力值，最終結(jié)果通常為1，fspk是復(fù)合地基最后的承載力特征，γm是基礎(chǔ)底面以上土加權(quán)的平均重度。d表示的是基礎(chǔ)深埋的深度。該公式表示標(biāo)準(zhǔn)荷載條件下，基底反力要小于修正后地基的承載力屬性。部分設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中由于欠缺了解，沒有理清基本概念，故在提供資料的過程中會(huì)遺漏掉部分荷載，尤其是上部結(jié)構(gòu)的荷載。其最終結(jié)果便是計(jì)算基底反力通常很小[2]。該現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致承載力較小且對設(shè)計(jì)帶來了極大的不便。設(shè)計(jì)人員無法準(zhǔn)確的掌握設(shè)計(jì)安全儲(chǔ)備，限制了設(shè)計(jì)安全性。基底反力的計(jì)算應(yīng)當(dāng)做到仔細(xì)、認(rèn)真[3]。嚴(yán)格控制上部荷載，絕不能發(fā)生遺漏問題。在使用前面的公式時(shí)fspk其表示的是地基承載力本身的特征值，以JGJ79-2012技術(shù)規(guī)范中的規(guī)定可以看到，面對有粘結(jié)強(qiáng)度的增強(qiáng)體復(fù)合地基在計(jì)算的時(shí)候應(yīng)使用計(jì)算公式估算，公式為：在該公式中fspk表示的是復(fù)合地基的承載力特征，λ代表的是單樁的承載力發(fā)揮，其中的m表示的是面積置換率，Ra表示單樁承載力的特征值，Ap是樁截面積，β代表的是樁間土的承載力，fsk是處理前的樁間土的承載力。根據(jù)靜載荷實(shí)驗(yàn)，此時(shí)不需要資料就可以得出天然地基本身的承載力能力與特征。在分析的過程中單樁承載力的發(fā)揮系數(shù)與樁間的承載力系數(shù)以地區(qū)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行取值。如果沒有該經(jīng)驗(yàn)則以JGJ79-2012的技術(shù)規(guī)范中的數(shù)值0.8至0.9為λ標(biāo)準(zhǔn)，以0.9至1.0為β標(biāo)準(zhǔn)。在λ取最大值的時(shí)候β應(yīng)當(dāng)選用最低值，而在λ選用最低值的情況下β應(yīng)用最高值。通常情況下在選取的時(shí)候并不選用規(guī)定上限與下限，而是要結(jié)合具體參數(shù)與試驗(yàn)結(jié)果來選取。該公式中的Ra是增強(qiáng)體單樁的豎向承載力，以JGJ79-2012的技術(shù)規(guī)范進(jìn)行計(jì)算可以得到該公式中的up是樁周長，n是樁長范圍土層數(shù)量，qsi是樁周i層土側(cè)阻力，一般以地區(qū)經(jīng)驗(yàn)來確定，li是樁長范圍i層土厚度，α是樁間土提高系數(shù)，以靜載試驗(yàn)的方式確定，qp是樁端土端阻力特征，使用GB50007-2011中的設(shè)計(jì)規(guī)范確定。Ra要按照工程地質(zhì)勘察結(jié)果所提供的勘察孔土層情況計(jì)算，在所有孔的Ra都得到了確定后，選取其中的最小值作為設(shè)計(jì)用的Ra。此時(shí)所得到的Ra數(shù)值可以選擇取整數(shù)的方式，當(dāng)然也可以預(yù)留出一定富余，但富余決不能過大否則在計(jì)算的過程中就會(huì)出現(xiàn)土層模量不準(zhǔn)確的問題，該現(xiàn)象會(huì)直接影響到復(fù)合地基后面的變形計(jì)算結(jié)果。

二、CFG復(fù)合地基承載力計(jì)算

在計(jì)算CFG復(fù)合地基的承載力時(shí)，一般是參照GB 50007-2011設(shè)計(jì)規(guī)范中的數(shù)據(jù)以及JGJ79-2012技術(shù)規(guī)范中的要求計(jì)算的，也就是：在進(jìn)行復(fù)合地基變形控制的過程中，需要注重承載力計(jì)算控制，按照估算數(shù)值與地質(zhì)勘察的參數(shù)確定地基變形情況。如果變形符合規(guī)范要求，也就是滿足地基承載力，就可以直接施工。如果不符合要求則需要重新設(shè)計(jì)樁徑、樁距、樁長等參數(shù)，

三、主裙樓承載力與變形問題

因主裙樓為一體化結(jié)構(gòu)，故在應(yīng)用CFG復(fù)合地基的時(shí)候，主樓承載力的計(jì)算應(yīng)當(dāng)以公式進(jìn)行，結(jié)束后做深度修正。裙房荷載應(yīng)當(dāng)以超載的情況考慮，將其折算為基礎(chǔ)埋深。假設(shè)主樓兩側(cè)超載不一樣則取二者最小值。設(shè)計(jì)人員在確認(rèn)荷載的過程中，需要同時(shí)提供主樓與裙房的荷載、基底壓力，如果忽視了這一要素，那么其所提供的承載力結(jié)果將是不準(zhǔn)確的結(jié)果。

主裙樓一體化結(jié)構(gòu)地基變形在計(jì)算過程中，除了要參照規(guī)范公式掌握地基變形情況，也要做好主樓與裙房沉降差的計(jì)算，確保二者數(shù)據(jù)與規(guī)范要求相符。一般來說主樓與裙樓之間通常會(huì)設(shè)置一條后澆帶。沉降差的計(jì)算只需考慮后澆帶施工后剩余的沉降量，沉降差需要滿足相關(guān)要求。

結(jié)語：作為目前最常見的一種地基處理方法，雖然其本身優(yōu)勢巨大，但我們?nèi)耘f需要意識(shí)到其本身有許多的問題。為了保障工程質(zhì)量，我們就需要認(rèn)真處理、深入規(guī)范掌握其基本概念，明確地基變形參數(shù)計(jì)算方法與地基承載力，以此保障設(shè)計(jì)規(guī)范性與安全性，促使CFG樁得到更好的發(fā)展與應(yīng)用。