CFG桩加固厂房软土地基

（一）工程和地质概况

南京造纸厂轻涂胶印车间位于南京长江大桥西侧，长江北岸的漫滩地貌单元上，为二层（局部三～四层）的框架结构厂房，基础为条形基础，厂房长240m，宽 23.25m，总建筑面积11600m²。场地为第四纪全新世冲积层，场地范围内水塘、沼泽密布，地势低洼，高低不平。各土层自上而下分别为;

（1）杂填土层；主要由炉渣、碎砖石、生活垃圾和粘性土组成，结构松散，土质松软。

（2）淤泥质粉质粘土；呈褐灰～灰色，流塑状，中～高压缩性。

（3）淤泥质粉土； 呈灰色。流塑状，中～高压缩性，并夹有薄层粉质粘土和粉砂。

（4）淤泥质粉土；呈灰色，分布于整个场地，夹薄层粘性土和粉砂，呈流塑状。

（5）淤泥质粉土；呈灰色，分布于整个场区，含云母碎屑，夹薄层粉砂，呈软塑状。

（6）淤泥质粉质粘土；分布不均，呈灰色，流塑状，夹少量泥炭。

（7）粉土；分布于整个场地，呈灰色，软塑状，含云母碎屑，夹薄层粉砂。

（8）粉质粘土；分布于靠江边处，呈灰色，软塑状。

（9）粉砂；分布于整个场地，呈青灰色，含云母碎屑，混粘性土，稍湿。

（10）粉砂；分布于整个场地，呈青灰色，含云母碎屑，混粘性土。稍湿。

地下水位埋深约 lm 左右，中～高压缩性的淤泥质土和粉质粘土厚达15～25m。场地各土层的物理力学性质指标见表 8-45。

由地质勘探和土工试验报告可知。场地土为深厚的中高压缩性的饱和软土。基底下天然地基承载力仅 80kPa，无法满足设计要求的持力层承载力不低于160kPa 及沉降不超过80mm 的要求，因此必须进行加固处理。

（二）地基的处理

由于场地土中的粘土层透水性较好，有振动挤密效果，中～高压缩性的淤泥质土层灵敏度不大，因此适合采用振动沉管法进行地基处理。

1.现场试验

为了选择合理的加固方案，在靠近拟建场地边缘处开辟了试验区分别对碎石桩和 CFG 桩加固方案进行了可靠性论证。

碎石桩和 CFG 桩均采用频率为1500Hz 的振动沉管打桩机打设，钢桩管长12m，管径377mm，试桩桩径控制在 340～400mm 内，桩长 10m，按正方形布桩，碎石桩桩距为l100mm，CFG桩桩距为1200mm，其中 CFG 桩桩顶下6倍桩径的桩长范围内桩体强度等级设计为 C12，6倍桩径桩长以下，桩体强度等级为 C8。

为避免管外投料法拔管后桩孔发生严重的缩孔现象，施工采用了管内投料施工工艺，其中碎石桩的成桩工艺为∶将桩管沉到预定高程后，向管内投入碎石∶石屑∶粉煤灰配比为2;1∶1的拌合料，边填边拔管振动，并用带管靴的沉管加压，直至拔出桩管，填料时要求每米的充盈系数不低于1.2。CFG 桩的成桩工艺为;在桩管沉到预定高程后，向管内投入加水拌合均匀的碎石、粉煤灰、石屑和矿渣硅酸盐水泥混合料，边填边振直到填料与桩管顶口齐平，开始振动拔管，并分三次振动反插，直到拌合料顶面出浆为止。桩体自桩顶向下6倍桩径长度以下的桩身的填料的配比为每0.2m³碎石掺0.1m³的石屑、0.05m³的粉煤灰和 22.5kg 的 325 号矿渣硅酸盐水泥;桩顶向下6倍桩径长度范围内桩身填料的配比为0.2m³碎石掺0.lm³的石屑、0.05m²的粉煤灰和 33.0kg的水泥。

成桩 28天后分别对碎石桩复合地基和 CFG 桩复合地基进行了现场静截荷试验，图8-55为静载试验布置示意，试验 p-s 曲线见图8-56。

由 p-s曲线可见，p-s曲线光滑平缓，弹性阶段、弹塑性阶段和破坏阶段不明显，符合一般复合地基的应力-应变规律，表明地基承载力主要由变形控制。因此，对碎石桩复合地取 0.015倍载荷板宽的沉降值所对应的荷载值为其承载力的基本值，对CFG 桩复合地基取0.010倍载荷板宽的沉降值所对应的荷载值为其承载力的基本值。由图 8-56可见，碎石桩复合地基承载力基本值为130kPa，达不到设计要求，而CFG桩复合地基承载力基本值达190kPa 以上，可满足设计要求，因此最终决定CFG桩为地基加固的方案。

2.场区内地基的加固

根据现场试桩的结果，厂区范围内 CFG 桩的加固方案为沿条形基础下双排布桩，桩径