工程实例-CFG 桩用于低层建筑单独基础下的地基加固工程实例

一、工程概况

山西太原冶金工业学校学生食堂，设计为2层，采用独立基础框架结构，附属建筑部分为砖混结构，条形基础，上部结构设计要求处理后地基承载力特征值达 150kPa 以上，并消除8 度地震时产生液化的可能性。1996年，原定地基处理为振挤碎石桩，经设计共需打桩1757根.桩长8m;之后，经研究提出改用CFG桩进行处理，经设计共需打桩334根，桩长 8m，桩位布置如图8.6.4。

二、工程地质条件

该工程场地位于汾河西岸Ⅰ级阶地上，地基上主要为河床相和河漫滩场堆积物，系第四纪全新统冲击地层，岩土层主要由粉质粘土、粉土，粘土和中细砂层组成，地下水位埋深为 3.3～3.5m，地下水位变化幅度为 1m，地基土液化指数为11～15，属中等液化场地。液化主要发生在中细砂层中。

该场地地基土为中软场地土，建筑物地类别为Ⅲ类。根据该工程的钻探资料，该场地自上而下分为四层，分别为;

①杂填土。杂色，分布于地面下0.1～1m，厚度为1m，松散，主要为灰渣、砖块等系全新统新近堆积物（Qi），为欠固结，分布几乎遍及整个场地，堆积时间短，均为近 10~20年的堆积物，不宜作为天然地基使用。

②粉质粘土。普遍存在于地面下5.2～6m 之间，层厚4.2～5.4m，褐黄色，软～可塑，湿~饱和，含少量粉砂，沉积厚度稳定，但强度低。该层土地基承载力特征值可达10SkPa。

③中细砂。主要为粉砂，其中砂透镜体，松散稍密，层底厚度 12.3～15m，层厚7.0～7.2m，厚度稳定，产状水平。该层为液化层，地基承载力特征值可达 140kPa。

④）粉质粘土、粘土和粉土互层。地基承载力特征值 200kPa，青灰色，可塑~硬塑，孔深18m，，未见底。

各层土的物理力学性能指标如表8.6.2。

三、设计与施工概况

该工程为独立基础，上部结构设计要求地基承载力特征值达140kPa 以上，但作为主要持力层的粉质粘土，由于沉积时间短，结构松散，地基承载力不能满足上部结构的要求，建设单位原定为用碎石桩进行地基处理，经设计，桩长 8m、桩距1.0m、桩径 φ400mm、总桩数1757 根、累计桩长延米数为14056m，这样，地基处理费用据当时的施工费用计算，共计21.79万元。之后，针对该工程的规模、用途、地质条件等综合考虑，建议采用 CFG桩进行处理，经建设单位审核认可后，决定改为用 CFG桩进行处理。CFG 设计桩长 8.0m，桩距1.0～1.6m，桩径中400mm（用φ377mm套管成孔），总桩数334根，累计桩长延米数为 2672m，桩身 28d抗压强度设计值为10MPa，单桩承载力特征值达 85kN，处理后复合地基承载力为140kPa 以上。

褥垫层的设置;桩顶标高以上设置30crm厚的级配砂石，最大粒径不大于 3cm，或用粗砂。褥垫层的平面处理范围，在基底的各方向向外延伸 30cm，虚填后压实至中密状态。施工采用 φ377mm 振动沉管机施工，桩机就位调整其垂直度不大于1%。

混合料（由水泥、粉煤灰、石屑和碎石组成）配合比按 10MPa进行，坍落度控制在 30~50mm，成桩后浮浆厚度不超过20cm，桩身不得有夹泥、离析等质量缺陷。

为防止成桩过程中出现挤土形成扁桩、断桩，对独立基础下的孔先打中间，再打两侧桩;条形基础桩要隔桩跳打，同时随时观测桩顶位移和隆起。

施工时，启动马达，留振S～10s，开始拔管，拔管速率为1、2~1.5m/min，拔管过程中不允许反插，保护桩长不得少于60cm。沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘土封桩顶。施工结束 28d 后，做桩土及复合地基检测。

四、效果及评价

该工程竣工后，于1997年4月1日至 4 日对该工程的10根CFG桩进行了低应变动力检测，对7根 CFG 桩钻取桩身原芯测其抗压强度，对桩间土进行了标准贯人试验和取样进行室内土工试验分析。

桩身抗压强度如表8.6.3。