地基处理技术及应用案例_试论CFG桩在地基处理中的应用

　　摘要:随着工程建设的不断发展，地基处理手段也呈现出多样化趋势，一批新型桩型应运而生，其中以水泥粉煤灰碎石桩（CFG）为典型代表。CFG桩由水泥、粉煤灰等组成，具有较高的强度与粘结性，因此在地基处理中得到了比较广泛的应用。笔者结合自身多年实践经验，首先针对CFG桩的构成、特点进行阐述；其次结合工程实例对CFG桩在地基处理中的应用进行分析；最后对CFG桩在地基处理过程中的注意事项进行总结。
　　关键词：地基处理；CFG桩；应用
　　引言： 随着我国城市化进程的不断加快，建筑物如雨后春笋般拔地而起。传统的地基处理方法逐渐无法满足新型建筑设计与使用者的要求，因此，复合地基处理技术逐渐产生并发展起来。CFG桩通过褥垫层与桩间土的结合，来达到理想的地基处理效果，并且其造价经济、质量合理、工期较短，所以在全国范围内得到了十分广泛的应用。
　　一、 CFG桩构成与特点概述
　　（一）CFG桩构成
　　由于软土地基的孔隙较大，且天然含水量较高、压缩性很强、承载力较低，因此如果在软弱土地基上部进行建筑物的建设时，经常会因为地基的强度、变形无法满足设计要求，而采取一些地基处理措施。通过地基处理，能够有效的提高软弱地基的强度，增强地基的稳定相，降低软弱土的压缩性，避免基础沉降等现象的发生。一般来讲，软弱地基的处理方式主要为：换填垫层、预压、强夯、振冲、砂石桩、CFG桩、水泥土搅拌、高压旋喷桩等等。下文主要针对CFG桩进行研究。
　　CFG桩，即水泥粉煤灰碎石桩，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑等，加水搅拌融合而成。CFG桩中，C即Cement，F即Flyash，G级Gravel。CFG桩是具有高粘结强度的桩，是过去碎石桩经过发展变成的一门地基处理技术。CFG桩是一种复合桩，由桩、桩间土与褥垫层三个部分组成。随着复合桩技术的不断有效利用，碎石桩的刚性得到了较好的提高与改善，从而CFG桩全桩的侧足与端组能够发挥出更加理想的作用于功能。
　　（二）CFG桩特点
　　采用CFG桩进行地基处理，能够使得CFG桩的特点得到充分发挥。CFG桩的主要特点为：1.变形能力小、承载能力高：由于CFG桩是一种复合桩，且其本身的组成包括碎石和粉煤灰、水泥等，因此在使用CFG桩进行地基处理时，能够有效的控制地基出现变形、沉降等，提升地基的承载能力，且CFG桩桩体并不需要配筋，这相对于其他的地基处理方法来讲，无疑更为方便，虽然不需要配筋，但是依然能够有效的使用桩间土来让地基承载力得到提升；2.造价经济：CFG桩的造价基金仅为桩基的一半左右，在施工过程中使用CFG桩，不仅操作十分简便，而且工程造价也比较经济，这也是CFG桩得到广泛应用的原因之一。
　　二、 CFG桩在地基处理施工中的应用实例分析
　　CFG桩在地基处理施工中的应用十分广泛，下文主要结合工程项目实例来对其进行阐述与分析。
　　（一）工程概况
　　A小区中共有95栋四层居住楼，通过地址勘察报告显示，小区所在地的地质条件比较复杂，场地的地形起伏较大，因此要对场地中的低洼、沟道地段进行大面积填方，填方的厚度约为24m。场地内部的地势比较平坦，并无环境边坡分布。场地内已有填土都为近3年内的新近素填土层，成分主要为粉砂土，也有一些孔段夹强风化砂岩块石和角砾岩碎石块，土石比例为8：2-9：1，土质均匀性较差，碎石块多呈现出棱角状，颗粒的半径为20-800mm，强风化砂岩块石比较易碎，土质分布不均匀，局部块石存在架空结构。经过分析研究决定，如果填土变形便会为建筑物的使用带来严重影响，因此采取地基加固处理，提高地基的承载能力，消除不均匀变形现象。经过研究决定，采取CFG桩法复合地基处理技术。
　　（二）CFG桩处理技术
　　CFG桩法复合地基处理技术要求地基的承载力特征值要≥250kPa，地基土的压缩模量要≥8MPa，地基土的等校内摩擦角度要≥35°。通过上文叙述可知，CFG桩由水泥、粉煤灰等配合后组成，通过桩间土、褥垫层和桩来形成复合地基。CFG桩通过各种成桩机械的搅拌后，具有中—高粘结强度，强度一般在C5-C25之间。CFG桩通过在桩顶和基础之间，设置具有一定厚度的褥垫层，能够保证桩与土共同对荷载进行承担，从而形成复合地基，最终CFG桩在地基中，能够与处理之后的桩间土和褥垫层来共同承担上部的荷载。
　　（三）CFG桩施工技术
　　采用CFG桩进行A小区的地基处理时，要做好以下工作：
　　1.在施工开始之前，要严格按照设计中的要求和规定，在实验室中进行配合比的实验。在施工过程中，要严格按照配合比来进行混合料的配置。一般来讲，桩体配比中的粉煤灰多来源于电厂废弃煤灰，并且为了对混合料、易性、可泵性等进行改善，可以选取混合料成桩施工坍落度为160-200mm来进行施工；
　　2..从CFG原理上来看，褥垫层在CFG桩功能作用的发挥上能够起到十分重要的作用，褥垫层是保证桩间土与桩能够共同来承担受力的重要条件。通常来讲，褥垫越薄，那么桩需要承担的荷载比例就越高，可以通过调整桩、土水平荷载分担等，来进行受力分配。A小区地基处理工程CFG桩采用褥垫层厚度为300mm，选择中砂、粗砂以及级配砂石来构成褥垫层。从工程实践来讲，在材料选择时，并没有选择卵石，因为考虑到卵石的咬合力差能够会导致施工扰动过大。在碎石材料的选择时，选择的为粒径8-20mm之间的碎石。如果基础底面桩间的含水量较大，那么便要先进行实验，通过实验来检验是否需要其他的方法来避免桩间土的承载力下降；
　　3.在施工过程中，桩顶标高应当高出设计桩定标0.5m以上，并留有保护桩长。保护桩长的设计主要要对以下因素进行考虑：（1）成桩时，桩顶不能够正好和设计标高一样，一般都会高于装订设计标高一些长度；（2）桩顶有时会由于混合料自身重量、压力较小或是浮浆等影响，靠近桩顶的桩体部位的强度会相对差一些；（3）对于已经打桩但是还没有结硬过程中的桩，如果再进行新桩的施打，可能会影响到原有桩，使其受震动发生挤压等情况，导致混合料上涌，桩径缩小，因此要提高抵抗周围土压力的能力，可以通过增大混合料表面高度来实现；
　　4.在成桩的过程中，抽样进行混合料的试块，每一台机械应当每天完成一组试块，也就是三个边长为150mm的立方体，然后进行标准养护，确定下立方体的抗压强度。
　　三、 CFG桩在地基处理中的注意事项
　　CFG桩在地基处理过程中，要注意以下事项：1.严格按照地质勘查报告进行，保证桩端能够在强风化基岩层之上，并能够进入到基岩层的0.5m以上；2.要对锤击次数和高度进行严格的控制；3.要对桩端持力层及以上含有松散素填土或者是软弱粉质粘土、地段等情况，通过取土钻来成孔或冲击成孔等方式进行施工，保证桩端能够进入到基岩0.5m以上；4.在施工过程中，垂直度的偏差必须要小于1%，对于满堂布桩基础的情况来讲，桩位的偏差不能大于0.4倍的庄静，对于条形基础来讲，庄伟的偏差不能超过0.25倍桩径，对于单排布桩桩位来讲，偏差不能超过60mm；5.对于CFG的桩长、城装时间等相关情况，一定要在施工过程中进行详细的、准确的记录，并要对施工完成之后的CFG桩进行复合地基荷载试验，来判断其复合地基的加固效果。在单桩载荷试验过程中，为了有效的方式试验中桩头被压碎等情况，要在实验之前，先对桩头进行加固处理。在采取实验过程中，要注意对桩间土的扰动情况。
　　结束语： 根据地基设计、施工、检测结果表明，上述工程采取CFG桩进行地基处理，不仅大大提高了复合地基的承载能力，同时也对建筑物地基变形起到了控制和减小的作用。并且，CFG桩在地基处理中的使用，不仅能够取得较高的质量、较好的效果，同时也能够节约造价，缩短工期。CFG桩对于我国建筑地基处理来讲，是一种比较理想的处理方式，相信在未来一段时间内，CFG桩的应用还会在更大的范围内进行推广并应用。综上所述，笔者针对CFG桩在地基处理中的应用进行探索与分析。由于笔者自身知识水平有限，因此文中如有不足之处，还望指教。
　　参考文献：
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