复合地基在软弱地基处理中的应用

唐荣光

1 软弱地基的特点

软弱土通常包括淤泥质土，泥炭、呈软塑与流塑状态的粉土和粉质粘土、松散的粉细砂等天然土层，以及初始回填时未经夯实的或者含有大量腐殖质土料回填的杂填土。这类土的工程性质为压缩性高、强度低，通常很难满足地基承载力和变形要求，除了一部分小型工程无需对地基处理外，一般的建筑工程都需对软弱地基进行处理，以满足工程对地基承载力和变形的要求。

2 复合地基的类型

复合地基桩型很多，不同的桩型加固机理和加固效果不同。按挤密和振密效果可将被加固土分为:挤密效果好的土，如松散粉土、粉细砂;可挤密土，如塑性指数较小密度不大的粉质粘土;不可挤密土，如饱和软粘土、密度大的粘土、砂土。桩体种类可分为:散体桩(如碎石桩);低粘结强度桩(如搅拌水泥土桩、石灰桩等);中等粘结强度桩(如夯实水泥土桩);高粘结强度桩(如CFG桩)。复合地基技术在房屋建筑(包括高层建筑)、高等级公路、铁路、堆场、机场、堤坝等工程建设中得到了广泛的应用。本文针对建筑工程软弱地基的特点，介绍了建筑工程软弱地基处理中常用的几种复合地基形式。在选择地基处理方案时，应考虑上部结构、基础和地基的共同作用，并经过技术经济比较，选用处理地基的合理方案。

3 不同软弱地基的处理方法

3.1 人工填土地基

当人工填土厚度不大且下面有较好持力层时，可采用换填垫层法进行处理，垫层材料可选用砂石、粉质粘土、灰土、粉煤灰、矿渣等，垫层施工应根据不同的换填材料选择施工机械。粉质粘土、灰土宜采用平碾、振动碾或羊足碾，中小型工程也可采用蛙式夯、柴油夯。砂石等宜用振动碾。粉煤灰宜采用平碾、振动碾、平板振动器、蛙式夯。矿渣宜采用平板振动器或平碾，也可采用振动碾。

当人工填土厚度较大时，若坑底土较好、坑底标高变化不大、坑底土和填土之间无淤泥，可选择置换率较大的振冲碎石桩复合地基或夯扩桩复合地基;若填土中含有大量生活垃圾时，采用复合地基是不合适的，宜采用桩基础。

3.2 淤泥质土地基

可选用搅拌水泥土桩复合地基或高压旋喷桩复合地基。搅拌水泥土桩的设计，主要是确定搅拌桩的置换率和长度。竖向承载搅拌桩的长度应根据上部结构对承载力和变形的要求确定，并宜穿透软弱土层到达承载力相对较高的土层，竖向承载搅拌水泥土桩复合地基的承载力特征值应通过现场单桩或多桩复合地基荷载试验确定，初步设计时也可按本公式进行复合地基承载力的估算:

其中，fspk为复合地基承载力特征值，kPa;m为面积置换率;Ra为单桩竖向承载力特征值，kN;Ap为桩的截面积，m2;β为桩间土承载力折减系数。

竖向承载高压旋喷桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定。初步设计时，也可按上式进行复合地基承载力的估算，竖向承载高压旋喷桩复合地基宜在基础和桩顶之间设置褥垫层，褥垫层厚度可取200mm～300mm，其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等。

当建筑物荷载水平不高时，可选用搅拌水泥土桩复合地基，当建筑物荷载水平较高时，可选用高压旋喷桩复合地基。

3.3 可液化地基

处理可液化地基可采用强夯法，也可用桩基，这里主要介绍的是碎石桩法，碎石桩按施工工艺可分为振动沉管挤密碎石桩和振冲碎石桩。可液化土层为粉土且厚度不大，沉管打桩机施工不困难时，可选用振动沉管挤密碎石桩;可液化土层为厚度较大的砂土，或可液化土层上面有承载力高的粘性土，振动沉管机施工有困难时，应采用振冲碎石桩。

当建筑物荷载较大而要求加固后的复合地基承载力较高，单一碎石桩复合地基方案不能满足设计要求时，可采用碎石桩和CFG桩组合的多桩型复合地基方案。先施工碎石桩，后施工CFG桩。碎石桩主要用于消除地基液化并使地基承载力有一定的提高，CFG桩则主要用于提高地基承载力。两种桩可以采用不同的桩长，根据建筑物荷载的大小调整CFG桩的间距和长短，使复合地基更经济，更合理。

4 结语

软弱地基的处理采用复合地基，可以充分发挥天然地基的承载能力，有效的提高地基承载力，减少建筑物的沉降量。与桩基相比，复合地基的造价低廉，而且施工工期也较短。在处理软弱地基的时候，要结合拟建区域内地基土的组成及力学性质等实际情况，采用合理的复合地基形式，这样既可以保证工程建设的质量，又可以取得良好的经济效益。

[1] 龚晓南.复合地基理论及工程应用[M].北京:中国建筑工业出版社，2002.

[2] 闫明礼.地基处理技术[M].北京:中国环境科学出版社，1996.

[3] 王开军.CFG桩复合地基设计相关问题的探讨[J].山西建筑，2010，36(14):112-113.