CFG桩复合地基承载力在A6岩土工程中的估算研究

张 少 军

(山西省地质勘查局二一二地质队，山西 长治 046000)



CFG桩复合地基承载力在A6岩土工程中的估算研究

张 少 军

(山西省地质勘查局二一二地质队，山西 长治 046000)

以长治市某企业总部A6地块工程为例，介绍了该工程的地形地貌及地质条件，从建筑物变形验算、地基承载力、CFG桩参数取值等方面，阐述了CFG桩在岩土工程中的应用，为类似工程设计提供参考。

CFG桩，岩土工程，地质条件，承载力

A6工程拟建办公楼地上15层，地下2层。拟采用结构形式为框架剪力墙结构，采用筏板基础，上部荷载380 kPa。研究A6拟建场地CFG桩复合地基的承载力估算，岩土工程评价及参数估算。

1 工程概况

CFG桩作为复合地基处理技术已大量应用于房屋建筑地基处理中，长治市企业总部园区位于长治市体育中心北侧，A6地块位于企业总部园区的中南部，该地块北为花园街，南为政通街，西为兴长路，东为兴业路，A6-1办公楼位于A6地块西北侧，主楼呈正方形，占地面积为35.40 m×35.40 m，地上15层，高56.7 m，预估上部荷载380 kPa；主楼南西两面为裙楼，裙楼占地面积为1 037.97 m2，地上3层，高13.50 m，预估上部荷载100 kPa；工程主体结构预采用框架剪力墙，拟采用筏板基础，基础埋深约为14.00 m，设计整个场地整平标高为920.00 m。

本次研究的目的是确定各地基土层的承载力特征值，为A6工程拟建建筑物地基处理方案提供地基变形计算参数。同时对复合地基(CFG)设计方案进行分析。

2 不良地质作用及地质灾害问题

据实地踏勘，在勘察场地附近没有发现滑坡、崩塌、地面沉降、暗浜等不良工程地质作用，场地稳定，适宜进行本工程建设。

3 工程地质条件

3.1 地形地貌

A6工程地貌特征为长治盆地侵蚀堆积黄土地貌，勘察场地位于长治盆地的中部，在地貌上属浊漳河南源Ⅱ级阶地。地基土主要由第四系黄土组成，厚度大于80 m。

勘察时场地内地形平坦，以北一环路中心线(标高为921.565 m)为基准点，实测各孔口标高，场地地面高程919.97 m～920.72 m。

3.2 场地地质条件

本次勘察揭露及出露地层为第四系全新统(Q4)耕植土及杂填土、上更新统(Q3)粉土、中更新统(Q2)粉质粘土及粉土、下更新统(Q1)粉质粘土，最大揭露厚度50.00 m，地层由新至老平均厚度为11.52 m。第四系下更新统(Q1)土质均匀。该统地层最大揭露厚度为21.30 m。

地基土湿陷性评价为:A6工程地为Ⅰ级非自重湿陷性场地，湿陷性土层厚度为4.40 m，湿陷系数为0.007～0.057，根据GB 50025—2004湿陷性黄土地区建筑规范第4.4.1条判定该场地为湿陷性黄土，根据第4.4.2条判定该场地湿陷性轻微～中等，湿陷系数随深度的加深逐渐减小；自重湿陷系数为0.000～0.007，湿陷起始压力为80 kPa～194 kPa，自重湿陷性系数随深度的加深逐渐减小，自重湿陷量为0 mm，根据第4.4.3条判定该场地为非自重湿陷性场地；湿陷量为59.06 mm～110.7 mm，根据第4.4.7条判定该场地湿陷性等级为Ⅰ级；综合判定本场地为Ⅰ级非自重湿陷性场地，湿陷程度为轻微～中等。

4 岩土工程评价及参数估算

4.1 建筑物变形验算

A6工程拟建办公楼为地上15层，地下2层，地基基础设计等级为甲级，按GB 50007—2011建筑地基基础设计规范第3.0.2条第三款的规定，该建筑物应作变形验算。根据原位测试和土工试验，结合外业编录，各压力段变形参数见表1。

表1 各压力段变形参数统计表

4.2 地基土承载力的确定

A6工程勘察所揭露地层根据其工程地质特征共分为七层，一个亚层依据室内土工试验成果、静力触探试验、野外标准贯入试验并结合地区经验，综合确定各地基土层承载力特征值见表2。

表2 地基土承载力特征值

4.3 CFG桩复合地基方案参数评价

根据钻孔和静探资料：第⑤层(Q1)fak=200 kPa，第⑥层(Q1)fak=220 kPa，是较好的持力层。有利于桩端效应的发挥，可选择第⑤层作为复合地基桩端持力层。复合地基中刚性桩多为摩擦桩，有效桩长应满足复合地基承载力的要求。

复合地基所需的参数根据JGJ 94—2008建筑桩基技术规范中5.2.2条及表5.3.5中规定提供，如表3所示。

设计部门初设可根据上部荷载条件所要求的复合地基承载力，按不同桩长，不同置换率表中的推荐参数进行估算。桩端持力层可选择第⑤层。最终单桩承载力应通过试桩静载试验确定。

表3 桩的侧阻力特征值qsi和桩的端阻力特征值qp

4.3.1 CFG桩复合地基承载力估算(15F)

1)单桩竖向承载力特征值Ra的取值。

设桩径d=0.4 m，桩周长u=πd=1.256 6，桩截面积Ap=0.125 7 m2,Ra=u∑qsili+qpAp=1.256 6×(23×1.94+27×8.06)+400×0.125 7=379.8 kN。

2)估算复合地基承载力。

按JGJ 79—2002公式9.2.5，取β=0.75,fsk=200 kPa。

4.3.2 地基变形分析

A6工程地质桩端持力层为Q1较为密实的粘性土。分布广、厚度大，其下无软弱层。变形参数建议值Es=14.87 MPa，fak=200 kPa。经CFG桩对地基加固处理后，地基变形和承载力可满足A6工程设计要求。

5 结语

A6工程地上15层办公楼整平标高为天然地面(标高为920.00 m)，埋深为-14.0 m，天然地基经深宽修正后承载力特征值为489.49 kPa，CFG桩复合地基承载力估算取值为399.83 kPa，满足了上部荷载要求，同时也满足变形设计要求，可据此对地基进行处理。

总之，复合地基承载力的估算要根据上部荷载条件所要求，按不同桩长，不同桩距，按表3推荐参数进行估算。由于岩土工程具有不确定因素多、问题复杂、难度大等特点，理论估算与实际结果有差距，因此最终复合地基承载力应通过试桩静载试验确定。

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The estimation research on CFG pile composite foundation bearing capacity in A6 geotechnical engineering

Zhang Shaojun

(212GeologicalTeam,ShanxiSeismologicalBureau,Changzhi046000,China)

Taking the A6 block engineering of a corporate headquarters in Changzhi as an example, this paper introduced the landform and geological conditions of this engineering, from the building deformation calculation, foundation bearing capacity, CFG pile parameters evaluation and other aspects, elaborated the application of CFG pile in geotechnical engineering, provided reference for similar engineering design.

CFG pile, geotechnical engineering, geological condition, bearing capacity

1009-6825(2016)22-0093-02

2016-05-26

张少军(1979- )，男，助理工程师

TU473.1

A