摘要：CFG桩能够较好地发挥桩间土的承载力，是常用的复合地基处理技术。针对新疆焉耆县某高层建筑天然地基承载力不足的问题，采用CFG桩复合地基处理技术，利用规范法对其进行地基处理设计，主要结果为：①CFG桩身完整性检测合格，符合规范要求。②桩基载荷试验满足设计要求，且其变形较小。③地基处理后，建筑沉降较小，满足规范设计要求。研究結果可供该地区同类工程参考。

Abstract： CFG pile can give full play to the bearing capacity of soil between piles and is a commonly used composite foundation treatment technology. Aiming at the problem of insufficient bearing capacity of natural foundation of a high-rise building in Yanqi County， Xinjiang， CFG pile composite foundation treatment technology is adopted and the foundation treatment design is carried out by using the code method. The main results are as follows： ① CFG pile body integrity test is qualified and meets the code requirements. ② The pile foundation load test meets the design requirements and its deformation is small. ③ After foundation treatment， the building settlement is small， meeting the requirements of standard design. The research results can be used as a reference for similar projects in this area.

关键词：地基处理;CFG桩;地基承载力;建筑沉降

Key words： foundation treatment;CFG pile;bearing capacity of foundation;building settlement

中图分类号：TU473.1                                    文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）09-0145-02

0  引言

地基处理技术是岩土领域的热门方向，积累了较多的理论、设计、施工及检测经验。如常用的换填法[1]，通过挖除基础底面下一定范围内的软弱土层，回填其他性能稳定、具有较高强度的材料，并夯压密实。压实地基法[2]，将地基土分层碾压密实。强夯法[3]是利用夯锤的能量使得地基土密实。注浆加固法[4]，通过将水泥浆或其他浆液注入地基土层中，增强土颗粒间的联结，使土体强度提高、变形减少、渗透性降低。微型桩法[5]，用桩工机械或其他小型设备在土中形成直径不大于300mm的钢筋混凝土桩或钢管桩。预压法[6]，在地基上进行堆载预压或真空预压，使得地基土固结压密。复合地基处理法[7]，是增强或置换部分土体，形成由地基土和竖向增强体共同承担荷载的地基，如常用的CFG桩，承载力较高，施工便捷，经济性好。近几年来地基处理发展的一个典型趋势就是在既有的地基处理方法基础上，不断发展新的地基处理方法，特别是将多种地基处理方法进行综合使用，形成了极富特色的复合加固技术，如真空-堆载联合预压，长短桩复合地基。新疆焉耆县某高层建筑天然地基承载力不足，其为120kPa，低于上部荷载要求的地基承载力特征值300kPa，本文通过CFG桩复合地基技术对其处理，并进行桩基完整性小应变检测、静载试验及建筑沉降观测，其研究结果可供同类工程参考。

1  工程概况

建筑场地位于新疆焉耆县。占地约26亩，总用地面积：17287.55m2，总建筑面积43088.10m2。地上17层，地下1层，框架剪力墙结构，筏板基础，基础埋深6m。

2  场地岩土工程条件

2.1 地层结构

在勘探深度范围内，场地土层主要由填土以及第四纪全新世冲积形成的粉土、砂土和黏性土组成，据其沉积顺序可分为五层，特征如下：

①素填土（Q4ml），厚度0.50～0.60m，层底标高1055.44～1055.81m，主要由粉土构成，含大量植物根茎，结构性差。

②粉土（Q4al）：厚度3.70～4.00m，层底标高1051.54～1052.02m。黄褐色，机械钻进易进尺，钻具平稳，地层自然造浆，韧性差，具铁染现象。密实度：稍～中密;湿度：湿～饱和。

③细砂（Q4al）：厚度2.90～3.30m，层底标高1048.44～1049.12m。机械钻进易进尺，钻具平稳，主要矿物成分以石英、长石为主，含少量云母碎片，颗粒级配较差，分选好，含少量黏性土。密实度：稍～中密。湿度：饱和。

④粉质黏土（Q4al）：厚度1.30～1.70m，层底标高1046.74～1047.52m，灰黑色，机械钻进易进尺，钻具平稳，地层自然造浆，韧性好。状态：软塑～可塑。

⑤细砂（Q4al）：本层未揭穿，最大揭露厚度16.20m，层顶标高1046.74～1047.52m，機械钻进易进尺，钻具平稳，主要矿物成分以石英、长石为主，含少量云母碎片，颗粒级配较差，分选好。密实度：中密～密实。湿度：饱和。

2.2 地下水

场地地下水水位埋深为现自然地面以下0.87～1.28m，属潜水，标高为1055.03～1055.05m，年正常水位变幅0.5m左右，主要受开都河水侧向补给，流向东偏南。据场地所取2个水样，地下水溶解性固体含量3422.53～3743.07mg/L，pH值8.2。基础埋深6m处于黏性土中，不考虑地基土液化。

2.3 岩土参数

地基土岩土工程参数见表1，各土层对应的地基承载力特征值分别为120kPa、140kPa、140kPa、180kPa，若以粉土为天然地基时，其承载力低于上部荷载要求的地基承载力特征值300kPa。

3  复合地基设计与检测

3.1 地基方案选择

如前所述，天然地基承载力不足，因此需要采用人工地基。采用桩基础方案时可以细砂层为持力层，但其造价高，工期长。采用碎石桩时，进入细砂层为持力层，可提高地基部分承载力，施工工艺成熟，施工简便，但环境污染较大。采用CFG桩复合地基时，可大幅度提高地基承载力，施工工艺成熟，造价适中，施工简便。根据地基特征，考虑场地施工条件、工程造价及施工工期和施工难易程度等问题，选用CFG桩复合地基方案。

3.2 CFG桩复合地基设计

CFG桩复合地基设计时有5个关键参数，即桩长l、桩径d、桩间距s、桩体试块抗压强度平均值fcu和褥垫层材料及厚度。

①桩长l，根据土的物理力学指标及该地区工程经验，确定桩长l为12m。

②桩径d，桩径为400mm时工程效果较好，且施工设备较为常用，因此确定桩径d为400mm。

③桩间距s，根据上部荷载要求，处理后的复合地基承载力特征值应≥300kPa。根据《地基处理规范》知单桩竖向承载力特征值可按式（1）计算。

（1）

CFG桩复合地基承载力可按式（2）计算，

（2）

桩间距（正方形布置）可由下式（3）计算，

（3）

由式（1）求得Ra≥331.6kN，由式（2）求得m=0.064，由式（3）求得s=1400mm。

④桩体强度fcu，由式fcu≥3Ra/Ap，fcu≥7.9MPa，综合考虑取CFG桩桩体强度等级为C25。

⑤褥垫层材料及厚度，为了减少基础底面的应力集中，保证桩土共同承担荷载，结合本地区工程经验，褥垫层厚度取300mm。

3.3 CFG桩复合地基检测

①桩身完整性检测。具体结果见表2，检测结果未有Ⅲ类和Ⅳ类桩，桩身完整性符合规范要求。

②静载荷试验检测。根据载荷试验结果，承载力为305kPa>300kPa，对应沉降量为9.95mm，因此地基承载力符合设计要求。

③建筑沉降监测。后期主体竣工沉降稳定后的实际观测值为8.95～10.59mm，与静载荷试验结果一致，沉降值符合规范设计要求。

4  结论

本文通过对新疆焉耆县某高层建筑天然地基承载力不足而采用CFG复合地基处理的研究，结合桩身完整性检测、静载荷试验和建筑沉降监测，主要结论如下：

①CFG桩身完整性检测合格，符合规范要求。

②桩基载荷试验满足设计要求，且其变形较小。褥垫层厚度设置合理，使得桩土协同受力，减小了桩土应力比。

③地基处理后，建筑沉降较小，满足规范要求。研究结果可供该地区同类工程参考。

参考文献：

[1]JGJ79-2012，建筑地基处理技术规法[S].北京：中国建筑工业出版社，2012.

[2]柳井云.真空预压联合动力压实法处理吹填土地基的室内模型试验研究[D].温州大学，2019.

[3]周健，张思峰，贾敏才，王冠英.强夯理论的研究现状及最新技术进展[J].地下空间与工程学报，2006（03）：510-516.

[4]李若飞.地基注浆加固法在地铁盾构施工中对减少建筑物沉降的研究[D].内蒙古科技大学，2015.

[5]李征.微型钢管桩边坡加固技术及其应用的研究[D].湖南大学，2011.

[6]郑刚，龚晓南，谢永利，李广信.地基处理技术发展综述[J].土木工程学报，2012，45（02）：127-146.

[7]刘汉龙，赵明华.地基处理研究进展[J].土木工程学报，2016，49（01）：96-115.

作者简介：马良（1987-），男，新疆库尔勒人，工程师，主要从事岩土工程勘察与设计工作。