任远

（四川江源工程咨询有限公司，四川 成都 610000）

0 引言

目前对软弱地基处理的方法有很多，长螺旋钻孔水泥粉煤灰碎石桩（cement flying-ash gravel pile，简称“CFG桩”）由于具有施工机械简单，便于操作，桩体材料来源广泛，工程造价低，施工快速等优点，在全国各地得到广泛使用[1]。CFG桩复合地基是通过置换部分地基土，形成地基土和竖向增强体来共同承担荷载的人工地基。CFG桩复合地基作为一种经典的地基处理方法，主要适用于处理黏性土、粉土、砂土和自重固结已完成的素填土地基[2]。本文以成都市蒲江县鹤山溪谷项目7#楼为例，介绍CFG桩复合地基的设计及其在含卵石粉质黏土地层中的应用效果。

1 CFG桩研究现状

赵云辉依托实际案例，详细介绍CFG桩地基处理计算过程与设计方法，对地基处理方案进行优化，得出提高承载力需要桩长越长越好，桩距越小越好，桩径越大越好。在满足安全的前提下，从经济角度考虑，桩长与桩径越小越好，桩距越大越经济[3]。孙威等利用某核电站厂房基础案例，因抵抗地基液化需要，采用振冲碎石桩进行地基处理，通过调整桩长、桩间距等参数，该地基处理方案既满足了抗液化需要，也满足了地基承载力需要[4]；刘伍对某项目CFG桩可能选择的3个持力层分别计算比对分析，选择较合适的桩端持力层，根据项目最终沉降观测成果，满足了工程建设需要[5]。

2 工程概况

2.1 基本情况

鹤山溪谷项目位于成都市蒲江县鹤山街道。项目共包括13栋高层建筑、14栋多层建筑、纯地下室等。项目7#楼±0.00=517.9m，建筑高度39.25m，设1层地下室，采用筏板基础，基础底面标高512.3m。地基采用CFG桩复合地基进行处理后的承载力特征值≥300kPa，压缩模量需≥23MPa。

2.2 地质条件

据项目7#楼典型钻孔ZK58钻探揭露，从上至下依次为人工堆积层素填土层、含卵石粉质黏土层、稍密卵石层、密实卵石层。7#楼典型工程地质剖面见图1所示。

图1 7#楼典型地质剖面图

各岩土层特征自上而下描述如下：

（1）素填土。灰褐色、灰色、黄灰色。主要由卵石、砂土、粉土和黏性土组成。回填时间小于5年，属新近回填土，欠固结状态，层厚2.7m。

（2）含卵石粉质黏土。褐黄、棕黄、棕色等，以可塑状态为主，局部为硬塑状态。成分以黏性土为主，含卵石、砾石和砂粒等。卵砾石含量约10%～25%，成分主要为花岗岩、砂岩、辉长岩、石英岩等，卵石多为强风化，少数中风化或全风化。卵砾石分选性较差，磨圆度一般，粒径一般为1～5cm，层厚4.8m。

（3）稍密卵石。黄灰色、灰色、杂色。成分以花岗岩、闪长岩为主，其次为石英岩、灰岩、砂岩等，以圆砾和砂土为主要充填物，含少量粉粒和黏粒，上部含泥较重且含较多强风化卵石。颗粒圆状～次圆状，磨圆度较好，部分微风化，部分中等～强风化。卵石含量55%～60%左右，一般直径4～8cm。揭示层厚1.7m，以层状、透镜体状分布于场地内大部分地段。N120 修正后击数一般为4.0～7.0击，平均击数为5.6击[6]。

（4）密实卵石。黄灰色、灰色、杂色。成分以花岗岩、闪长岩为主，其次为石英岩、灰岩、砂岩等，以圆砾和砂土为主要充填物，含少量粉粒和黏粒，上部含泥较重且含较多强风化卵石。颗粒圆状～次圆状，磨圆度较好，部分微风化，部分中等～强风化。卵石含量＞70%，一般直径10～20cm，含较多漂石。揭示厚度3.9m。N120修正后击数一般为10.0～20.0击，平均击数为15.6击[6]。

场地位于成都市蒲江河右岸，受蒲江河影响较大，勘察期间河水水位510.5m。场地地下水位平均高程511.12m，场地地下水位年变化幅度2～3m。场地地基岩土体物理力学参数如表1所示。

表1 7#楼场地地层物理力学参数

2.3 地基分析

该7#楼基础底面为含卵石粉质黏土地层，含卵石粉质黏土承载力特征值180kPa。地基承载力不满足设计要求。拟采用CFG桩复合地基技术进行处理，采用长螺旋钻中心压灌成桩的方式。

3 CFG桩复合地基设计

依据结构设计资料，7#楼筏板基础埋深4.7m，基础宽度43.6m，基础长度20m，平均地基压力270kPa，最大地基压力350kPa。根据地勘资料，选取7#楼最不利钻孔ZK58做为代表钻孔进行计算。

3.1 单桩竖向承载力特征值

根据设计承载力要求及代表钻孔地层情况，选取桩径为500mm，桩长5m，桩端土地基承载力折减系数α取1.0。采用下式进行计算：

经计算并结合地区经验，单桩竖向承载力特征值Ra取值533.6kN。

3.2 桩体混凝土强度等级

根据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）7.1.6条计算公式：

单桩承载力发挥系数λ取0.95，Ra取533.6kN，桩径500mm。计算结果fcu≥10.332MPa。参照《混凝土结构设计规范》（GB5010-2010）（2015版）[7]桩体混凝土强度等级采用C25。

3.3 桩间距的计算

通过设计基底压力，采用下式进行反算置换率m，单桩承载力发挥系数βp取0.95，桩间土发挥系数βs取0.8，fsk取含卵石粉质黏土承载力特征值180kPa[7]：

经计算m=0.052，CFG桩正三角布置，桩间距应不小于2.09m。最终确定CFG桩桩间距1.5m，正三角布置，m=0.1，处理后地基承载力特征值387.9kPa。经深宽修正计算后[8]，地基承载力为452.8kPa。理论计算满足设计需要。

4 CFG桩复合地基应用效果

7#楼CFG桩共计369根，小应变桩身完整性检测按照检测数量不应少于总桩数的20%且不应少于10根[8]，该项目共抽检74根CFG桩。竖向增强体载荷试验及复合地基静载荷试验，依据相关规范[9]均抽取4个桩位进行检测。检测结果如下：

（1）桩身完整性低应变检测法共检测74根，1根桩应判定为Ⅱ类桩，占总检测桩数的1.35%；其余73根桩在首波与桩底反射波之间无缺陷反射波，为Ⅰ类桩，占总桩数的98.65%，满足规范要求[8]。

（2）竖向增强体载荷试验共检测4根桩，其Q～S曲线为缓变型，无陡降点，在加载至最大试验荷载过程中，沉降量未见急剧增加，桩顶总沉降量也未超过规范及设计要求，单桩承载力特征值为539.5kN，大于理论设计值，满足设计要求。

（3）复合地基静载荷试验共检测4个点位，其Q～S曲线为光滑平缓曲线，无陡降点和比例界限，根据规范[9]取最大试验荷载的一半作为检测点的承载力特征值，fspk=300.5kPa，满足设计要求的300kPa承载力特征值。

5 结束语

总之，针对成都市蒲江县鹤山溪谷项目7#楼基础底面含卵石粉质黏土地层，采用CFG桩复合地基技术进行处理，取得较好的工程效果。项目CFG桩施工完工后，低应变桩身完整性检测、竖向增强体试验及复合地基载荷试验的结果表明，处理后复合地基的承载力和变形均满足规范和项目建设要求。