CFG樁單樁復合地基靜載試驗

李 靜

中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600

CFG樁單樁復合地基靜載試驗

李 靜

中鐵第五勘察設計院集團有限公司，北京 102600

本文結合北京某小區住宅樓，敘述了CFG樁單樁復合地基靜載試驗，用來檢測CFG樁單樁復合地基承載力。

CFG樁；單樁復合地基；靜載試驗

水泥粉煤灰碎石樁法（簡稱 CFG 樁），是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘結強度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復合地基的地基處理方法。

1 工程項目基本概況

北京某住宅區C3樓，擬建建筑物地上32層，地下2層，框架剪力墻結構，筏板基礎，設計要求采用CFG樁進行地基處理，處理后復合地基承載力特征值600kPa，其它參數如下：樁徑為410mm，樁間距為1.35m，有效樁長為22m，樁體砼強度等級為C20。

2 場地工程地質情況簡述

第四紀沉積層

粘質粉土、粉質粘土②層：承載力標準值為160kPa；

粉質粘土、粘質粉土②1層：承載力標準值為120kPa；

粉質粘土、粘質粉土③層：承載力標準值為140kPa；

粘質粉土、粉質粘土③1層：承載力標準值為190kPa；

細砂、粉砂④層：承載力標準值為250kPa；

粉質粘土、粘質粉土⑤層：承載力標準值為180kPa；

粘土、重粉質粘土⑤1層：承載力標準值為170kPa；

粘質粉土、砂質粉土⑤2層：承載力標準值為220kPa；

細砂、中砂⑥層：承載力標準值為300kPa；

圓礫⑥1層：承載力標準值為350kPa；

粉砂、砂質粉土⑥2層：承載力標準值為280kPa；

重粉質粘土、粉質粘土⑦層：承載力標準值為210kPa；

粉砂、砂質粉土⑦1層：承載力標準值為280kPa；

粘質粉土、粉質粘土⑦2層：承載力標準值為240kPa；

細砂、中砂⑧層：承載力標準值為350kPa；

粘土、重粉質粘土⑧1層：承載力標準值為220kPa；

重粉質粘土、粘土⑨層：承載力標準值為230kPa；

粘質粉土、砂質粉土⑨2層：承載力標準值為250kPa；

細砂、中砂⑩層：承載力標準值為380kPa；

重粉質粘土、粉質粘土⑩1層：承載力標準值為260kPa。

3 場地工程地質情況簡述

樁管垂直對準樁位（活瓣樁靴閉合）；

啟動振動錘將樁管振動入土中，達到設計深度，使樁管周圍的土進行擠密或擠壓；

沉管過程中做好記錄，每沉 1m記錄電流表上電流一次，對土層變化處予以說明；

從樁管上端的投料漏斗加入料，數量根據試樁確定；

逐步撥管邊振邊撥管，每撥管 1.0m～1.5m停止撥管而繼續振動，停撥時間5～10s，直至將管撥出地面。

4 復合地基承載力的確定

在復合地基設計階段，地基規范規定：復合地基承載力特征值應通過現場復合地基載荷試驗確定，或采用增強體的載荷試驗結果和其周邊土的承載力特征值結合經驗確定；地基處理規范規定：復合地基承載力特征值，應通過現場復合地基載荷試驗確定。初步設計時，也可按下式估算：

式中：fspk為復合地基承載力特征值(kpa)；

m為面積置換率；

Ra為單樁豎向承載力特征值(kN)；

Ap為樁的截面積(m2)；

β為樁間土承載力折減系數，宜按地區經驗取值，如無經驗時可取0.75～0.95，天然地基承載力較高時取大值；

fsk為樁間土承載力特征值(kPa)，宜按當地經驗取值，如無經驗時，可取天然地基承載力特征值。

在復合地基設計階段，確定復合地基設計參數時，用公式(1)估算復合地基承載力是符合規范要求的。實際工程中，有條件時先在擬建場地做現場載荷試驗，可為設計提供可靠的設計參數。而很多情況是在無試驗資料條件下按(1)式估算復合地基承載力，但要結合工程實踐經驗，合理確定Ra、fsk、β等參數的取值。希望公式計算值接近但不大于載荷試驗結果，而大量試驗結果表明，公式計算結果一般不大于載荷試驗結果。因此，地基處理規范用強制性條文規定復合地基竣工驗收時，承載力檢驗應采用復合地基載荷試驗確定。

5 單樁復合地基靜載荷試驗

5.1 目的

選取3個CFG樁單樁復合地基點，試驗目的是通過靜載荷試驗，確定處理后的復合地基承載力能否滿足設計要求。

根據設計的樁間距，試驗采用1.82m2的圓形承壓板。

5.2 試驗裝置

本次試驗采用壓重平臺反力載荷裝置，堆載材料為砂袋。用鋼梁搭設平臺，將配重均勻穩固地放置于平臺上。平臺中心位置下的樁頂上放置承壓板。千斤頂穩固的放置于承壓板上，其活塞與主梁相連。平臺中心、承壓板中心、千斤頂底面中心與樁中心在同一鉛垂線上。以此構成壓重平臺裝置，并保證試驗時受力均勻及加載時的垂直度。

加載時，通過壓重平臺裝置提供反力，用千斤頂在承壓板上逐級加壓，用位移百分表測讀每級荷載的沉降量。加載、補壓、控載、判穩和測讀記錄沉降量均由儀器自動控制。

現場試驗裝置示意圖

5.3 試驗方法

試驗采用慢速維持荷載法。試驗的最大荷載為1 200 kPa（2184kN），加載分9級，首級加載量為最大荷載的2/10，以后每級加載量為最大荷載的1/10。

每加一級荷載P，在加荷前后各讀計承壓板沉降量s一次，以后每半小時讀記一次。當一小時內沉降量小于0.1mm時，即可加下一級荷載。

卸載級數為加載級數的一半，等量進行，每卸一級荷載，間隔半小時，讀記回彈量，待卸完全部荷載后間隔三小時讀記總回彈量。

5.4 終止加載條件

當出現下列現象之一時，可終止試驗：

1）沉降急劇增大、土被擠出或壓板周圍出現明顯的隆起；

2）承壓板的累積沉降量已大于其寬度或直徑的6%；

3）最大加載量已為設計要求壓力值的兩倍以上。

5.5 資料整理及分析

根據靜載荷實測資料，本次參加試驗的單樁復合地基測點的P～S和S～lgt關系曲線形態分析，各試驗點加荷至設計最大試驗載荷值時，均未出現破壞，且未出現明顯拐點和陡降段，為一條完整連續的平緩光滑曲線，每級沉降量基本均勻。根據本地基處理工程的類型和工程地質特點，依據《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2002）中有關確定單樁復合地基承載力特征值的規定：取沉降值s=0.01d（d為荷載板直徑或邊長）所對應的荷載值作為該檢測點的單樁復合地基承載力特征值，同時特征值不應大于最大加載值的一半。因此，確定3根樁的單樁復合地基承載力特征值均不小于600kPa。

試驗資料匯總表

參加試驗的單樁復合地基承載力特征值的極差不超過平均值的30%，根據《建筑地基處理技術規范》，取其平均值600kPa為復合地基承載力特征值；通過靜載荷試驗，樁土復合地基承載力特征值已達到600kPa的設計要求。

58#單樁復合地基P～S、S～lgt曲線

124#單樁復合地基P～S、S～lgt曲線

227#單樁復合地基P～S、S～lgt曲線

6 結論

復合地基靜載試驗前，首先做樁的低應變檢測，靜載試驗后再做低應變檢測和樁頂部開挖探查，這樣對分析判斷復合地基承載力能否滿足要求也很有意義。

[1]建筑地基處理技術規范(JGJ79-2002).北京：中國建筑工業出版社，2002.

[2]閻明禮，張東剛.CFG樁復合地基技術及工程實踐.北京：中國水利水電出版社，2001.

TU473.1

A

1674-6708（2010）22-0090-02