CFG樁的偏位處理實例

王中士，王東明

（1.商丘市華廈建筑設計有限公司，河南 商丘 476000；

2.保定市建筑設計院有限公司，河北 保定 071000）

1 復合地基作用機理

復合地基是指部分土體被增強或被置換，形成由地基土和豎向增強體共同承擔荷載的人工地基。就本工程而言，CFG樁復合地基置換部分土體，形成由樁間土和豎向增強體CFG共同承擔由上部結構傳至基礎底的荷載。復合地基由CFG樁、樁間土、褥墊層三部分組成。由于樁與樁間土彈性模量相差較大，為使這兩種不同的材料共同工作，需要樁頂的褥墊層厚度來調節上部荷載的分配，才能使三者作為一個整體人工地基。

2 工程概況

本工程為鋼筋混凝土剪力墻結構，地上20+1層，地下1層，基礎為平板式筏板基礎，筏板基礎混凝土等級采用C35，設計筏板厚度均為1.3m。地基采用CFG樁復合地基。上部結構傳至筏板底面的總荷載標準值為192754kN，筏板面積按500m2計算，則基礎底面反力為386 kPa，為保證有一定的安全儲備，基礎底面處理后復合地基未考慮深度修正的承載力特征值為不小于415kPa。CFG樁樁端持力層為第6層細砂，各土層巖土參數和典型地質剖面詳見勘察報告。經勘察，場區穩定水位為現狀地表下5.0m～5.2m。

根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2012），本工程CFG樁復合地基主要設計參數見表1。

3 問題分析

根據《建筑地基基礎處理技術規范》（JGJ79-2012）7.1.4條的規定：復合地基增強體單樁的樁位施工允許偏差：對條形基礎的邊樁沿軸線方向應為樁徑的±1/4，沿垂直軸線方向應為樁徑的±1/6，其他情況樁位的施工允許偏差應為樁徑的±40%；樁身的垂直度允許偏差應為±1%。本工程為筏板基礎，樁位允許偏差為±40%樁徑，即偏差在±160mm范圍內。

CFG樁復合地基設計參數 表1

圖1 （CFG樁位上下偏移距離）

圖2 （CFG樁位左右偏移距離）

但是，本工程的CFG樁復合地基施工完成，基礎開挖，截取護樁，清理保護土后，發現施工樁位與設計樁位偏差過大，且兩個方向均有偏差，偏差距離約20mm～600mm之間，一半以上都遠遠大于規范允許的偏差160mm。根據現場量測樁位偏移距離見圖1、圖2。

圖3 設計與施工樁位對比

圖4 最不利置換率處

CFG樁復合地基整體設計樁位與施工樁位對比布置圖見圖3；設計樁位的置換率m=7.44%，而實際施工樁位選擇樁位偏差最大、置換率最不利的位置如圖四，實際置換面積為圖4中四邊形面積：Ae=2.615m2，由單樁面積Ap=0.125m2，可得實際置換率m=Ap/Ae=4.81%，比設計置換率降低了約35%。施工現場實景樁位見圖5。

4 工程檢驗與分析

根據《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2012）和《建筑地基基礎工程施工質量驗收規范》（GB50204-2002）對CFG樁復合地基施工質量檢驗驗收內容的相關要求，在CFG樁復合地基施工完成后，應進行復合地基靜載荷試驗和CFG樁單樁靜載試驗。但是本工程由于施工樁位與設計樁位偏差較大，受其影響部分區域面積置換率較小，在最不利置換率位置樁間土發揮的作用要大于其他部位，基于復合地基是樁和樁間土通過褥墊層將上部荷載傳遞至復合地基，樁與土共同發揮作用，因此，需補充樁間土淺層平板載荷試驗，以進一步驗證地基承載力。

4.1 復合地基增強體單樁靜載荷試驗

該試驗按照《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2012）附錄C的要求進行。CFG樁施工結束28d后進行檢驗，承壓板采用直徑為0.4m的圓板，單樁試驗樁數為4根，單樁最終加荷為1300kN，分10級加載，每級加載130 kN。當Q-s曲線呈緩變型時，取最大加載量對應的沉降量s與40mm相比較，如果比40mm小，則表明滿足設計要求，如果小的多，則表示有一定的富裕量。根據現場試驗，實際設樁長均17m左右，經試驗，單樁豎向承載力特征值的平均值為Ra=712 kN，滿足要求。

圖5 施工現場樁位

4.2 單樁復合地基靜載荷試驗

該試驗按照《建筑地基處理技術規范》（JGJ79-2012）附錄B的要求進行。CFG樁施工結束28d后進行檢驗，復合地基檢驗點數為4點。試驗承壓板所用尺寸為1.3m×1.3m（面積為1.69m2）的方板。最終加載量為1403kN（相當于830kPa），分8級加荷,每級加載175.4 kN（相當于103.75kPa）。在加載時，加載至最終荷載，壓力-沉降曲線是平緩的光滑曲線，按相對變形來確定復合地基承載力特征值。本工程樁身范圍內以黏性土、粉土為主，取s/b（s為載荷試驗承壓板的沉降量，b為承壓板的寬度）等于0.01即s=1.3×0.01=13mm對應的壓力值p，試驗表明p=1403kN時，沉降量為9mm小于13mm，復合地基的承載力特征值滿足設計要求。

4.3 樁間土淺層平板載荷試驗

該試驗應滿足《建筑地基基礎設計規范》(GB50007-2011)附錄C的要求。承壓板采用邊長0.5m的方板（面積為0.25m2）。試驗點取3點，各試驗點設計的最大加荷量為75kN（相當于300kPa），分8級加載，每級9.375kN（相當于37.5kPa）。所得試驗結果顯示p-s曲線呈緩變型，沉降量s=6mm時，最大加載量為80kN大于75kN。滿足此假定，說明樁間土的承載力特征值滿足設計要求。

5 偏位處理

依據文獻[4]的相關結論：CFG樁復合地基增強體偏位對基礎底板沉降影響較小，而對基礎結構的內力有一定的影響。結合本工程相關試驗和實際情況可得出該工程CFG樁偏位處理方案為：為提高基礎的整體剛度，降低CFG樁偏位的不利影響，結合現場條件，加大筏板厚度至1.4m，配筋不變。

[1]GB50007-2011，建筑地基基礎設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2012.

[2]JGJ79-2012，建筑地基處理技術規范[S].北京：中國建筑工業出版社，2013.

[3]GB50204-2002，建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].北京：中國計劃出版社，2002.

[4]盧萍珍，于東暉，等.CFG樁復合地基增強體偏位影響分析[J].建筑結構，2014(20).