樁端持力層對CFG樁復合地基休止期影響分析

許 蓁 蓁

(中國有色金屬工業西安勘察設計研究院，陜西 西安 710054)

樁端持力層對CFG樁復合地基休止期影響分析

許 蓁 蓁

(中國有色金屬工業西安勘察設計研究院，陜西 西安 710054)

以西安市北郊某建設項目為例，結合場地的工程地質條件，對復合地基的設計情況進行了介紹，分析了樁端持力層對CFG樁復合地基休止期的影響，得出了一些有意義的結論，為類似樁基設計提供參考。

CFG樁，復合地基，樁端持力層，休止期

0 引言

水泥粉煤灰碎石樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結強度樁(簡稱CFG樁)，樁、樁間土和褥墊層一起構成復合地基[1]。

目前，規范對休止期的要求中考慮土地層影響的僅包括樁基礎及部分復合地基，而對于應用更為廣泛的CFG復合地基休止期籠統的規定為28 d[1，2]，并未考慮地層的影響，但在實際工程中，不同的地層條件對于CFG樁復合地基休止期的影響非常明顯，且目前對休止期的研究多集中于軟土地區或擠土樁等[3，4]，對CFG樁復合地基尚未涉及，本文以西安市北郊某建設項目為例說明，在CFG樁復合地基休止期的規定中引入樁端持力層的影響是必要的。

1 場地工程地質條件

建設場地位于西安市北郊，地貌單元屬渭河Ⅰ級階地。建設場地主要地層埋藏條件詳見表1。

表1 建設場地主要地層巖性

2 復合地基設計概況

根據上部結構的不同荷載要求，場地內共布置3種不同樁長的CFG樁復合地基，采用長螺旋鉆孔、管內泵壓混合料灌注成樁工藝。具體概況見表2。

表2 CFG樁復合地基概況

3 試驗結果分析

3.1 不同樁端持力層休止期對比

根據設計要求，在建設場地現場進行了多組復合地基承載力靜載試驗，其中配重采用混凝土試塊，反力系統采用工字鋼梁，加、卸載及數據采集采用JCQ-503D全自動載荷儀。

為對比不同的樁端持力層對靜載試驗穩定時間的影響，選取休止期為15 d時樁端持力層分別為粉質粘土、中砂及圓礫的CFG樁復合地基承載力靜載試驗s—lgt曲線進行對比分析，具體見圖1(為保證圖件清晰，圖中僅列出最后一級荷載所對應的s—lgt曲線)。

由圖1可以看出，雖然樁端持力層為粉質粘土的CFG樁復合地基承載力要求最低，但其沉降穩定所需時間卻是最長的，而樁端持力層為圓礫的CFG樁復合地基承載力要求最高，但其沉降穩定所需時間卻是最短的，樁端持力層為中砂的居中，這說明樁端持力層對休止期的影響是明顯的，具體表現為：樁端持力層土的顆粒越粗，休止期越短，樁端持力層土的顆粒越細，休止期越長，這與灌注樁基礎及振沖碎石樁復合地基等的規律是一致的。

3.2 樁端持力層為砂層時休止期分析

當樁端持力層都為砂層時，隨機挑選了四組CFG樁分別在休止期為10 d，15 d，21 d及28 d時對靜載試驗的s—lgt曲線進行了對比分析，具體見圖2(為保證圖件清晰，圖中僅列出最后一級荷載所對應的s—lgt曲線)。

由圖2可以看出，當休止期為10 d時，靜載試驗的s—lgt曲線末端下降明顯，沉降未達到穩定標準，說明休止期過短，復合地基承載力未達到設計要求，分析認為這一方面是因為休止期過短，樁周擾動土體的固結尚未完成，沒有達到新的應力平衡；另一方面也與樁身材料齡期不足，尚未完全凝固有關。而當休止期達到15 d時，其靜載試驗s—lgt曲線顯示復合地基承載力能達到設計要求，但復合地基的沉降量顯著大于休止期為21 d及28 d，而當休止期達到21 d時，其靜載試驗s—lgt曲線與休止期為28 d時的曲線差別非常小，說明復合地基承載力在15 d時，復合地基承載力雖達到設計要求，但還有進一步增加的空間，延長休止期至21 d后，復合地基承載力已基本達到最大值，繼續延長休止期對工程實際意義不大。

4 結論與建議

1)樁端持力層對CFG樁復合地基休止期的影響是明顯的，樁端持力層土的顆粒越粗，休止期越短，樁端持力層土的顆粒越細，休止期越長。2)當本建設場地樁端持力層為砂層時，CFG樁復合地基休止期取15 d是適宜的。3)如休止期過短，復合地基承載力未能得到完全發揮，會人為降低復合地基承載力，造成工程浪費；適當延長休止期，可以使CFG樁復合地基承載力得到充分發揮，但如休止期過長，對工程實際意義不大，反而會延長檢測周期，增加工程成本。4)限于試驗數量及試驗場地，本文僅說明了在CFG樁復合地基承載力靜載試驗中考慮樁端持力層的影響是必要的，下一步工作應繼續積累數據，并進行分析統計，并將該規律應用到實際檢測工作中。

[1] JGJ 79—2012,建筑地基處理技術規范[S].

[2] JGJ 106—2003,建筑基樁檢測技術規范[S].

[3] 喻文勤.飽和軟土中擠土樁休止期的探討[J].地質災害與環境保護,2002(4):73-76.

[4] 葉 彬,蔣 軍,胡 琦.預應力管樁單樁極限承載力時效性研究[J].低溫建筑技術，2005(2):66-68.

Analysis of the effect of pile end bearing layer on the interrupting period of the composite foundation with Cement-Fly ash-Gravel piles

Xu Zhenzhen

(Xi’anEngineeringInvestigationandDesignResearchInstituteofChinaNonferrousMetalsIndustry,Xi’an710054,China)

Taking some construction program in Xi’an as the example, the paper introduces the design for the composite foundation by combining with the engineering geological condition, analyzes the influence of the bearing course at pile end on resting phase of CFG pile’s composite foundation, and achieves some conclusion, so as to provide some reference for design of some similar pile foundations.

CFG pile, composite foundation, bearing course at pile end, resting period

1009-6825(2015)28-0079-02

2015-07-26

許蓁蓁(1973- )，女，碩士，工程師

TU473.1

A