东莞某广场CFG桩复合地基基础设计

甘育新

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摘要：近年来，现代工业，城市布局，交通和高层重型建筑的发展对基础和基础工程提出了更高的要求。越来越多的项目需要手动处理天然地基。各种弱势基金会在中国广泛分布。减少地基沉降量和沉降量差异，提高地基抗震液化能力。该复合地基技术工艺简单，施工方便，成本低，因此在工程建筑地基处理中得到了广泛的应用。

关键词：CFG桩复合地基沉降经济效益

引言：东莞市广场拟建项目最多26层，平台3至5层，总面积19，000平方米。该地段天然地面的相对高程约为-0.450米，地下室地下室的高程为-10.000米，有两个地下室。根据本工程的实际情况，其基础采用何种方案可达到施工迅速、造价经济的目的，是本工程的重点。根据地基处理要求，施工工艺采用“长螺旋钻孔和泵送桩用于泵送桩”施工正在进行中。

一、地质概况

根据广东省地质工程勘察院提供的“东莞广场岩土工程勘察报告”，该地块的地形分为：1个新近期人工填充层（Qml），2个第四纪冲积层（Qal），3个第四纪斜坡（Qd1），4个第四系残余（Qel），5个燕山期花岗岩（γ），现分述如下：

①人工填土层（Qml）：用普通的深灰色，淡黄棕色，稍湿，松散，由粉质粘土，石英砂土组成。层厚0.60~4.00m，平均1.27m。

②冲积层（Qal）：分为两个子层：粘土，沙土和粘性土壤：

②-1粘土：棕灰色，潮湿，塑料，主要是粘土。层厚2.20~6.80m，平均4.40m。

②-2含粘性土中砂：褐色灰色，松密度稍高，石英含量超过30％，粘性土。层厚0.90~3.30m，平均2.07m。

③坡积层粘土（Qdl）：它是淡黄棕色，潮湿和塑料。层厚1.00~6.20m，平均3.49m。

④残积层砂质粘性土（Qel）：部分粘性土，浅紫色，棕灰色，略湿，硬质塑料，局部塑料，花岗岩风化残土，由粘土和少量石英砂组成。层厚2.50~28.9m，平均7.96m。

⑤花岗岩层（γ）：它具有棕灰色颗粒状结构，根据其风化程度分为以下三个区域：

⑤-1、全风化花岗岩：岩石全部风化成坚硬的半硬土，稍湿，可以用手压碎。层厚1.50~23.50m，平均7.06m。

⑤-2、强风化花岗岩：岩石是半接地的，可以用手切割。层厚0.80~49.20m，平均16.14m。

⑤-3、中风化花岗岩：它呈灰灰色和棕灰色，核心是短柱状，块状，岩石状和锤击脆性。钻进深度0.70~10.10m，平均2.91m，未穿透。

二、基础沉降计算

2.1采用分层总和法规范修正公式计算独立基础方案沉降以独立基础承台DJ4的4×D号柱为例，分层总和法规范修正公式如下（5-2）：

在地基变形计算深度范围内存在基岩层时，可取至基岩表面，当存在较厚的坚硬黏性土层，其孔隙比小于0.5、压缩模量大于50Mpa，或存在较厚的密实砂卵石层，起压缩模量大于80Mpa时，可取至该层土表面。

计算过程如表1所示：

表1

3.2复合地基沉降计算

在塔楼及部分裙楼基础采用CFG桩复合地基方案，沉降计算用分层总和法规范修正公式计算复合地基的沉降，具体计算如下：把复合地基沉降量分为两部分，复合地基加固区压缩量和下卧层压缩量。复合地基加固区的压缩量记为，地基压缩层厚度内加固区下卧层压缩量记为。于是，在荷载作用下复合地基的总沉降量S可表示为这两部分之和，即

若复合地基设置有垫层，通常认为垫层压缩量很小，且在施工过程中已基本完成，故可以忽略不计。本工程垫层厚度为20cm。

复合地基最终沉降量可按（5-3）式计算：

（5-3）

以A32×22，CT6为例计算过程如下表2所示：

表2

沉降量为21mm，满足沉降要求。

三、综合以上计算分析结果

3.1、根据《岩土工程勘察报告》，该建筑物地下室底板以下在3~5m以下埋深主要为可~硬塑的土层上或全（强）风化岩层，标贯击数约为10~50击，其基础方案在裙楼处可采用柱下独立基础的天然地基方案，局部采用复合地基方案，在塔楼处采用独立基础（复合地基）方案，经计算，地基强度安全系数不小于2，其安全度是足够安全的。

3.2、地下室部分的天然地基沉降量最大为21.8mm，塔楼处的CFG桩复合地基沉降也在3cm以内，同样相邻基础的沉降差也满足允许沉降差值。

3.3、地基开挖至持力层面后，一定要采用标贯试验验槽，根据验槽结果，对基础方案进行修改至合理尺寸后，才能浇筑垫层、施工基础。

3.4、CFG桩施工垂直度偏差不应大于1%，清土和截桩时不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。

3.5、褥垫层铺设宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土的含水量较小时，也可采用动力夯实法，夯填度0.8~0.9。

3.6、在上部结构施工过程中，一定要进行高精度的沉降观测。

结束语

根据项目的实际情况，我们计算和分析了建筑物的基础。本着“安全可靠，经济合理，技术可行，施工方便”原则，本工程对塔楼柱位及部分裙楼柱位，其荷载较大，若采用天然地基上的独立基础方案其基础面积很大，引起相邻基础边界，并考虑CFG桩复合地基。

参考文献：

[1]阎明礼，张东刚.CFD桩复合地基技术及工程实践.中国水利水电出版社，2001.1.

[2]殷玉来，杨金伟，张伟强，郁永星.工程CFG桩复合地基基础设计、施工常见问题探讨[J].建设科技，2013.

[3]建筑地基处理技术规范（JGJ79-2012）.中华人民共和国行业标准.

[4]建筑地基基础设计规范（GB50007-2011）.中华人民共和国行业标准.

[5]建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）.中华人民共和国行业标准.