论CFG桩复合地基的承载力及修正

摘要：本文结合成都理工东苑37栋33层高层采用CFG桩复合地基处理的工程实例，阐述了在CFG桩复合地基设计时应遵循国家相关规则，对地基处理存在相邻建筑物时的深度修正模型进行了探讨。

关键词：CFG桩复合地基修正模型 承载力计算

Abstract： This combination of Chengdu Polytechnic Dongyuan 37 buildings of 33 storeys high-level engineering application of CFG pile composite foundation treatment. Describes the design of CFG pile composite foundation should follow the relevant national rules. Has carried on the discussion to time the ground processing existence neighboring building depth revision model.

Key Word：CFG pile composite foundation Th revision model Supporting capacity computation

中图分类号：TU348 文献标识码：A文章编号：

在实际工程中开发商为了最大限度追求建筑面积，通常在规划中高层住宅紧邻地下车库等建筑，因此高层建筑地基处理的深度修正问题就成为地基处理设计人员经常遇到的问题。笔者以成都理工东苑37幢高层住宅CFG桩设计施工的工程实例对此问题做一些讨论。

CFG桩复合地基修正模型

CFG桩复合地基是在天然地基中设置竖向增强体（CFG桩），由桩、同承担上部结构传来的荷载。根据中国建筑科学研究院企业标准Q/JY06-1997（下简称“企标”），当无单桩静载时，单桩极限承载力标准值可按下式预估：

Ruk=-UP∑qsiLi+qpAP（1）

式中-UP ------桩的周长；qsi ------桩侧第i层土的极限侧阻力标准值；

qp ------------桩的极限端阻力标准值 ； Li------------第i层土的厚度。

对于处理后的地基，按照地基处理关于深宽修正的通常做法，不做宽度修正，深度修正系数取1.0，“89规范”考虑荷载基本组合按下式进行复合地基承载力的验算（根据“89规范”，单桩承载力设计值较单桩承载力标准值方大1.2倍）：

CFG桩复合地基承载力标准值fφ、k为

fφ、k=m(Ruk÷KAP)+αβ(1-m)fk （2）

式中m------面积置换率；AP ------桩的截面面积；fk -------天然地基承载力标准值；α------加固后桩间土承载力标准值与天然地基承载力标准值之比；β------桩间土强度发挥系数；K----------桩的安全系数

对于处理后的地基，按照地基处理关于深宽修正的通常做法，不做宽度修正，深度修正系数取1.0，“89规范”考虑荷载基本组合进行复合地基承载力的验算（根据“89规范”，单桩承载力设计值较单桩承载力标准值放大1.2倍）：

P≦m(1.2Ruk÷KAP)+αβ(1-m)fk+Y0(d-0.5) (3)

如果按照荷载标准组合进行复合地基承载力验算，其公式可写为：

Pk≦m(Ruk÷KAP)+αβ(1-m)fk+Y0(d-1.5)(4)

从式（3）及式（4）可以看出，两式左端P较Pk 大20%左右，两式右端第2项基本相同，第3项深度修正的起始高度略有差别，按“89规范”确定CFG桩复合地基承载力设计值时对右端第1项单桩承载力进行了放大。因此，对于同样的地基处理方案，按照不同的荷载组合，复合地基承载力计算的安全储备会有一定的差异。

二 工程实例

、工程概况

成都理工东苑第37幢高层住宅由华远房地产股份有限公司开发建设，结构形式为全现浇钢筋混凝土结构，地上32层，地下2层，基础采用箱筏基础，埋深7.0m，置于岩土工程勘察报告中的④层砂质粉土——粘质粉土、④1粉质粘土，天然地基承载力标准值综合考虑为180kPa，不能满足设计要求。经方案论证，采用CFG桩复合地基方案进行处理。

、CFG地基承载力的计算

理工东苑37栋的高层住宅采用CFG桩复合地基加固技术进行处理，地基处理的实际参数按承载力和变形双控确定，施工采用长螺旋钻孔管内泵送CFG桩混合料施工工艺。

、设计要求

深宽修正后复合地基承载力标准值要求大于450kPa；

建筑物沉降量控制在10cm以内，倾斜小于0.002。

、单桩极限承载力计算

根据勘察报告，CFG桩以园砾⑨层为桩端持力层，桩长20m，桩径415mm，根据勘察报告提供的各土层的物理力学指标，计算得到单桩极限承载力标准值1560kN，考虑冬季施工等不利因素，单桩极限承载力标准值取为1400kN。

复合地基承载力计算

成都理工东苑37幢复合地基采用荷载标准组合进行设计。

桩的安全系数K取2.0，当桩间距为1.6m时，由式（2）可以计算得到复合地基承载力标准值fsp,k=427.5kPa。

地基承载力只做深度修正，不做宽度修正，深度修正系数取1.0，由式（4）可得到修正后复合地基承载力标准值为

521kPa>Pk=450kPa

满足实际要求，两者相差16%

三、复合地基承载力的深度修正

（一）、复合地基承载力的深度修正

该小区为超高层住宅，小区每栋住宅楼之间规划为地下车库，车库为地下2层，埋深10m，车库上覆盖2.5m厚的土作为绿化用地。37幢的东、北两侧与车库相邻，相互位置标高见图1。

图1： 37幢与车库的相互位置（剖面）

“89规范”对深度修正基础埋置深度d的相关规定如下：一般自室外地面标高算起，在填方整平地区可自填土地面标高算起，但填方在上部结构施工后完成时，应从天然地面标高算起。

对于紧邻地下车库，能否进行修正或者如何进行修正，规范没有明确规定。

“89规范”地基承载力的深宽修正系数源自于“74规范”，在“74规范”中地基承载力深度修正按下式进行：

R=[ R]+mBy(B-3)+mDyp(D-1.5) (5)

深度修正系数mD 、mB 的确定，以载荷试验的结果为依据，并参照了地基承载力塑性荷载P1/4 公式，即：

fk = Mbrb+Mdy0d+McCk （6）

式中Mb 、Md 、 Mc------承载力系数

《建筑地基处理技术规范》JGJ79—91 中对于人工处理的地基规定不做宽度修正，深度修正系数取1.0。在本文实例中，考虑到地下车库基础为整板基础，地下车库自重与其上覆土重量对楼座地基承载力具有一定的边载效应，对于深度修正是按修正量不应大于地下车库（含2.5m覆土）的自重压力进行的。

（二）施工检测及沉降观测

理工东苑37幢CFG桩施工完毕后，由四川建筑工程质量监督检测中心进行了小应变和单桩静载实验，静载实验结果表明复合地基承载力满足设计要求。

参考文献

（1）《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）

（2）徐至钧主编《水泥粉煤灰碎石桩复合地基》 机械工业出版社2010.2

（3）管海涛主编《浅谈静压桩的沉桩施工问题》，建筑文化出版社2009.11.

（4）建筑地基基础设计规范 (GB50007-2002)[S].北京：中国建筑工业出版社,2002