關于西昌冶金礦業總部基地采用CFG樁地基處理的優勢分析

沈水泉　蘭昌義

摘 要：目前，CFG樁和預制樁被廣泛應用于軟弱地基加固處理中，以提高地基承載力，文章主要針對西昌冶金礦業總部基地軟弱地基特征分析場地存在的主要問題，采用以上兩種地基處理方式進行對比分析，根據其特征分析采用CFG樁加固地基的優勢。

關鍵詞：CFG樁 軟弱地基 加固處理 優勢

中圖分類號：Tu472 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（c）-0084-01

1 場地特征

擬建場地地貌屬邛海斷陷湖盆地東河、海河洪泛平原亞區，主要由第四系沖洪積物組成，地基土主要以素填土、卵石土、粉土、粉質粘土、粉砂等組成，巖土種類較多，不均勻，性質變化較大，地基復雜程度等級為中等復雜地基，地質條件在橫向、縱向的均勻性差異很大，地基土有著較高的含水量，壓縮性較高，且承載力小，可做基礎持力層的地層埋深較大，不宜采用天然地基。該場地主要建筑20棟，高度分別為13F～18F不等，均采用筏板基礎。

典型地層剖面見圖1。

2 地基處理方案的選定

根據該場地的地質、水文條件以及社會因素，同時為了使該工程建設得到更高的安全保證，首先選擇了采用預制樁基礎和CFG樁地基加固處理這兩種方案。

2.1 預制樁基礎

（1）根據西昌城區以往的施工情況，西昌地區無預制樁生產廠家，施工使用的預制樁成品均從外地（成都及其附近）購買，再使用大型拖車運送至現場；（2）由于地質條件在橫向、縱向上差異大，導致樁體進入持力層的長度不等，長樁需接樁時，接頭處形成薄弱環節，如不能確保全樁長的垂直度，則將降低樁的承載能力，甚至還會在打樁時出現斷樁，其技術難度較大，不易控制；（3）根據鉆探揭露可做持力層的地基土在縱向上差異大，其上部間斷的有強度較高的漂卵石夾層，而預制樁不易穿透該地層，如要穿過該層則需輔以其他施工措施，如采用預鉆孔等在樁體穿透時容易出現斷樁，且不易被發現，對質量影響很大；（4）預制樁單價較高。預制樁的配筋是根據搬運、吊裝和壓人樁時的應力設計的，遠超過正常工作荷載的要求，用鋼量大。接樁時，還需增加相關費用；（5）預制樁是擠土樁，施工時易引起四周地面隆起，有時還會引起已就位鄰樁上浮。錘擊和振動法下沉的預制樁施工時，震動噪音大，影響四周環境，不宜在城市建筑物密集的地區使用。

2.2 CFG樁地基加固處理

CFG樁全名是水泥粉煤灰碎石樁，它主要是用水泥、煤粉灰、碎石等加水攪拌才形成的高粘結強度樁（現在為了提高效率以及市場需要樁體已全部采用C15～C25的砼代替了原有材料），是一種由樁間土、樁自身和褥墊層一同形成的復合地基。在當前被廣泛的應用在高層和超高層樓房的地基加固中，它能夠提高施工的速度，從而使工期減短，更重要的是較容易控制質量，使整個工程的造價降低。

（1）使用的機械設備較為普遍，樁體材料（商砼）均可在當地購買，運輸、使用方便；（2）該場地的地基土變化大，有間斷的漂卵石夾層，而旋挖成孔的方式恰恰適用于該場地，樁長可因地改變，沒有接頭，質量易控制；（3）CFG樁體無鋼筋，相對預制樁價格更便宜，且單樁以及處理后的地基土承載力大；（4）采用旋挖成孔的CFG樁土方外運的數量增加較多。

根據以上分析不難看出該項目采用CFG樁地基加固處理比預制樁更有優越性。

3 該場地地基存在的主要問題

該場地地基存在的主要問題是地基土強度不夠且在橫向和縱向上的差異而產生的穩定性問題。

其次是沉降問題。因粘土、粉土等當中的含水量較高，壓縮性較大，在上部建筑物荷重的作用下會產生較大的沉降，且粘土的滲透性較小，不容易固結，所以沉降需要較長的時間，在此情況下，次固結在總的沉降中也將占有較大的比例，這也是不能夠被忽視的。地基土沉降的幅度過大就會產生樁的負向摩擦力，從而造成樁基或上部結構的破壞。該場地經勘查局部存在②3粉砂層有液化可能，但由于該層厚度小，可不考慮地基土的液化問題。

4 該場地CFG樁地基加固措施的優勢

在該場地采用CFG樁地基加固措施，其優勢主要體現在以下幾個方面。

第一，它的適用性廣泛，承載能力提高幅度大。CFG樁基的技術主要適用在飽和及非飽和的粘性土、粉土、砂土和填土等地質條件，經過處理之后，地基的承載力與原來的地基的承載力相比較之下，提高了三倍。據勘查報告，擬建各高層建筑下臥層（下臥層為②1粉質粘土、②2粉土、③粉土、③1粉質粘土、④1粉質粘土、④2粉土）承載力均不能滿足要求。經CFG樁處理后的地基承載力方能滿足設計要求。第二，施工較簡單，工期短。該場地有漂卵石夾層，CFG樁施工的方法采用旋挖成孔，在施工的過程中，沒有鋼筋籠制作等的工序，縮短工期，同時使用成孔樁加快施工速度，提高工程完成的效率。第三，提高環境的保護水平。CFG樁基在施工的過程中，并不需要泥漿進行護壁的工序，也不需要向外輸送泥漿，既節省了資金，也沒有產生環境的污染，尤其在城市當中進行施工，可大大的保護環境，并且產生的噪音也小，因此這種地基處理方式在該項目受到推薦。第四：復合地基變形小。經檢測顯示，CFG樁加固后的該場地沉降量在1～4cm之間。采用CFG樁加固該類場地上部和中間都有軟土的土層，就能獲得壓縮模量較高的復合地基，使建筑物的沉降量降低。

5 結語

根據該場地的地質條件采用CFG樁對于地基的改善，取得較好的經濟、質量效果，使西昌冶金礦業總部基地工程建設不僅安全、高效，而且獲得最大的經濟效益和社會效益。

參考文獻

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