CFG樁地基在地基處理中的應用

丁海寧 何國華

摘 要：CFG樁能夠對地基起到加固的作用，因此在實際建筑工程的地基處理中得到了廣泛的運用。從目前的實際情況而言，CFG樁主要包括兩種方法，即長螺旋芯管泵送混合料灌注成樁以及振動沉管灌注樁。所以，本文對CFG樁地基在地基處理中的應用進行了深入的研究，以期能夠為以后CFG樁地基的設計和施工提供重要的參考依據。

關鍵詞：CFG樁地基；地基處理；應用

隨著我國科學技術的不斷進步以及工程建設的快速發展，地基處理技術水平得到了不斷的提高，同時也開始朝著多元化的方向發展。

CFG樁在我國地基處理中得到了廣泛的運用，其主要由粉煤灰、水泥、石屑、碎石、水等按照一定的比例進行混合，形成粘結強度較高的樁，具有施工進度快、承載能力高、成本低、施工質量易于控制的優點。

在實際中主要被應用于固結的粘性土、粉土、砂土、素填土等地基中。在建筑工程的結構設計過程中，由于本身具有復雜性和多樣性的特點，因此在施工中出現的問題也比較多，這就要求相關的工作人員對相關的問題進行深入的分析和處理，同時還可以利用現代先進的軟件設計CFG樁地基處理設計。

而對于結構設計人員而言，在考慮建筑工程實際受力的情況下，需要選擇與之相符的模型進行計算，以此提高建筑工程的美觀性、經濟性、安全性。

一、CFG樁地基在地基處理中的相關問題探討

對于CFG樁符合地基而言，為了能夠提高其荷載能力，促使其荷載能力向更深層次的土層傳遞擴散作用，需要有效的將基礎與褥墊層緊密的連接在一起，這樣不僅可以使得CFG樁的端部落在軟弱土層或者堅硬土層上面，以此達到目的，而且還可以在一定程度上降低樁間土層所承擔的荷載能力，這有利于減少工程基地變形的出現幾率，同時還能提高地基的承載能力。

因此，本文通過長螺旋CFG樁以及振動沉管CFG樁的設計處理為例子，對其進行詳細的分析，對于其中存在的問題以及需要注意的問題進行探討，并提出相關的建議。

（一）CFG樁的樁長與樁徑

在CFG樁的設計過程中，必須要求CFG樁的樁端落在土層上，這是CFG樁設計得一個重要原則以及標準要求，因此必須要對CFG樁的長度進行合理的控制。建筑工程土質條件、地理環境、施工設備、建筑物對于地基的影響以及地基的承載能力要求等因素都能夠對CFG樁產生重要的影響，所以在設計過程中必須要對這些因素進行充分的考慮。

在一般情況下，CFG樁的長度最好在30米及其以下。由于CFG樁的樁徑在不同的基礎施工方法下也有所不同，所以設計人員應該根據基礎施工的方法進行相應的樁徑設計。

在CFG樁施工過程中，如果采用沉管法，樁管的大小就需要根據樁徑的大小而決定。在實際中，樁徑的大小一般都是在400mm～600mm的范圍之間。

（二）CFG樁的樁間距離

在確定CFG樁的樁長和樁徑后，首先就需要計算單樁的承載能力，然后根據樁間的距離計算建筑工程地基的結構設計要求和自然承載能力，一般而言，需要在4倍左右的樁徑范圍內對樁間距離進行控制，如果超出這個范圍，就需要合理調整樁長了，從而才能滿足樁間距離的相關要求。

變形范圍、建筑工程地基圖紙條件、設計要求、施工設備等都能夠影響到樁間距離的大小。樁間距離可以在機密性較好的粉土或沙土上進行適當的減少。

在設計樁間距離的過程中，如果對象是單雙排布樁的條形基礎或是面積較小的獨立基礎，都應該適當減少樁間距離，為了能夠充分保障樁體的承載力，對于多排布樁的條形基礎和面積較大的箱型基礎，就需要合理的加大樁間距離，這不僅有利于控制地基的沉降，而且還能在一定程度上降低地基的沉靜現象出現幾率。

此外，為了滿足復合型地基的承載能力的設計要求，需要對特殊的地下水量大且水位較高的建筑而言，必須要增加樁間距離。

（三）樁體強度、褥墊層的設計

樁體的抗壓強度需要按照Fcu≥3Ra/Ap的公式計算。其中，對于樁體混合試塊邊長為150mm而言，需要根據標準養護二十八天的抗壓強度平均值用Fcu表示，其中Ap表示樁的截面面積，Ra表示的是單樁豎向承載力標準。

樁的彈性模量比土體的彈性模量要大很多，樁在承受垂直荷載的作用和影響下，需要在基礎之下設置一定厚度的土墊層，這樣不僅能夠提高樁間土的承載能力，而且還能充分保障樁與樁間土共同承受的垂直荷載力，從而降低復合土的沉降。

除此之外，需要對褥墊層的厚度進行合理的控制，保證其厚度最好在20cm左右，材料最大粒徑最好不能超過20cm的粗砂和中砂。

根據建筑工程的實際情況，適當考慮增加褥墊層的厚度，尤其是在CFG樁間距離過大的情況下，能夠充分發揮出保證作用。

（四）CFG樁的配合比設計以及材料要求

在對CFG樁的材料分析過程中發現，材料的成分含量能夠對混合材料的抗壓強度、和易性等產生重要的影響。

在設計配合比的時候，相關的設計人員應該對材料中的各種參數進行嚴格的控制，例如石屑率、F/C、W/C等，同時還需要根據建筑工程的實際情況，在水泥混凝土的配合比設計中，合理的增加3%左右的用水量。在設計過程中首先需要解決的問題便是CFG樁的材料選擇，工作人員應該對該環節進行嚴格的監督和控制。

第一，充分保證良好的石屑級配，能夠充滿粒徑在35cm左右范圍內的碎石。

第二，根據實際情況選擇等級合理的水泥，為CFG樁地基的密實性、和易性、經濟性等奠定堅實的基礎條件，在建筑工程地基處理過程中最為常見的便是32.5級的普通硅酸鹽水泥。CFG樁的和易性和密實度能夠在高等級水泥的作用下受到嚴重的影響。當使用等級較低的水泥時，不僅會降低工程樁基的經濟效益，而且還導致了大量的材料被浪費。

第三，為了充分保證樁體的后期強度，粉煤灰應該盡量采用袋裝二、三級的細集料。除此之外，為了提高樁體的質量，還可以加入常見的外加劑，例如早強劑。

總而言之，在設計CFG樁地基的過程中，為了促使結構荷載設計滿足相關的要求，需要在采用合理的施工工藝基礎之上，還需要對各個方面的因素進行充分的考慮。

二、結語

在我國經濟快速發展的過程中，建筑工程隨之不斷的壯大，在這樣的背景下，工程的地基處理技術朝著復雜化和多元化的方向發展，在建筑結構設計中，CFG樁地基處理技術已經得到了廣泛的運用。

為了能夠提高建筑結構的可行性，相關的設計人員必須要充分掌握CFG樁的設計要點，而且還需要保證建筑工程的經濟性、效益性以及安全性，為促進我國建筑事業的發展做出重要的貢獻。

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