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摘要：随着新技术，新工艺的不断普及和应用，CFG桩在地基处理方面的应用已较常见，但与普通地基相比较，水下软基中进行CFG桩地基处理就显得比较困难和不好把握。这里就这个问题结合案例提出一些本人的心得体会，望各位同人指教。就算是抛砖引玉吧。
关键词：CFG桩水下软基降水
中图分类号：TU47文献标识码： A
1 前言
CFG桩是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成高粘结强度桩（即水泥粉煤灰碎石桩），桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。
2 CFG桩复合地基的特点
水泥粉煤灰碎石与素混凝土桩除了桩体材料上有所不同，其受力和变形特性没什么区别。
CFG桩使用于处理杂填土、素填土、粉土、砂土等强度或变形不能满足建筑荷载要求的地基土层的加固处理，对于处理淤泥质土应根据地区经验或现场试验来确定其适用性。
CFG桩具有单桩承载力高，可大幅度地提高地基土承载力，CFG桩复合地基具有变形小适用范围广的特点，对基础而言，既适用条基、独立基础，也适用于箱基、筏基，处理的建（构）筑物有工业厂房，民用建筑（高层、多层），目前国内以将其应用于35层高层建筑的地基处理，桩长最长可达23.5m，复合地基承载力标准值可达700kpa。
3 工程应用案例
3.1工程概况
某职工高层住宅楼，规划用地面积约4000平米，总建筑面积为40000平米，拟建住宅楼层数18层，带地下停车库，框架剪力墙结构，筏板基础，基础埋深-4.5m，地下水位3.7-5.4m。
地基土自上而下为：
⑴杂填土层，稍湿，稍密，厚度0.5～2.2m，杂色以粘性土混建筑垃圾为主，含少量生活垃圾，植物根系。
⑵含砾粉质粘土层，土黄色，埋深0.5～3.5m，可见厚度2.1～6.1m，可塑，局部表现为含土角砾。其中夹有一层角砾，埋深2.9～6.4m，层厚0.5～1.7m。稍湿，稍密。地基承载力特征值fak=140kPa；
压缩模量Es=6MPa；
⑶含粘土角砾层：为场地主要地层，黄褐色，埋深4.6～9.7m，可见厚度1.3～11.3m，稍湿-湿，稍密-中密，其中夹有一层粉质粘土，埋深6.8～10.4m，层厚0.8～1.2m。可塑-硬塑。地基承载力特征值fak=170kPa；压缩模量Es=15MPa；
⑷粉质粘土层：土黄色，埋深9.2～12.6m，可见厚度1.1～10.4m，可塑，其中夹有一层角砾，土黄-黄褐色，埋深11.2～13.9m，层厚1.5～2.2m。稍湿，稍密。地基承载力特征值fak=170kPa；压缩模量Es=6MPa；
⑸含粘土角砾层：黄褐色，埋深4.6～9.7m，可见厚度1.0～5.4m，中密，地基承载力特征值fak=200kPa；压缩模量Es=20MPa；
⑹强风化基岩层：青灰色，灰褐色，，埋深16.4～18.6m，可见厚度4.6～6.4m，中密，地基承载力特征值fak=250kPa；压缩模量Es=30MPa；
3.2 设计方案
该建筑物基础坐落于第四层粉质粘土层，天然地基承载力为fak=140kPa，无法满足设计要求（300kpa），拟对此地基进行地基处理，
对于该拟建场地，采用机械成孔的方法施工CFG桩基，桩直径为800mm，间距2.2m，根据地层剖面，桩长定为10.0m。采用C25砼。持力层为第五层含粘土角砾层。CFG桩基平面图如施工图所示。垫层厚度500mm（因CFG桩直径较大），采用级配砂石、碎石等天然材料，分二层铺设，压实系数不小于0.94。
3.2.1 CFG桩的复合地基承载力特征值估算：
fspk=m＋β（1-m）fak
式中fspk———复合地基承载力特征值（kPa）
m———面积置换率
Ra———单桩竖向承载力特征值（kN）
Ap———桩的截面积（m2）
β———桩间土承载力折减系数，无经验时可取0.75～0.95，本工程取β=0.9
fak———桩间土承载力特征值（kPa）
各土层力学指标：
单桩竖向承载力特征值由下式确定：
Ra=qpaAp+Up∑qsiaLi
式中qpa———桩端端阻力特征值（kPa）
Ap———桩的截面积（m2）
Up———桩的周长（m）
qsia———桩周第i层土的侧阻力特征值（kPa ）
Li———桩长范围内第i层土的厚度（m ）
3.2.2 降水
由于本工程水位较浅，故在CFG桩施工前做好降水工作，采用明沟加降水井排水；
1）在基坑周边布置8个深度12.0m的降水井，降水井之间以明沟连接，明沟宽度30cm，深度50cm，
2）水泥粉煤灰碎石桩施工要求底下水位降至基底标高下0.5～1.0m，确定降水深度时还应考虑电梯井、集水坑等的深度。
3.2.3基坑开挖 当水泥粉煤灰碎石桩在基坑内施工时，基坑开挖需满足下列要求：
①开挖深度：开挖深度应根据基底设计标高和保护土层厚度确定。当保护土层厚度为50㎝、褥垫层厚度为50㎝时。开挖时，要求工作面平整，严禁超挖。
②开挖范围：开挖范围需考虑水泥粉煤灰碎石桩边桩和角桩施工时的工作面。工作面的确定取决于机身尺寸和工作特征，根据日前国产的旋挖钻机情况，考虑施工时的工作面，基底开挖的平面尺寸以建筑物的底板外缘为基准向四周均扩出2.0m。另外，还需根据场地情况，在基坑内预留出混凝土泵的位置。
3.2.4垫层厚度500mm（因CFG桩直径较大），采用级配良好砂石、碎石等天然材料，分二层铺设，压实系数不小于0.94。
3.2.5 CFG桩施工完毕28天后须对复合地基进行静力载荷试验，静力载荷试验不少于3组，桩身完整性测试（低应变）不少于总桩数的10%。
4本工程复合地基的施工
4.1本工程采用机械成孔，C25砼灌注，桩直径800mm，桩间距2.2m；桩顶设褥垫层，采用级配良好砂石、碎石等天然材料，分二层铺设，压实系数不小于0.94；基坑周边设置8个深度12.0m降水井，之间设排水明沟。
4.2 土方开挖：基坑开挖，控制在筏板底标高以上0.5m，预留作业深度，其一为CFG桩施工预留0.5m虚桩，其二为褥垫层施工预留0.5m空间。开挖范围为基坑边线外扩2.0m，以备成孔机械回旋之用。
4.3放线定桩位：根据甲方及设计院或总包单位提供的基坑周边控制点坐标，用经纬仪、小白线、白灰、木桩等放出CFG桩点位。
4.4挖降水井、做排水沟：按地下水流向在水流上游方向布置8个降水井，深度12.0m，直径800mm。井内放置直径500mm波纹管（管面加工2-3cm孔洞，间距20-30cm外用密目网包裹），井底铺1.5m碎石，粒径5-8cm，每个井放置一台3.0KW污泥泵，24小时不间断抽水，水头控制在工作面以下2.0m左右。
4.5机械成孔、砼浇筑：严格控制桩长、桩径、垂直度、桩位等，桩长允许偏差+100mm、樁径允许偏差+20mm、垂直度偏差不大于1%、桩位允许偏差不大于桩径30%。砼采用C25商品砼，塌落度180-220mm。每台班制作一组标养试块，每组3块。
4.6 桩身完整性及复合地基承载力检验：桩施工完毕28d后，由监理随机抽取、指定3个点位进行静力载荷试验，以及10%的桩位进行低应变试验。经检测，本工程复合地基承载力满足设计要求。
4.7褥垫层施工：检测完毕，结果合格后，铺设褥垫层，厚度500mm，分2层进行施工，每层虚铺300-350mm天然级配良好的戈壁料，压至250mm，用15t振动压路机碾压5-6遍，压实度≥0.94。
5结束语
本工程，施工完毕后两年来，主体沉降符合规范要求，得到甲方及业主好评。CFG桩复合地基对软弱地基处理设计简便，造价较其他手段较低（如扩底墩等）。遇水位较浅地层，进行CFG桩施工，首要问题是降水，在降水手段上选择合适方式（如轻型井点降水适用于水头不断但渗透性较小的地层；降水井降水用于水量较大，渗透性较好的地层；集水坑降水用于水量不大，渗透性较小的地层等）。做好降水工作为后续施工创造良好施工条件，这样才能做出良好的复合地基，为上部结构打下良好的基础。
关键词：CFG桩水下软基降水
中图分类号：TU47文献标识码： A
1 前言
CFG桩是水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成高粘结强度桩（即水泥粉煤灰碎石桩），桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。
2 CFG桩复合地基的特点
水泥粉煤灰碎石与素混凝土桩除了桩体材料上有所不同，其受力和变形特性没什么区别。
CFG桩使用于处理杂填土、素填土、粉土、砂土等强度或变形不能满足建筑荷载要求的地基土层的加固处理，对于处理淤泥质土应根据地区经验或现场试验来确定其适用性。
CFG桩具有单桩承载力高，可大幅度地提高地基土承载力，CFG桩复合地基具有变形小适用范围广的特点，对基础而言，既适用条基、独立基础，也适用于箱基、筏基，处理的建（构）筑物有工业厂房，民用建筑（高层、多层），目前国内以将其应用于35层高层建筑的地基处理，桩长最长可达23.5m，复合地基承载力标准值可达700kpa。
3 工程应用案例
3.1工程概况
某职工高层住宅楼，规划用地面积约4000平米，总建筑面积为40000平米，拟建住宅楼层数18层，带地下停车库，框架剪力墙结构，筏板基础，基础埋深-4.5m，地下水位3.7-5.4m。
地基土自上而下为：
⑴杂填土层，稍湿，稍密，厚度0.5～2.2m，杂色以粘性土混建筑垃圾为主，含少量生活垃圾，植物根系。
⑵含砾粉质粘土层，土黄色，埋深0.5～3.5m，可见厚度2.1～6.1m，可塑，局部表现为含土角砾。其中夹有一层角砾，埋深2.9～6.4m，层厚0.5～1.7m。稍湿，稍密。地基承载力特征值fak=140kPa；
压缩模量Es=6MPa；
⑶含粘土角砾层：为场地主要地层，黄褐色，埋深4.6～9.7m，可见厚度1.3～11.3m，稍湿-湿，稍密-中密，其中夹有一层粉质粘土，埋深6.8～10.4m，层厚0.8～1.2m。可塑-硬塑。地基承载力特征值fak=170kPa；压缩模量Es=15MPa；
⑷粉质粘土层：土黄色，埋深9.2～12.6m，可见厚度1.1～10.4m，可塑，其中夹有一层角砾，土黄-黄褐色，埋深11.2～13.9m，层厚1.5～2.2m。稍湿，稍密。地基承载力特征值fak=170kPa；压缩模量Es=6MPa；
⑸含粘土角砾层：黄褐色，埋深4.6～9.7m，可见厚度1.0～5.4m，中密，地基承载力特征值fak=200kPa；压缩模量Es=20MPa；
⑹强风化基岩层：青灰色，灰褐色，，埋深16.4～18.6m，可见厚度4.6～6.4m，中密，地基承载力特征值fak=250kPa；压缩模量Es=30MPa；
3.2 设计方案
该建筑物基础坐落于第四层粉质粘土层，天然地基承载力为fak=140kPa，无法满足设计要求（300kpa），拟对此地基进行地基处理，
对于该拟建场地，采用机械成孔的方法施工CFG桩基，桩直径为800mm，间距2.2m，根据地层剖面，桩长定为10.0m。采用C25砼。持力层为第五层含粘土角砾层。CFG桩基平面图如施工图所示。垫层厚度500mm（因CFG桩直径较大），采用级配砂石、碎石等天然材料，分二层铺设，压实系数不小于0.94。
3.2.1 CFG桩的复合地基承载力特征值估算：
fspk=m＋β（1-m）fak
式中fspk———复合地基承载力特征值（kPa）
m———面积置换率
Ra———单桩竖向承载力特征值（kN）
Ap———桩的截面积（m2）
β———桩间土承载力折减系数，无经验时可取0.75～0.95，本工程取β=0.9
fak———桩间土承载力特征值（kPa）
各土层力学指标：
单桩竖向承载力特征值由下式确定：
Ra=qpaAp+Up∑qsiaLi
式中qpa———桩端端阻力特征值（kPa）
Ap———桩的截面积（m2）
Up———桩的周长（m）
qsia———桩周第i层土的侧阻力特征值（kPa ）
Li———桩长范围内第i层土的厚度（m ）
3.2.2 降水
由于本工程水位较浅，故在CFG桩施工前做好降水工作，采用明沟加降水井排水；
1）在基坑周边布置8个深度12.0m的降水井，降水井之间以明沟连接，明沟宽度30cm，深度50cm，
2）水泥粉煤灰碎石桩施工要求底下水位降至基底标高下0.5～1.0m，确定降水深度时还应考虑电梯井、集水坑等的深度。
3.2.3基坑开挖 当水泥粉煤灰碎石桩在基坑内施工时，基坑开挖需满足下列要求：
①开挖深度：开挖深度应根据基底设计标高和保护土层厚度确定。当保护土层厚度为50㎝、褥垫层厚度为50㎝时。开挖时，要求工作面平整，严禁超挖。
②开挖范围：开挖范围需考虑水泥粉煤灰碎石桩边桩和角桩施工时的工作面。工作面的确定取决于机身尺寸和工作特征，根据日前国产的旋挖钻机情况，考虑施工时的工作面，基底开挖的平面尺寸以建筑物的底板外缘为基准向四周均扩出2.0m。另外，还需根据场地情况，在基坑内预留出混凝土泵的位置。
3.2.4垫层厚度500mm（因CFG桩直径较大），采用级配良好砂石、碎石等天然材料，分二层铺设，压实系数不小于0.94。
3.2.5 CFG桩施工完毕28天后须对复合地基进行静力载荷试验，静力载荷试验不少于3组，桩身完整性测试（低应变）不少于总桩数的10%。
4本工程复合地基的施工
4.1本工程采用机械成孔，C25砼灌注，桩直径800mm，桩间距2.2m；桩顶设褥垫层，采用级配良好砂石、碎石等天然材料，分二层铺设，压实系数不小于0.94；基坑周边设置8个深度12.0m降水井，之间设排水明沟。
4.2 土方开挖：基坑开挖，控制在筏板底标高以上0.5m，预留作业深度，其一为CFG桩施工预留0.5m虚桩，其二为褥垫层施工预留0.5m空间。开挖范围为基坑边线外扩2.0m，以备成孔机械回旋之用。
4.3放线定桩位：根据甲方及设计院或总包单位提供的基坑周边控制点坐标，用经纬仪、小白线、白灰、木桩等放出CFG桩点位。
4.4挖降水井、做排水沟：按地下水流向在水流上游方向布置8个降水井，深度12.0m，直径800mm。井内放置直径500mm波纹管（管面加工2-3cm孔洞，间距20-30cm外用密目网包裹），井底铺1.5m碎石，粒径5-8cm，每个井放置一台3.0KW污泥泵，24小时不间断抽水，水头控制在工作面以下2.0m左右。
4.5机械成孔、砼浇筑：严格控制桩长、桩径、垂直度、桩位等，桩长允许偏差+100mm、樁径允许偏差+20mm、垂直度偏差不大于1%、桩位允许偏差不大于桩径30%。砼采用C25商品砼，塌落度180-220mm。每台班制作一组标养试块，每组3块。
4.6 桩身完整性及复合地基承载力检验：桩施工完毕28d后，由监理随机抽取、指定3个点位进行静力载荷试验，以及10%的桩位进行低应变试验。经检测，本工程复合地基承载力满足设计要求。
4.7褥垫层施工：检测完毕，结果合格后，铺设褥垫层，厚度500mm，分2层进行施工，每层虚铺300-350mm天然级配良好的戈壁料，压至250mm，用15t振动压路机碾压5-6遍，压实度≥0.94。
5结束语
本工程，施工完毕后两年来，主体沉降符合规范要求，得到甲方及业主好评。CFG桩复合地基对软弱地基处理设计简便，造价较其他手段较低（如扩底墩等）。遇水位较浅地层，进行CFG桩施工，首要问题是降水，在降水手段上选择合适方式（如轻型井点降水适用于水头不断但渗透性较小的地层；降水井降水用于水量较大，渗透性较好的地层；集水坑降水用于水量不大，渗透性较小的地层等）。做好降水工作为后续施工创造良好施工条件，这样才能做出良好的复合地基，为上部结构打下良好的基础。