探討CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因及處理措施

1、探討CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因及處理措施摘要：CFG樁處理后的復(fù)合地基具有承載力提高幅度大，地基變形小等特點(diǎn)，廣 泛應(yīng)用于工業(yè)與民用建筑。但因施工方法不當(dāng)，周圍環(huán)境等因素的影響，往往會(huì) 造成處理效果不佳，出現(xiàn)CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量問(wèn)題。 本文結(jié)合某工程實(shí)例，探討CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因及 處理措施，以保障工程安全。關(guān)鍵詞：CFG樁；復(fù)合地基；承載力；靜載試驗(yàn)；注漿1引言CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂、加水拌和，用各 種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度樁。CFG樁復(fù)合地基充分利用了樁間土的承載力，并將荷載傳遞

2、 到深層地基中去，具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)效果。但因施工方法不當(dāng)，周圍環(huán)境等因素的 影響，往往會(huì)造成處理效果不佳，出現(xiàn)CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的質(zhì)量問(wèn) 題，給工程安全帶來(lái)隱患，本文結(jié)合某工程實(shí)例，探討CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè) 計(jì)要求的原因及處理措施。2工程概況2.1 CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)概況某工業(yè)設(shè)備基礎(chǔ)采用CFG樁復(fù)合地基，基礎(chǔ)布置形式為四個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)10m， 樁徑500mm，強(qiáng)度C25，正三角形布樁，樁間距1.50m，總樁數(shù)178根。設(shè)計(jì)要求單樁豎向 抗壓承載力特征值520kN，復(fù)合地基承載力特征值340kPa。設(shè)備基礎(chǔ)的平面布置見(jiàn)圖1。2.2工程地質(zhì)概況

3、擬建場(chǎng)地地貌屬淮河沖積平原，地勢(shì)高低坑洼不平。自上而下的地層順序?yàn)椋簩与s填 土：層厚1.03.1m。黃褐、灰褐色，濕，松散狀態(tài)，均勻性差。此層屬欠固結(jié)高壓縮性土。 層粉質(zhì)粘土：層厚1.23.9m?；液帧ⅫS褐色，可塑狀態(tài)。此層屬中等偏高壓縮性土。 層粘土：層厚2.04.3m?；液?、黃褐色，硬塑狀態(tài)。此層屬中等壓縮性土。層粉質(zhì)粘土 與粉土互層：層厚1.35.0m。粉質(zhì)粘土：黃褐、灰褐色、灰色，可塑狀態(tài)。粉土：黃、褐 灰色，飽和，中密狀態(tài)。此層屬中等偏高壓縮性土。層粉細(xì)砂：層厚1.53.7m。褐灰、 灰褐、黃色，飽和，中密狀態(tài)。此層屬中等偏低壓縮性土。層粉質(zhì)粘土：層厚2.28.5m。 褐灰、灰褐、黃

4、褐色，可塑狀態(tài)。此層屬中等偏高壓縮性土。層粉土夾粉砂：層厚1.1 4.8m。褐灰、灰褐、黃褐色，中密狀態(tài)。此層屬中等偏低壓縮性土。2.3水文地質(zhì)條件地表水主要由大氣降水和地表徑流補(bǔ)給。地下水類型：上層滯水主要賦存于層雜填土中。層粉質(zhì)粘土、層粘土為 隔水層。層粉質(zhì)粘土與粉土互層、層粉細(xì)砂孔隙水含量較豐富，為含水層，地下水類型為承壓水。層粉質(zhì)粘土為隔水層。層粉土夾粉砂孔隙水含量較豐富，為含水層，地 下水類型為承壓水。對(duì)天然基礎(chǔ)施工影響較大的為上層滯水，對(duì)樁基礎(chǔ)施工影響較大的為承 壓水。3靜載試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果按照規(guī)范和設(shè)計(jì)圖紙的要求，本項(xiàng)目每個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)各進(jìn)行1根單樁復(fù)合地基載荷 試驗(yàn)和1根單樁豎向抗壓靜

5、載試驗(yàn)，檢測(cè)結(jié)果為：基礎(chǔ)一、基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)三、基礎(chǔ)四的單樁復(fù)合地基承載力特征值均達(dá)到設(shè)計(jì)要求?；A(chǔ)一、基礎(chǔ)二、基礎(chǔ)三的單樁豎向抗壓承載力特征值均達(dá)到設(shè)計(jì)要求；基礎(chǔ)四的單 樁豎向抗壓承載力特征值達(dá)不到設(shè)計(jì)要求?；A(chǔ)四33#樁單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)結(jié)果分析從基礎(chǔ)四33#樁的單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)Qs曲線看，當(dāng)荷載最大加至1040kN后，樁 頂最大沉降量為47.30mm，曲線出現(xiàn)陡降，末級(jí)荷載作用下的樁頂沉降量為33.06mm；從 slgt曲線看，末級(jí)荷載對(duì)應(yīng)的時(shí)程曲線尾部出現(xiàn)明顯彎曲。根據(jù)規(guī)范可得，該受檢樁的單 樁豎向抗壓極限承載力應(yīng)取末級(jí)試驗(yàn)荷載的前一級(jí)試驗(yàn)荷載936kN，單樁豎向抗壓承載力特 征值為

6、：936kN/2=468 kN，小于520 kN，不滿足設(shè)計(jì)要求。基礎(chǔ)四33#樁單樁豎向抗壓靜載 試驗(yàn)數(shù)據(jù)、Qs、slgt曲線見(jiàn)下表：CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因分析試驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)基礎(chǔ)四33#樁的樁身完整性進(jìn)行了復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)結(jié)果表明，在靜載試 驗(yàn)后，基礎(chǔ)四33#樁的樁身完整，為I類樁。排除了因試驗(yàn)過(guò)程中樁身被壓壞而造成的單樁 豎向抗壓承載力不足。通過(guò)查閱巖土工程勘察報(bào)告；設(shè)計(jì)資料；CFG樁施工記錄；CFG樁的檢測(cè)資料；詢 問(wèn)CFG樁施工人員；勘察基礎(chǔ)周邊環(huán)境等方式進(jìn)行分析研究，在樁長(zhǎng)、樁徑、樁身完整性均 合格的情況下，可能造成本項(xiàng)目CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的原因

7、有：詢問(wèn)CFG樁施工人員和查閱施工記錄，基礎(chǔ)四的CFG樁在施工時(shí)，為了搶工期，未 采用隔樁跳打的工藝進(jìn)行施工，造成樁周土體的過(guò)度擾動(dòng)，使得樁側(cè)、樁端阻力下降，在靜 載試驗(yàn)時(shí)未得到充分恢復(fù)，進(jìn)而影響CFG樁的單樁豎向抗壓承載力。混凝土灌注時(shí)，施工不規(guī)范，樁機(jī)鉆至樁端后，先提鉆后泵送混凝土，造成樁端混凝 土不密實(shí)，影響樁端承載力的發(fā)揮，進(jìn)而影響CFG樁的單樁豎向抗壓承載力?？辈旎A(chǔ)周邊環(huán)境，發(fā)現(xiàn)在基礎(chǔ)四西北角的5m處，有一廢棄的取水井，以往取水井 在取水時(shí)，因地下水的動(dòng)力作用，可能會(huì)帶走基礎(chǔ)四下土層中的部分土顆粒，造成基礎(chǔ)四范 圍內(nèi)的樁側(cè)、樁端阻力相對(duì)于其他基礎(chǔ)有所偏低，進(jìn)而影響CFG樁的單樁豎向

8、抗壓承載力。CFG樁單樁豎向抗壓承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的處理措施5.1加固處理措施考慮到工業(yè)設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)變形要求較高，對(duì)本項(xiàng)目基礎(chǔ)四的CFG樁進(jìn)行了加固處理，根據(jù) 本項(xiàng)目特點(diǎn)，提出采用注漿加固的處理措施。注漿加固在不改變地層的情況下，將土層顆粒 間的孔隙充滿漿液并使其固結(jié)，達(dá)到改良土層性狀的目的，使土體強(qiáng)度指標(biāo)：黏聚力和內(nèi)摩 擦角增大，進(jìn)而增大樁側(cè)、樁端阻力，提高CFG樁的單樁豎向抗壓承載力。具體措施為：（1）加固范圍為基礎(chǔ)四承臺(tái)底下的樁間土，加固深度為樁端以下0.5m至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高 處，注漿管垂直布設(shè)，注漿孔的數(shù)量、間距、布置見(jiàn)圖2。（2）采用先外側(cè)后內(nèi)側(cè)、先深后淺的注漿方法，結(jié)合注漿壓力分析地

9、層的吸漿量，對(duì) 注漿不足的孔應(yīng)二次注漿。（3）注漿施工時(shí)，應(yīng)檢查注漿壓力、流量、漿液及周圍環(huán)境的變化，認(rèn)真做好施工記錄， 保證施工質(zhì)量。5.2注漿加固效果的檢驗(yàn)（1）為了檢驗(yàn)注漿加固的效果，注漿施工結(jié)束，達(dá)到靜載試驗(yàn)條件后，對(duì)本項(xiàng)目基礎(chǔ) 四的33#樁進(jìn)行了單樁豎向抗壓承載力復(fù)測(cè)，從復(fù)測(cè)的Qs曲線看，當(dāng)荷載最大加至 1040kN后，樁頂最大沉降量為20.52mm，曲線未出現(xiàn)陡降，末級(jí)荷載作用下的樁頂沉降量 為4.24mm；從slgt曲線看，各級(jí)荷載對(duì)應(yīng)的時(shí)程曲線均較平坦，未見(jiàn)明顯下彎。根據(jù)規(guī) 范可得，該受檢樁的單樁豎向抗壓極限承載力可取末級(jí)試驗(yàn)荷載1040kN，單樁豎向抗壓承載 力特征值為：10

10、40kN/2=520kN，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。加固后復(fù)測(cè)基礎(chǔ)四33#樁的單樁豎向抗壓靜 載試驗(yàn)數(shù)據(jù)、Qs、slgt曲線見(jiàn)下表：（2）從注漿加固前后的靜載試驗(yàn)結(jié)果可以看出，注漿加固的處理措施是可行的，有效 的。6結(jié)束語(yǔ)樁基承載力不足，直接影響到建筑物結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性，對(duì)工程的質(zhì)量安全起決定 性作用。因此，應(yīng)在施工前，應(yīng)準(zhǔn)確探明工程地質(zhì)條件，水文地質(zhì)條件、周邊的環(huán)境狀況， 采取行之有效的預(yù)防措施，避免問(wèn)題樁的出現(xiàn)；同時(shí)，在施工的過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范的 施工工藝進(jìn)行施工，確保樁基的施工質(zhì)量；施工結(jié)束后，按照設(shè)計(jì)圖紙和規(guī)范的要求，對(duì)樁 基施工質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)，確保工程安全。參考文獻(xiàn)：JGJ106-2014.建