1、CFG樁復合地基在某某城市建設中的應用及經濟性分析某某市建筑勘察設計院摘要商洛素有“八山一水一分田”之稱，地形起伏大，嶺谷相間，地勢總體西北高、東南低，地處黃河、長江兩大流域。近年，商洛的城市建設日新月異，高層、大跨度建筑櫛次鄰比。為了提高城市土地的利用率，商洛的城市建設多建設在河流沖積作用形成的“川地”（河谷中的平地）中。但是，“川地”中的地基土承載力較低，含水量較高、壓縮性較大、土層性質復雜多變，不能滿足工程建設要求，就需要對其進行處理。地基基礎造價在工程建設中占到很大比例，對經濟欠發達的商洛來說，合理、高效、低價的地基選型就很有必要。CFG樁：即水泥粉煤灰碎石樁，是由水泥、粉煤灰、碎石、

2、石屑和砂，加水拌和形成的高粘結強度樁。CFG樁復合地基：由CFG樁、樁間土和褥墊層共同作用構成，適用于處理粘性土、粉土、砂土、非欠固結人工填土等地基。由于其能充分發揮樁間土的承載能力且樁身不配筋并摻入工業廢料粉煤灰代替部分水泥，因此能大幅降低工程造價，具有顯著的經濟效益和社會效益。同時還具有施工速度快、工期短、抗腐蝕和易控制等特點。關鍵詞 ：復合地基，CFG樁復合地基，商洛城市建設，經濟。一、工程及地質情況該建筑物，占地面積800m2、總建筑面積11809m2 ，為一幢地上十五層、地下一層的公寓樓。建筑高度為45.3米，為剪力墻結構。工程場地位于丹江河北岸，其地貌單元屬I級階地。場地主要地層為

3、沖洪積作用形成的第四紀沉積物，以粉質粘土和碎石類土為主，是地殼巖石經風化、地表水侵蝕等地質作用、搬運和堆積而成，其地層的結構、性質、厚度呈規律性分布。垂直方向，土質分層明顯，承載力差異稍大；在水平方向上，各層層底標高大部分差異不大，坡度小于10%。但在該擬建場地西南部第層粉質黏土層底標高差異較大，且在其底部含有粉沙質黏土透鏡體，故該擬建建筑物場地地基土為不均勻性地基土。根據地質勘察報告，場地內及附近無不良地質作用，地基穩定性較好，場地屬于中硬土，場地類別為II類，抗震設防烈度為7度，抗震設防分類為丙類，該場地不考慮地基土的液化和震陷問題。場地環境類別為II類，通過對地下水的取樣分析可知：地下水

4、對混凝土結構有弱腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中的鋼筋在干濕交替下有微腐蝕性。(詳見表1、表2)。表1場地各巖土層分布及力學指標統計表層序巖土名稱厚度承載力特征值fak （原位試驗取值，Kpa） 壓縮模量 (Mpa)雜填土3.04.2粉質黏土5.79.51708.23圓礫0.82.117010透鏡體含粉砂粉質黏土0.31.21154.20卵石局部未穿透33022強風化泥巖1.84.030035中風化泥巖未穿透50065說明：場地內分布的第層粉質黏土屬中壓縮性土，壓縮模量ES=8.23Mpa，黏聚力C=19kpa，內摩擦角=21；第1層圓礫為松散狀態，壓縮模量ES=10Mpa；含粉砂粉質黏土透鏡體屬中

5、偏高壓縮性土，壓縮模量ES=4.20Mpa；第層卵石為稍密中密狀態，壓縮模量ES=22Mpa；第層強風化泥巖ES=35Mpa；第層中風化泥巖ES=65Mpa。表2地下水腐蝕性評價表評價 類別檢測 項目含量評價范圍腐蝕性綜合結果混 凝 土 結 構SO42144.1294.25001500弱弱 Mg221.324.36.5無 侵蝕性 CO201.0無鋼筋混凝土結構中的 鋼筋ClSO42-175.2342.05001500弱弱二、基礎方案選擇及經濟性分析1，天然地基方案當擬建公寓樓地下室埋深為-6.0m，基礎若擬用筏形基礎，基礎直接持力層大部分為1層圓礫，但由于其厚度較小，下部為厚度較大的第層粉質黏

6、土，其承載力特征值fak均為170Kpa，按建筑地基基礎設計規范（GB50007-2002）第5.2.4式對第1層圓礫下部的第層粉質黏土進行深寬修正如下（取地勘報告中ZK05孔為例）：假設筏板基礎寬21m則b=6.0m， d=5.7m =10KN/m3 m=15.4KN/m3 b=0.3 d=1.6fa =fak+b(b-3)+dm（d-0.5） =170+0.310(6-3)+1.615.4(5.7-0.5) =307KpaPk=320Kpa在上述計算條件下，第層粉質粘土進行深寬修正后天然地基強度不能滿足要求，故擬建公寓樓天然地基方案不成立。2，鉆孔灌注樁樁基方案A，樁基持力層的選擇當擬建公

7、寓樓地下室埋深為-6.0m，由于該擬建建筑物基地壓力較大，且場地基巖埋深較淺，故本工程也可采用鉆孔灌注樁基礎，場地內分布的第層卵石及以下地層工程性能較好，均可作為樁端持力層。B,樁的極限側阻力和端阻力標準值根據地質勘查報告可知，以ZK07地層為例，采用鉆孔灌注樁基礎，樁長12m，樁徑1.00m，現按照建筑樁基技術規范（JGJ94-2008）中5.2.2、5.3.5條對單樁豎向承載力特征值Ra進行估算： K=2 得,C，樁數和樁身總長根據地質勘查報告知該工程占地面積S=800m2 ，根據工程經驗fspk取320Kpa,經計算知樁數為121根，樁身總長1452米。具體布樁根據建筑物的結構特點和受力

8、狀況進行。D，優缺點：該方案優點在于單樁承載力高且穩定，抗水平力強。缺點在于樁身質量不易控制，易產生縮徑現象而導致鋼筋籠保護層厚度不足，該方案施工周期長。3，人工復合地基方案（CFG樁）：A,布樁方案及樁身系數當擬建公寓樓地下室埋深為-6.0m，采用水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）復合地基對公寓樓進行地基加固，以提高該場地的地基承載力特征值。以ZK07處地層資料為例，設CFG樁按等邊三角形進行布樁，樁長8.5m，樁徑0.50m，樁間距2.00m。按照建筑地基處理技術規范（JGJ79-2002）中9.2.6、9.2.5條對CFG樁復合地基承載力特征值進行估算： m=0.057 得(工程經驗取值)CF

9、G樁復合地基方案滿足設計要求，復合地基方案成立，實際設計時應考慮滿足地基變形的有關規定。同時樁頂和基礎之間應設置褥墊層，本工程褥墊層取300mm，其材料為50%（瓜米石）+50%（中粗砂）。B,由樁頂應力確定樁體強度： 為樁體設計強度，取C25滿足設計要求。C,樁數及樁身總長根據地質勘查報告知該工程占地面積S=800m2 ，經計算知樁數為232根，樁身總長1972米。D,優缺點該方案的優點在于施工效率高、施工周期短（按單根樁長8.5米計，單機一天可成樁約40根），成樁質量易保證，樁身不配筋抗腐蝕性強。4，經濟性分析根據場地的巖土工程條件和建筑物的結構荷載特點，在安全可靠、施工便利的前提下，本著

10、經濟適用的原則，選擇樁基礎和CFG樁復合地基基礎方案進行經濟性分析，以便選擇最佳方案。表4 樁基礎和CFG樁復合地基工程造價分析表基礎方案鉆孔灌注樁樁基CFG樁復合地基樁型1.00m0.50m設計樁數121根232根設計樁長12m8.5m總樁長1452m1972m樁體單價1228元/m（含成孔、泥漿制作、護壁、外運、清孔、鋼筋籠制安、混凝土及砼灌注）510元/m （含打樁、砍樁、渣土外運、清孔混凝土及砼灌注等）樁基總價1783056元1005720元承臺混凝土用量362m3480m3混凝土單方造價300元/方（C25）300元/方（C25）承臺混凝土造價108600元144000元承臺鋼筋用量14.52噸19.25噸鋼筋單價4500元/噸4500元/噸鋼筋造價65340元86624元褥墊層造價24000元（按每100元/m3）基礎總價1956996元1260344元按建筑面積折合價165.7元106.