桩基础与CFG桩复合地基方案的在设计中的比较和应用

1、导读 CFG复合地基为一种地基处理形式，具有施工速度快，成本低，地基承载力高，普遍运用于目前工程中；而桩基础是作为一种基础形式，具有技术成熟、承载力高、稳定性好、适用性强、沉降量小等特点。摘要：CFG复合地基为一种地基处理形式，具有施工速度快，成本低，地基承载力高，普遍运用于目前工程中；而桩基础是作为一种基础形式，具有技术成熟、承载力高、稳定性好、适用性强、沉降量小等特点。此两种做法经常在目前的工程项目前期定案中进行对比。桩基础施工技术最早起源于7000年前新石器时代。它主要是由基桩、承台所组成，根据桩身埋设情况可划分为低承台桩基与高承台桩基，一般适用于桥梁工程、高层住宅建筑工程中。一般以灌注

2、桩为主，它的桩径较大，且在5001000之间。成孔方式多为钻挖、冲孔等泥随着桩基础技术的发展，它形成了以下特征：（1）承载力较强，它能够支撑坚硬砾石层等结构，并且可承担建筑竖向荷载；（2）在自重因素下很难发生大规模沉降，从而将建筑倾斜度控制在安全范围内；（3）具有较强的抗风性，由此可保证建筑物处于稳定状态下；CFG桩复合地基主要是指在CFG桩基中添加粉煤灰、石屑等材料，由此产生粘结强度较高的一类桩体。通常采用的桩径尺寸在350mm到600mm范围内，并且一长螺旋成孔为主。CFG复合地基一般是以褥垫层与基础相连的方式，确保桩间土与桩体本身产生协同作用，进而达到共同承载压力的目的。现今在大多数工程

3、中主要应用低强度素混凝土填料，且借助商混浇筑提高施工效率。这种方法更适用于静压桩、钻孔桩、沉管桩等易坍塌且怕扰动湿陷性黄土地质条件中。当施工基础条件一致时，它们都能满足CFG桩复合地基与桩基础施工要求，然而CFG桩复合地基虽然所需扩展基础范围较小，并且与桩基础工程量所差不多，但在风机施工状况下，桩基础承台面积较大，造成工程量增多，此时CFG桩复合地基经济性更强。桩基础与CFG桩复合地基都不能实现多个机械设备交叉作业，故而从施工工期角度考虑，CFG桩复合地基数量高于桩基础。所以它的施工周期更长。由于桩基础能够节约施工材料，故而它与CFG桩复合地基比较下所需材料费更多。势开阔，地层结构包括粉砂层与

4、细砂层，其中粉砂层底部深度为22.2m左右，以此为依据可对桩基础与CFG桩复合地基中的桩基参数进行比对，从而得出最优化施工方案，两者参数设计标准如表1所示。表1 桩基础与CFG桩复合地基桩基设计参数对比数据由于在此工程中需要建设风力发电机组，这就需要地基施工应当满足全方位荷载压力需求。在应用桩基础时可结合倾覆弯矩确定设计规格，这样才能保证桩基础能够起到最佳承载作用。而CFG桩复合地基基础在实际应用环节常需要钢筋混凝土、粉煤灰等物质作为基础材料，它所体现出来的粘结强度与桩基础有所不同，且所需承担的弯矩压力较低。比较之下，桩基础施工技术具有清晰的荷载传递渠道，且变形概率较小。而CFG桩复合地基因其

5、自身理论基础并不稳固，并且具有的实践经验较少，故而桩基础技术性更突出一些。桩基础与CFG桩复合地基在应用阶段各有优势，而CFG桩复合地基针对软基处理效果更强一些。比如在某电排站工程项目中，流量可达到7.5m3/s，并按照轴流泵的方式进行洪水防范。在该项目中地层结构分布包括粘土、淤泥质土、粘土夹层、中砂岩、高强度风化岩带等。在应用CFG桩复合地基施工技术时应先行对地基进行合理处置，并明确地基承载力，从而准确判断CFG桩复合地基是否符合施工要求。首先，在设计地基时，可将CFG桩复合地基的桩长设为20m，并参照以下计算公式得出每个桩体所需承载力。由此可得出最终承载力为560kN，然后再对CFG桩复合

6、地基的承载力进行计算，计算结果表明在桩体布置后其承载力为117.4kPa，进而可为桩距与布设类型提供参考依据。从而可知：要想保证CFG桩复合地基在软基处理中发挥出真正作用，可采用“间断”设计褥垫层的方式在对桩基础与CFG桩复合地基的沉降情况进行分析时可结合具体承载力特征计算出准确的沉降数值，从而为最优化设计方案的制定提供依据。其承载力特征值=面积置换率单桩承载力特征值/桩体截面面积+桩间土承载力的折减参数值（1-面积置换率）桩间土处理后承载力特征值而在桩基础沉降数值计算过程中，应先行确定桩孔位置，可以600mm为桩径，并按照“四方形”布置原则对其进行合理设计，将桩距控制在2.4m左右，根据每个

7、地层结构不同的特征得出桩基础单桩承载力数值，以此为依据计算出沉降范围，通常不高于56mm。至于CFG桩复合地基可以400mm为桩径尺寸，1.6m桩距进行布置，从而得出CFG桩复合地基的沉降设计值为35.5343.58mm范围内，由此知晓单从沉降量方面进行考虑，CFG桩复合地基沉降量较小。基于此，CFG桩复合地基可充分展现出桩间土价值，故而从环保角度上略胜一筹。而从成本预算上，桩基础地基设计方案所需桩体数量略多，并且未能搭配粉煤灰等工业废料巩固地基强度。CFG桩复合地基可帮助建筑工程节约40%左右的成本。以非自重湿陷性黄土加固地区的工程项目为例，可从CFG桩复合地基与桩基础施工方案之间进行比对，

8、由此判断出两种方案在黄土加固应用中的具体价值。（1）桩基础设计方案，在桩基础施工技术下，常应用钻孔灌注桩为基础，并将其标高保持在409m之下，从而分析单桩侧阻力标准值。经过计算后可得出桩基础在黄土地区进行施工时它所受到的阻力经验值为15kPa，而在9#与施工区域内单桩承载力设计值应为（2）CFG桩复合地基设计方案。由于该地区沉陷度较大，最高可达到269mm，故而在应用CFG桩复合地基施工技术时，应把控好地基的刚性程度，以免无法发挥出最佳承载作用。为了保证地基建设更加稳固，在采用CFG桩复合地基设计方法时，经过计算可知晓复合地基承载力远超于地基反应力，进而与桩基础地基比较更倾向于选用CFG桩复合地基，这样才能促使施工质量符合预期要求。建议，从而提升施工质量。同时，还可从桩基参数、沉降数值、软基处理效果、黄土加固地基等方面着手，确保CFG复合地基与桩基础相参考文献：1刘坚，刘红梅.基于褥垫层创新设计的CFG桩复合地基在某电排站软基处理中的应用J.广东水利水