相信目前很多人对于cfg桩复合承载力试验都是颇为感兴趣的，如今老王就为大家收集了一些关于地基及复合地基承载力方面的知识分享给大家，希望能够帮助您解决问题。

摘要: 广西南宁某住宅小区超高层建筑复合地基承载力特征值达到620～650 kPa，基于该项目CFG桩复合地基的应用情况，统计分析四栋高层建筑的单桩增强体Q-s曲线、复合地基P-s曲线和建筑物沉降观测数据。分析结果表明，该地区高层建筑应用高承载力CFG桩复合地基是可行的；该项目CFG桩以岩石作桩端持力层，承载力较高，设计和施工时应适当调整褥垫层厚度以充分发挥单桩承载力高的优势；《高层建筑岩土工程勘察标准》采用实测的复合地基变形模量计算沉降的计算结果与实际较为接近，但仍存在一些不足。

0. 引言

水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基目前已广泛应用于建筑地基处理中，并列入了国家行业标准[1]。CFG桩复合地基的理论研究比较成熟，学者们对CFG桩复合地基桩土应力比、荷载分担比等工作机理、褥垫层对其影响以及CFG桩复合地基沉降计算方法做了大量的研究[2-8]。随着我国城市化进程的加剧，越来越多的高层建筑采用CFG桩复合地基，但大多采用的复合地基承载力特征值在500 kPa以下[9-13]，邓日海等[14]对高承载力CFG桩复合地基进行了大胆应用，复合地基承载力特征值高达820 kPa，技术经济效果明显。郅　彬等[15]对高承载力CFG桩复合地基的桩与桩间土受力特性进行了研究，发现高应力作用下CFG桩复合地基与一般情况下略有不同。

本文针对广西南宁某超高层建筑应用高承载力CFG桩复合地基的应用情况进行了分析，对CFG桩复合地基在高层建筑的适用性以及高层建筑复合地基沉降的计算方法提出了思考。

1. 工程概况

2. CFG桩复合地基设计和施工

2.1 CFG桩复合地基设计计算

本次设计计算按照《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）[1]相关规定进行。

先根据地层情况按式（1）进行单桩承载力Ra估算得到Ra1。

式中：μp为CFG桩周长，m；qsi为第i层土的桩侧阻力特征值，kPa；lsi为桩在第i层土的长度，m；qp为桩端阻力特征值，kPa；Ap为桩端截面积，m2；αp为桩端阻力发挥系数。

再根据桩身材料强度按式（2）和式（3）进行单桩承载力Ra估算，得到Ra2和Ra3。

式中：fcu为桩身混凝土强度标准值，kPa；λ为单桩承载力发挥系数；fspa为深度修正后的复合地基承载力特征值，kPa；γm为基底以上土层的加权平均重度，kN/m³；d为基础埋深，m。

通过取最小值算得单桩承载力的计算值Ra

式中：fspk为深度修正前的复合地基承载力特征值，kPa；β为桩间土承载力发挥系数；fsk为处理后桩间土承载力特征值，kPa。

最终根据布桩形式及已算得的置换率布置CFG桩。

高层建筑对地基沉降要求严格，还需要对地基沉降进验算。本次设计采用《建筑地基处理技术规范》（JGJ 79—2012）[1]推荐的分层总和法，其中各复合土层的压缩模量为原压缩模量的fspk/fsk倍。算得地基沉降约42～63 mm，沉降量和整体倾斜均能满足规范要求。

最终设计CFG桩桩径600 mm，桩身混凝土强度为C20，单桩承载力700～1000 kN，以强风化泥质粉砂岩④、中等风化泥质粉砂岩⑤或硅质灰岩⑦作为桩端持力层，桩间距按照1.3 m×1.3 m～1.6 m×1.6 m布置，满足复合地基承载力特征值620～650 kPa的要求。

2.2 CFG桩复合地基的施工

CFG桩施工采用大功率长螺旋钻机，运用长螺旋成孔压灌混凝土工艺施工，先钻孔至桩底，在桩底不提升钻杆压灌混凝土一定时间，确保桩端与持力层接触良好后，一边提升钻杆一边压灌混凝土，最终成桩，有效避免了CFG桩穿过风化岩层时塌孔的现象。检测合格后铺设300 mm厚级配砂石褥垫层。

3. 应用效果分析

3.1 承载力检测结果分析

CFG桩施工完毕后进行了单桩增强体和复合地基的承载力检测。单桩增强体承载力检测的Q-s曲线如图1所示。

图 1 单桩增强体Q -s曲线

由图1可知，在2倍单桩承载力特征值压力下，桩顶沉降在3.07～14.00 mm范围内，满足设计及规范要求。桩顶沉降较小且曲线无明显向下拐点，说明单桩增强体还有一定的承载潜力。另外，桩9-1、9-3、10-2、10-3、11-2、11-3、12-3在最大压力下桩顶沉降小于5 mm，卸载后残余变形量小于3 mm，已经具有嵌岩桩的一些变形特性，推测桩端已经位于硅质灰岩⑦上，而其余受检桩虽然桩顶沉降不大，但残余变形相对较大，表现为端承摩擦桩，推测其桩端持力层为强风化泥质粉砂岩④和中等风化泥质粉砂岩⑤。

复合地基承载力检测的P-s曲线如图2所示。各受检复合地基试验点最大沉降均在规范允许范围之内，P-s曲线绝大多数平缓光滑，形态正常，复合地基承载力能达到设计要求。根据复合地基P-s曲线，在2倍复合地基承载力特征值压力下，沉降为10.82～44.14 mm，差异较大，但大部分明显大于单桩增强体的沉降，由此推断，桩间土相对软弱，造成了复合地基沉降大于单桩增强体的沉降。少部分试验点沉降较小，是由于岩面埋深浅，施工桩长短，压缩层厚度小。

图 2 复合地基P-s曲线

3.2 建筑物沉降监测结果分析

图 3 建筑物沉降观测曲线

由图3可知，随着建筑物施工层数的增加，建筑物的沉降逐渐增大，但各沉降观测点的沉降差异不大，在封顶（34层）时沉降为15.57～18.01 mm，建筑物沉降较为均匀。建筑物封顶后，继续了为期一年的观测，沉降曲线已趋于平缓，数据显示沉降速率已经小于0.01 mm/d，达到稳定标准，观测到最终沉降为18.20～20.95 mm，平均19.10 mm。

表 2 各试验点复合地基沉降计算值

由表2可知，《高层建筑岩土工程勘察标准》方法计算的复合地基沉降比实际观测的沉降结果略大，但较为接近，误差比传统的分层总和法小。但该方法有两个缺陷：①通过P-s曲线计算得到的变形模量离散型较大，造成计算的沉降差异较大；②沉降经验系数是根据各地经验取值，地区差异较大。

4. 结论

（1）本项目CFG桩以岩石作为桩端持力层，已表现出了嵌岩桩的承载特性，承载力较高，按设计采用的单桩承载力而论，尚具有一定的承载潜力，因此，设计时可以适当降低褥垫层厚度，提高桩土应力比，在同等荷载作用下可减少地基沉降。

（2）《高层建筑岩土工程勘察标准》采用实测的复合地基变形模量计算沉降，计算结果与实际的沉降观测结果最为接近，但存在实测的变形模量离散大和沉降经验系数各地区经验存在较大差异等不足。

（3）本项目的成功实施表明，超高层建筑采用CFG桩复合地基方案是可行的，本项目可为本地区类似工程项目提供参考。