白成等

摘 要：在現(xiàn)代建筑工程中，CFG樁復合地基因其自身的優(yōu)勢在工程中應用越來越廣泛，獨立基礎下的CFG樁也會在一定的場地條件下體現(xiàn)出其優(yōu)越性，然而其設計方法可引薦的文章相對較少。為此，根據(jù)具體的設計經(jīng)驗介紹其設計方法。

關鍵詞：CFG樁；面積置換率

中圖分類號：TB

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3198（2015）10-0190-01

隨著社會的不斷進步和建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，在土建工程中，筏板下滿堂布CFG樁（水泥粉煤灰碎石樁簡稱）復合地基因其施工工藝簡單，建設造價較低，地基處理效果良好，主體最終沉降量較小等優(yōu)點，其處理方法越來越得到工程界的認可，已經(jīng)成為一種較為常見的地基處理形式，其設計方法也相對簡單，但有時也會遇到一種特殊的CFG樁形式：獨立基礎下CFG樁復合地基。其計算過程可能會在一些設計人員腦中存一些疑問：這種情況下的復合地基承載力怎么計算？是否與筏板下滿堂布CFG樁復合地基計算方法相同，獨立基礎底面大小怎么確定？帶著這此疑問我們先來看看《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2012的CFG樁規(guī)范計算公式：

由復合地基計算公式可以看出，λ、β均為經(jīng)驗系數(shù)，當單樁承載力和樁間土承載力己知時，影響復合地基承載力的因素只有面積置換率。在筏板下滿堂布CFG樁情況下設計時，設計人員在計算面積置換率時會根據(jù)樁間距確定一根樁分擔的處理地基面積的等效圓直徑來計算，這時當筏板從邊樁中心外挑長度小于1/2樁間距時（一般應小于等于1/2樁間距）就存在邊樁面積置換率計算值偏小的情況，考慮到筏板基礎底面積較大，承載力計算時可忽略其影響作為安全儲備。在獨立基礎下布置CFG樁時因其樁數(shù)量較少（一般不多于16根樁），因此應精確計算面積置換率，否則誤差較大。面積置換率應按m=獨立基礎底面積/樁數(shù)量計算，進而根據(jù)規(guī)范公式計算復合地基承載力，不過這里存在一個問題就是一般情況下都是先確定地基承載力，再計算基礎底面積，而獨立基礎下CFG樁的獨立基礎大小又影響著面積置換率的數(shù)值，進而影響復合地基承載力，當樁數(shù)一定時地基承載力與獨基大小是相互影響的關系，也即樁與土承擔荷載比例問題。

鑒于此種關系，筆者根據(jù)設計經(jīng)驗，建議先根據(jù)地勘資料選定CFG樁持力層和樁長，估算出CFG樁單樁承載力特征值，然后根據(jù)柱軸力標準值估算出樁數(shù)（可按樁數(shù)約為Fk/Ra近似估算），按工程中每組柱軸力，估算出總樁數(shù)，然后按最小間距正方形布樁（也可按等邊三角形布樁），獨基底面積按邊樁中心外放1倍樁距布置獨基，計算出面積置換率、復合地基承載力，再根據(jù)獨基底面積計算公式A≥Fk/（fa-rmd）驗算獨基底面積是否滿足要求，當復核后獨基底面積偏小時可將獨基底面積加大（也可將樁間距加大，但存在樁間距種類繁多及樁數(shù)較多時獨基底面積大的情況），且獨基邊從樁中心外放不得大于1/2樁間距選擇最經(jīng)濟獨立基礎大小。同理算出其它樁數(shù)及截面的獨立基礎。

[算例] 已知：某附建六層框架結構，某邊柱底層軸力標準值Fk=3900kN，中柱軸力標準值Fk=6000kN，基底天然地基承載力特征值fsk=140kPa，根據(jù)地勘資料及工程周邊情況采用獨基下CFG樁基礎形式，CFG樁樁徑為400mm，樁長根據(jù)持力層選定為10米，經(jīng)計算單樁承載力特征值Ra=700kN，樁間土承載力發(fā)揮系數(shù)β=0.9，單樁承載力發(fā)揮系數(shù)λ=0.9，基礎埋深為2米，可估算出邊柱CFG樁數(shù)n≈3900/700=5.57，取6根；中柱CFG樁樁數(shù)n≈6000/700=8.57，取9根。布樁形式見下圖1。

獨立基礎下CFG樁設計方法大體如上，在施工時復合地基承載力檢測仍會存在問題，因不同樁數(shù)的獨立基礎置換率不同而復合地基承載力有所不同，進而導致復合地基承載力檢測時載荷板大小不同，根據(jù)《建筑地基處理技術規(guī)范》JGJ79-2012附錄B的要求復合地基承載力試驗點數(shù)量不應少于3點，并根據(jù)極差最終確定承載力，而同一工程必然會存在不同樁數(shù)的獨立基礎，試點數(shù)量怎么定？因CFG樁復合地基根據(jù)規(guī)范要求還需做單樁承載力載荷試驗，建議復合地基承載力載荷試驗僅做承載力復核使用，不按極差去統(tǒng)計定值。

總結，因獨立基礎下CFG樁在一定的地質條件下有較大的可操作性和經(jīng)濟性，且其因CFG樁的存在使得主樓沉降量較小，因此此種基礎是一種值得推廣的基礎形式，至于檢測難點建議與檢測單位協(xié)商解決。國家規(guī)范在日益完善，工程設計中應對規(guī)范靈活把握，以做到國家要求的安全合理、節(jié)約投資、提高經(jīng)濟效益。

參考文獻

[1]中華人民共和國行業(yè)標準：建筑地基處理技術規(guī)范（JGJ 79-2012）[S].

[2]中華人民共和國國家標準：復合地基技術規(guī)范（GB/T 20783-2012）[S].