CFG桩复合地基在某某地区的应用及经济性分析.doc

CFG桩复合地基在某某城市建设中的应用及经济性分析 某某市建筑勘察设计院 摘要 商洛素有“八山一水一分田”之称，地形起伏大，岭谷相间，地势总体西北高、东南低，地处黄河、长江两大流域。 近年，商洛的城市建设日新月异，高层、大跨度建筑栉次邻比。为了提高城市土地的利用率，商洛的城市建设多建设在河流冲积作用形成的“川地”（河谷中的平地）中。 但是，“川地”中的地基土承载力较低，含水量较高、压缩性较大、土层性质复杂多变，不能满足工程建设要求，就需要对其进行处理。地基基础造价在工程建设中占到很大比例，对经济欠发达的商洛来说，合理、高效、低价的地基选型就很有必要。 CFG桩：即水泥粉煤灰碎石桩，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂，加水拌和形成的高粘结强度桩。CFG桩复合地基：由CFG桩、桩间土和褥垫层共同作用构成，适用于处理粘性土、粉土、砂土、非欠固结人工填土等地基。由于其能充分发挥桩间土的承载能力且桩身不配筋并掺入工业废料粉煤灰代替部分水泥，因此能大幅降低工程造价，具有显著的经济效益和社会效益。同时还具有施工速度快、工期短、抗腐蚀和易控制等特点。 关键词 ：复合地基，CFG桩复合地基，商洛城市建设，经济。 一、工程及地质情况 该建筑物，占地面积800m2、总建筑面积11809m2 ，为一幢地上十五层、地下一层的公寓楼。建筑高度为45.3米，为剪力墙结构。 工程场地位于丹江河北岸，其地貌单元属I级阶地。场地主要地层为冲洪积作用形成的第四纪沉积物，以粉质粘土和碎石类土为主，是地壳岩石经风化、地表水侵蚀等地质作用、搬运和堆积而成，其地层的结构、性质、厚度呈规律性分布。垂直方向，土质分层明显，承载力差异稍大；在水平方向上，各层层底标高大部分差异不大，坡度小于10%。但在该拟建场地西南部第②层粉质黏土层底标高差异较大，且在其底部含有粉沙质黏土透镜体，故该拟建建筑物场地地基土为不均匀性地基土。 根据地质勘察报告，场地内及附近无不良地质作用，地基稳定性较好，场地属于中硬土，场地类别为II类，抗震设防烈度为7度，抗震设防分类为丙类，该场地不考虑地基土的液化和震陷问题。 场地环境类别为II类，通过对地下水的取样分析可知：地下水对混凝土结构有弱腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋在干湿交替下有微腐蚀性。(详见表1、表2)。 表1场地各岩土层分布及力学指标统计表 层序 岩土名称 厚度 承载力特征值fak （原位试验取值，Kpa） 压缩模量 (Mpa) ① 杂填土 3.0～4.2 ② 粉质黏土 5.7～9.5 170 8.23 ② 圆砾 0.8～2.1 170 10 透镜体 含粉砂粉质黏土 0.3～1.2 115 4.20 ③ 卵石 局部未穿透 330 22 ④ 强风化泥岩 1.8～4.0 300 35 ⑤ 中风化泥岩 未穿透 500 65 说明：场地内分布的第②层粉质黏土属中压缩性土，压缩模量ES=8.23Mpa，黏聚力C=19kpa，内摩擦角φ=21°；第②1层圆砾为松散状态，压缩模量ES=10Mpa；含粉砂粉质黏土透镜体属中偏高压缩性土，压缩模量ES=4.20Mpa；第③层卵石为稍密～中密状态，压缩模量ES=22Mpa；第④层强风化泥岩ES=35Mpa；第⑤层中风化泥岩ES=65Mpa。 表2地下水腐蚀性评价表 评价 类别 检测 项目 含量 评价范围 腐蚀性 综合结果 混 凝 土 结 构 SO42－ 144.1～294.2 500～1500 弱 弱 Mg2＋ 21.3～24.3 2000 无 PH值 7.31～7.63 6.5 无 侵蚀性 CO2 0 15 无 HCO3－ 253.2～292.9 1.0 无 钢筋混凝土结构中的 钢筋 Cl－＋SO42- 175.2～342.0 500～1500 弱 弱 二、基础方案选择及经济性分析 1，天然地基方案 当拟建公寓楼地下室埋深为-6.0m，基础若拟用筏形基础，基础直接持力层大部分为②1层圆砾，但由于其厚度较小，下部为厚度较大的第②层粉质黏土，其承载力特征值fak均为170Kpa，按《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）第5.2.4式对第②1层圆砾下部的第②层粉质黏土进行深宽修正如下（取地勘报告中ZK05孔为例）： 假设筏板基础宽21m则b=6.0m， d=5.7m γ=10KN/m3 γm=15.4KN/m3 ηb=0.3 ηd=1.6 fa =fak+ηbγ(b-3)+ηdγm（d-0.5） =170+0.3×10×(6-3)+1.6×15.4×(5.7-0.5) =307KpaPk=320Kpa 在上述计算条件下，第②层粉质粘土进行深宽修正后天然地基强度不能满足要求