浅谈CFG桩复合地基实践中的几个问题

摘 要 CFG桩(Ce ment Fly-ash Grave lp ile)复合地基是高粘结强度桩复合地基的代表。目前，正大量应用于高层建筑和超高层建筑的地基加固,前景非常广阔。结合多个工程的实践,介绍CFG桩复合地基在地基处理实践中的几个问题，供结构工程师参考。

关键词 CFG桩；复合地基；问题

中图分类号 TU4 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0064-01

1 勘察中的问题

勘察中的问题——建议提供桩周土极限侧阻力标准值qsik桩端土极限端阻力标准值qpk：当勘察报告建议采用CFG桩进行地基处理的时候，就要提供CFG桩复合地基设计需要的参数 根据文献[1]公式（9.2.6）来估算单桩承载力特征值Ra（kN），需要提供桩周土侧阻力特征值qsi（kPa）和桩端土端阻力特征值qp（kPa）文献[1]规定了qsi和qp按文献[2]的有关规定确定，也就是说应该按照文献[2]中8.5.5-3条确定，即由当地静载荷试验结果统计分析算得 然而由于各地区科技经济等多方面的原因，拥有地区经验值的不多实际中大多数人还是在参考文献[3]表5.3.5-1桩周土极限侧阻力标准值qsik和表5.3.5-2桩端土极限端阻力标准值qpk，只是简单地认为qsik/2=qsi，qpk/2=qp那么桩周土侧阻力特征值和桩周土极限侧阻力标准值桩端土端阻力特征值和桩端土极限端阻力标准值之间的关系是1/2的关系吗？所谓特征值，从土力学的角度来说，就是容许值单桩极限承载力标准值除以安全系数K（一般取2）就得到单桩承载力特征值，但是不是能用上述桩周土极限侧阻力标准值和桩端土极限端阻力标准值除以安全系数2的方法来求得桩周土侧阻力特征值和桩端土端阻力特征值，文献[4]详细解释了其中的原由，实际上桩端阻力的安全系数大于2，而桩侧摩阻力的安全系数小于2另外文献[5]3.0.7条的条文解释也给出了勘察报告应提供qsik和qpk而不提供qsi和qp的原因采用文献[3][6]的等效实体法计算桩端附加压力的时候也是需要qsik故建议勘察报告中提供qsik和qpk。

2 设计要求中的问题——压缩模量

复合地基设计有的由结构工程师来做，有的则由岩土工程师来做。大多地区复合地基设计一般由岩土工程师来做。文献[7]4.4.4-7规定：当复合地基另由有设计资质的单位设计时，主体设计方应明确提出对地基承载力特征值和变形值的控制要求。同时委托方还应该提供岩土工程勘察报告、建筑物荷载情况、基础平面图等。

某CFG桩复合地基设计要求如下：该工程要求采用CFG桩进行地基处理，处理后复合地基承载力特征值fspk不小于300kPa，平均沉降量小于45mm，整体倾斜小于0.002，压缩模量不小于35MPa，桩端进入第⑥层粗砂，且进入深度不小于1倍桩径。

对照文献[7]中4.4.4-7规定，显然这里对压缩模量的要求和桩端位于哪层土的要求是不必要的。实际上不同的结构设计人员对这里的“压缩模量”的理解不同，所以其要求的本质也不同，这样导致岩土工程师需要经常向结构工程师询问、沟通。目前主要有四种理解：①被加固部分压缩模量的当量值；②被加固部分每层土的桩土复合压缩模量；③基底下整个压缩层范围内压缩模量的当量值；④基础第一持力层的桩土复合压缩模量。本人就该问题请教了许多结构工程师，每个人的理解不尽相同，但是其目的是一样的，都是为了控制变形，这样看来应该是第③种理解才对。还有一部分人将压缩模量当量值认为就是压缩模量的厚度加权平均值，这显然是错误的。另外由于结构设计人员在提设计要求的时候，对于压缩模量的要求只是一个简单的估算，所以有时会出现变形满足要求而压缩模量不满足要求，这样就不满足设计要求，这个时候就很难办了，因为现在的岩土工程师一般要“受制”于结构工程师和审查人员，有一项不满足设计的要求，岩土工程师就要费很大力气去沟通。如果一定要满足压缩模量的要求，实际中有两种做法：第一种是加大桩长来满足；第二种是直接修改商业软件的计算结果，来让“管”岩土工程师的人员发现不了。前者是为了满足设计要求，但是工程量增大了；后者是设计者认为只要满足承载力和变形要求就可以，没有必要满足压缩模量，就更改了软件设计书中的计算结果，这样很难被“管”他的人所发现。

那么到底该不该在设计中要求压缩模量呢？笔者认为没有必要。要求沉降量和要求压缩模量目的是一样的，但有时候会出现矛盾。另外要求桩端必须进入某层土也没必要，比如这个设计就要求桩端进入第⑥层粗砂深度不小于1倍桩径我们知道一般要求CFG桩桩端都进入一个相对较坚硬较密实的地层，但是究竟应该进入哪层，是需要通过设计来确定的，即满足承载力和变形要求，然而该工程要求必须进入第⑥层，实际上位于第⑤层细砂层就可以了经过与结构工程师的沟通才知道，他们提出这样要求的原因是因为看到勘察报告中建议用第⑤层或第⑥层来做桩端持力层，结构工程师就选择端阻力高的⑥层来要求笔者认为桩端持力层的选择宜由做地基处理设计的岩土工程师来选择，而不宜由结构工程师根据自己的感觉来指定。

3 复合地基设计中的问题——将fspk来当作pk

当处理范围以下存在软弱下卧层需进行下卧层强度验算的时候，要用到荷载效应标准组合下的基底平均压力pk（kPa），然而实践中发现有采用处理后的复合地基承载力特征值fspk来当做pk进行验算。

两者关系见公式（1）：pk≤fa=fspk+γm（d－0.5）（1）式中：fa为深度修正后复合地基承载力特征值（深度修正系数ηd=1）（kPa）；γm为基底以上土的加权平均重度（kN/m3）；d为基础埋置深度（m）。以上可以看出通常情况下fspk≤pk，当结构工程师没有提供pk时，设计者用fspk当作pk来验算下卧层，多数情况下是偏于不安全的。另外，在下卧层验算中，需要满足文献[2]的5.2.7条，其中在计算软弱下卧层顶面处经深度修正后地基承载力特征值faz（kPa）的时候ηd不恒等于1，而是要根据文献[2]表5.2.4承载力修正系数表来取。

参考文献

[1]中华人民共和国行业标准.建筑地基处理技术规范(JGJ79－2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]中华人民共和国国家标准.建筑地基基础设计规范(GB50007－2002)[S].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[3]中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范(JGJ94－2008)[S].北京:中国建筑工业出版社,2008.

[4]高大钊.土力学与岩土工程师——岩土工程疑难问题答疑.

笔记整理之一[M].北京:人民交通出版社,2008.

[5]中华人民共和国行业标准.高层建筑岩土工程勘察规程(JGJ72－2004)[S].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[6]浙江省工程建设标准.复合地基技术规程(DB33/1051－2008)[S].杭州:浙江省建设厅,2008.

[7]中华人民共和国建设部.建筑工程设计文件编制深度规定.2003,4.

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