CFG樁和靜壓樁基礎(chǔ)方案對比

1、CFG樁和靜壓樁基礎(chǔ)方案對比一、工程概況1、建筑物概況：4棟18層商住樓，總用地面積約44600m2，建筑面積約 39700m2,地下一層，面積 4910m2。2、地質(zhì)條件概況：粉質(zhì)粘土平均厚度20.7米，層頂埋深最淺0.2米，最深 8.6米，其間夾中粗砂層，平均厚度3.27米，層頂平均埋深3.84米；微風化灰 巖層頂埋深0.8-32.8米，層頂平均埋深18.78米。共鉆孔29個，有20個孔見 有溶洞。溶洞率68.97%，最多一孔見有5個溶洞，溶洞高度最小0.2米，最大 27.5 米。二、設(shè)計方案選擇針對石灰?guī)r地區(qū)土洞、溶洞發(fā)育，基巖面石牙發(fā)育的特點，可選方案有以下 幾個：1、鉆（沖）孔灌注樁

2、由于巖溶地區(qū)溶洞多、連通性好，同時按現(xiàn)行規(guī)范，作為端承樁在樁底3D 范圍內(nèi)不能有溶洞，因此，大多數(shù)鉆（沖）孔灌注樁在施工過程中需穿過多層溶 洞。又因為基巖面傾斜，常常在鉆（沖）孔至巖面后，要填塊石，反復(fù)沖孔到溶 洞范圍，還需增加套筒，這樣，不僅工效慢，而且成本高。更麻煩的是，常根據(jù) 超前鉆可以終孔的標高，終孔后，在樁基抽芯檢測時，又發(fā)現(xiàn)新溶洞，又要進行 處理，實際工期、費用難以統(tǒng)計。2、預(yù)制樁工程樁如果以基巖為持力層，一旦預(yù)制樁到達石灰?guī)r面，由于巖面通常陡峭 不平，因此，常出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，有時斷樁率高達50% ；如果不以基巖為持力層， 則單樁承載力較低，造價很高，就失去管樁的優(yōu)勢。即使如此，由于

3、管樁到達石 灰?guī)r面斷樁前后沒有任何征兆，不可遇見，因此管樁的實際有效樁長及其有效性 不確定，存在隱患；同時，預(yù)制樁對上覆土層中的土洞無法及時發(fā)現(xiàn)且沒有任何 改造，同樣存在隱患。3、長螺旋鉆孔壓灌超流態(tài)砼樁（長螺旋CFG樁）長螺旋CFG樁復(fù)合地基是在水泥、碎石、中粗砂，摻入適量的粉煤灰和水， 用專用的長螺旋樁機制成的具有可變粘結(jié)強度、可變樁徑的復(fù)合地基。通過調(diào)整 水泥摻量和配比，可使樁體強度等級在C5-C30之間變化，樁體中的粗骨料為 碎石、石屑等中等粒徑骨料可使級配良好，粉煤灰是一種活性摻料，具有細骨料 及節(jié)約水泥的作用。CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土等地基，具有 承

4、載力高、調(diào)整幅度大、沉降變形小、沉降穩(wěn)定較快等特點CFG樁復(fù)合地基受 力性能亦剛亦柔。對樁而言，是介于剛性樁與柔性樁之間的樁型。在外載作用下， 大部分荷載由樁承受，樁周摩阻力得到充分發(fā)揮，端阻力隨著荷載作用的時間及 樁側(cè)阻力發(fā)揮的程度而逐漸增高。同時，樁頂褥墊層則發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，使樁間土 與樁身進入共同工作狀態(tài)，逐漸形成復(fù)合地基。復(fù)合地基的承載力大小取決于樁 徑、樁長、樁距、持力層土質(zhì)及褥墊層厚度等因素。另外，CFG樁不配置受力鋼 筋，有時僅配置構(gòu)造鋼筋。樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作為摻和料，降低了 工程造價。CFG樁復(fù)合地基的工程特性如下：CFG樁復(fù)合地基承載力提高較大，而且 可調(diào)性強。CF

5、G樁長可以從幾米到20多米，可全樁發(fā)揮樁的側(cè)阻力，樁承擔的 荷載占總荷載的百分比可在40%70%之間變化，使得復(fù)合地基承載力具有很大 可調(diào)性。進行設(shè)計時，可通過改變CFG樁的樁長、樁距等來達到不同的復(fù)合地基 承載力；一般柔性樁復(fù)合地基，處理后承載力提高系數(shù)一般在1.21.6之間， 而在同樣的地質(zhì)條件下，CFG樁復(fù)合地基的承載力提高系數(shù)可以高達2倍以上。 特別是天然地基承載力較低，而設(shè)計要求的承載力較高，用柔性樁復(fù)合地基一般 難以滿足設(shè)計要求，CFG樁復(fù)合地基則比較容易實現(xiàn)；CFG樁復(fù)合地基具有剛 柔相濟的受力特征，對柔性樁，它們主要是通過有限的樁長（610d）傳遞垂直荷 載，當樁長大于某一數(shù)值

6、后，樁傳遞荷載的作用已顯著減小。而CFG樁則像剛性 樁一樣，可全樁長發(fā)揮側(cè)阻，樁落在好的土層上還具有明顯的端承作用。這樣就 可以通過增加樁長或改變樁端持力層的方式，使其進入較堅硬的土層來提高CFG 樁復(fù)合地基的承載力，以滿足不同的設(shè)計要求；CFG樁同其它剛性樁一樣，具 有樁體的剛度及變形模量遠大于樁間土的共同特點。通過何種構(gòu)造措施來有效 地、可靠地協(xié)調(diào)兩者的變形，是確保CFG樁土共同工作能否在荷載作用下形成復(fù) 合地基的關(guān)鍵。因此，通常情況下，在樁頂和基底間設(shè)置褥墊層，有效地調(diào)節(jié)了 樁與樁間土在荷載作用下的變形。從而確保樁與樁間土的共同工作。這充分顯示 出CFG樁復(fù)合地基的柔性樁特征。另外，CF

7、G樁由于采用長螺旋鉆施工成樁工藝，因此，樁基礎(chǔ)施工時，以樁 尖到巖面或最大樁長為控制標準。其工藝特點避免了斷樁問題。同時，由于采用 復(fù)合地基的設(shè)計理論，樁端的應(yīng)力通常不大，因此，一般的小溶洞不需進行處理， 只要對較大的溶洞進行處理即可。與管樁復(fù)合地基相比，遇到土洞時，可以通過 超灌材料填滿土洞達到加固目的，不需對土洞進行專門處理。三、造價對比本方案對管樁和CFG樁進行經(jīng)濟對比。按設(shè)計院設(shè)計的方案，管樁方案和 CFG樁方案的筏板厚度、樁和板之間的墊層厚度完全一樣，造價也一樣，不參與 對比。以下僅對樁基造價進行對比。1、設(shè)計院第一次管樁方案為400X95A型樁，單樁承載力特征值500kN， 極限承

8、載力1000kN （因石灰?guī)r造成的斷樁影響，無法提高承載力）。總樁數(shù) 1512條，凈樁長9 20米，平均實樁樁長17米，空樁2米；總進尺實樁25704 米，空樁3024米;每米實樁綜合造價125元，每米空樁30元，總造價約3303720 元。2、CFG樁方案為400，單樁承載力特征值同樣為500kN，極限承載力1000kN， 樁間距、數(shù)量、樁長與400X95A管樁完全一樣?？倶稊?shù)1512條，凈樁長9 20米，平均實樁樁長17米，空樁2米；總進尺實樁25704米，空樁3024 米；每米實樁綜合造價82元，每米空樁30元，總造價約2198448元。3、CFG樁方案與管樁方案相比較，造價節(jié)省110萬元左右（節(jié)省比例約33%）。四、工期對比CFG樁可以24小時施工，單機每天可以施工5001000米；靜壓管樁也可 以24小時施工，單機每天可以施工300 600米；沖孔樁工期不可預(yù)見，單機速 度快時2 3天一根，遇到不良現(xiàn)象時，15天一根。五、結(jié)論石灰?guī)r地區(qū)采用CFG樁復(fù)合地基，造價低（與管樁方案相比，造價節(jié)省約 110萬元左右，節(jié)省約33%），施工速度快，工期保證，可以避免其他樁基