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文檔簡介
CFG樁復合地基在南陽地區(qū)的應用及適應性研究一、引言1.1研究背景與意義南陽地區(qū)地質條件復雜多樣,地面多為黃土地基,土層較淺且土壤質地差異大,同時作為江漢平原地區(qū)重要的農業(yè)生產基地,地下水位較高。這些特殊的地質條件給地基處理帶來了諸多挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的地基處理方式,如深基礎施工難度大,成本高昂,且可能對農田等周邊環(huán)境產生不可逆的影響,在南陽地區(qū)的應用受到很大限制。隨著南陽地區(qū)經濟的快速發(fā)展,各類工程建設項目不斷涌現,對地基處理技術提出了更高的要求。在此背景下,探索一種高效、經濟且對環(huán)境友好的地基處理方式顯得尤為迫切。CFG樁復合地基作為一種新型的地基處理方法,應運而生。它由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成高粘結強度樁,與樁間土、砂石褥墊層共同構成復合地基。這種地基處理方式具有諸多優(yōu)點,施工方便快捷,能有效縮短工期;靈活性高,可以根據不同的地質條件和工程要求進行調整;對環(huán)境影響較小,減少了對周邊生態(tài)的破壞;還具備良好的經濟效益,在保證工程質量的前提下,可降低工程成本。通過對CFG樁復合地基在南陽地區(qū)的應用研究,具有多方面的重要意義。從地基處理技術發(fā)展角度來看,有助于豐富和完善該地區(qū)的地基處理技術體系,為解決特殊地質條件下的地基問題提供新的思路和方法,推動地基處理技術的創(chuàng)新與發(fā)展。在工程建設方面,能夠為南陽地區(qū)的各類工程提供更可靠、經濟的地基處理方案,提高工程的安全性和穩(wěn)定性,減少因地基問題導致的工程事故和質量隱患,促進工程建設的順利進行。同時,也能為類似地質條件地區(qū)的地基處理提供參考和借鑒,具有廣泛的推廣應用價值。1.2國內外研究現狀CFG樁復合地基自問世以來,在國內外都受到了廣泛的關注和研究。在國外,早在上世紀80年代,一些發(fā)達國家就開始對復合地基技術展開研究,CFG樁復合地基作為其中的重要分支,也逐漸進入研究視野。美國、日本等國家在高層建筑、道路橋梁等工程領域對CFG樁復合地基進行了應用探索。他們通過大量的現場試驗和理論分析,深入研究了CFG樁復合地基的承載特性、變形規(guī)律以及荷載傳遞機理等。例如,美國的一些研究團隊通過對不同地質條件下的CFG樁復合地基進行長期監(jiān)測,獲取了豐富的現場數據,為其理論研究提供了有力支撐。在歐洲,一些國家也將CFG樁復合地基應用于工業(yè)與民用建筑項目中,在實際工程中不斷總結經驗,完善設計和施工技術。國內對CFG樁復合地基的研究起步相對較晚,但發(fā)展迅速。上世紀90年代,CFG樁復合地基技術被引入我國,并在建筑地基處理中得到廣泛應用。經過多年的發(fā)展,我國在CFG樁復合地基的理論研究和工程實踐方面都取得了顯著成果。在理論研究方面,眾多學者和科研機構對CFG樁復合地基的工作機理、設計計算方法、施工工藝等進行了深入研究。中國建筑科學研究院等單位通過大量的室內模型試驗和現場試驗,提出了一系列關于CFG樁復合地基承載力和沉降計算的理論和方法,為工程設計提供了重要依據。在工程實踐方面,CFG樁復合地基已廣泛應用于全國各地的高層建筑、工業(yè)廠房、道路橋梁等工程中。不同地區(qū)根據自身的地質條件和工程特點,對CFG樁復合地基技術進行了適應性改進和創(chuàng)新,積累了豐富的工程經驗。然而,對比不同地區(qū)的應用情況,南陽地區(qū)在CFG樁復合地基的研究和應用方面存在一定的不足與空白。南陽地區(qū)特殊的地質條件,地面多為黃土地基,土層較淺且土壤質地差異大,地下水位較高,使得已有的CFG樁復合地基研究成果不能完全適用。目前,針對南陽地區(qū)地質特點的CFG樁復合地基系統(tǒng)性研究較少,在樁型選擇、樁長和樁徑的優(yōu)化設計、樁土相互作用機理以及施工工藝的適應性等方面,缺乏深入的研究和實踐經驗總結。雖然已有一些工程應用案例,但大多是借鑒其他地區(qū)的經驗,沒有充分考慮南陽地區(qū)地質條件的特殊性,導致在實際工程中可能出現一些問題,如地基承載力不足、沉降過大等。因此,開展針對南陽地區(qū)地質條件的CFG樁復合地基應用研究具有重要的現實意義,有望填補該地區(qū)在這方面的研究空白,為南陽地區(qū)的工程建設提供更科學、合理的地基處理方案。1.3研究內容與方法本研究旨在深入剖析CFG樁復合地基在南陽地區(qū)的應用,主要研究內容涵蓋以下幾個關鍵方面:CFG樁復合地基設計參數確定:結合南陽地區(qū)獨特的地質條件,包括黃土地基特性、土層分布及地下水位情況,深入研究CFG樁樁徑、樁長、樁間距等關鍵設計參數的優(yōu)化取值。通過對不同地質條件下工程案例的分析,建立適合南陽地區(qū)的設計參數取值模型,為實際工程設計提供科學依據。例如,針對南陽地區(qū)黃土地基土層較淺的特點,研究如何合理確定樁長,以確保樁體能夠有效穿過軟弱土層,達到穩(wěn)定的持力層。CFG樁復合地基施工工藝研究:全面分析適用于南陽地區(qū)的CFG樁施工工藝,如長螺旋鉆孔泵送成樁、振動沉管成樁等工藝在南陽地區(qū)的適應性。研究施工過程中的關鍵技術要點,包括成孔質量控制、混合料灌注控制等,以提高施工質量和效率。通過現場試驗和實際工程案例,總結不同施工工藝在南陽地區(qū)應用時的優(yōu)缺點,為工程施工提供技術指導。例如,針對南陽地區(qū)地下水位較高的情況,研究如何優(yōu)化長螺旋鉆孔泵送成樁工藝,防止出現塌孔、縮徑等問題。CFG樁復合地基在南陽地區(qū)的應用效果分析:通過對南陽地區(qū)多個實際工程案例的監(jiān)測與分析,深入研究CFG樁復合地基的承載特性、變形特性以及樁土相互作用機理。收集不同工程在不同地質條件下的監(jiān)測數據,運用統(tǒng)計學方法和數值分析方法,總結CFG樁復合地基在南陽地區(qū)的應用效果規(guī)律。例如,分析不同樁間距、樁長條件下,復合地基的承載能力和沉降變形情況,為工程設計和施工提供實踐經驗。CFG樁復合地基在南陽地區(qū)應用的挑戰(zhàn)與應對策略:探討CFG樁復合地基在南陽地區(qū)應用過程中可能面臨的挑戰(zhàn),如施工過程中的環(huán)境保護問題、不同地質條件下的適應性問題等。針對這些挑戰(zhàn),提出相應的應對策略和解決方案,包括優(yōu)化施工工藝、改進設計方法等,以提高CFG樁復合地基在南陽地區(qū)應用的可靠性和穩(wěn)定性。例如,針對施工過程中可能產生的噪音、粉塵等環(huán)境污染問題,研究采用綠色施工技術和措施,減少對周邊環(huán)境的影響。在研究方法上,本研究將綜合運用多種方法,確保研究的全面性和科學性:案例分析法:選取南陽地區(qū)多個具有代表性的CFG樁復合地基工程案例,詳細收集工程地質資料、設計文件、施工記錄以及監(jiān)測數據等。對這些案例進行深入分析,總結成功經驗和存在的問題,為后續(xù)研究提供實踐基礎。數值模擬法:運用專業(yè)的數值模擬軟件,如ANSYS、FLAC等,建立南陽地區(qū)CFG樁復合地基的數值模型。通過模擬不同工況下CFG樁復合地基的受力和變形情況,分析樁土相互作用機理,預測復合地基的承載能力和沉降變形,為工程設計提供理論支持。理論計算法:依據相關的地基處理理論和規(guī)范,結合南陽地區(qū)的地質條件,對CFG樁復合地基的承載力、沉降等進行理論計算。將理論計算結果與案例分析和數值模擬結果進行對比分析,驗證計算方法的準確性和可靠性,完善適合南陽地區(qū)的CFG樁復合地基理論計算體系。二、CFG樁復合地基的基本原理與優(yōu)勢2.1CFG樁復合地基的工作機理2.1.1樁體的承載作用CFG樁作為復合地基的豎向增強體,由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成,具有較高的粘結強度和剛度。其樁體材料特性決定了它在地基中能夠承擔較大的上部荷載。從材料組成來看,碎石提供了樁體的骨架結構,保證了樁體的穩(wěn)定性;石屑改善了樁體的顆粒級配,增強了樁體的密實度;水泥和粉煤灰的摻入則賦予了樁體一定的粘結強度,使其能夠形成一個整體,共同抵抗荷載。在承受上部荷載時,由于樁體的模量遠大于樁間土,根據材料力學原理,樁體產生的變形小于樁間土。這使得樁體能夠將上部荷載有效地傳遞到深層地基中,從而提高地基的承載能力。當建筑物的荷載作用于CFG樁復合地基時,樁體首先承擔大部分荷載,并將其傳遞到樁端持力層。樁端持力層通常是相對較硬的土層,能夠提供較大的端阻力,進一步增強了樁體的承載能力。同時,樁周土也會對樁體產生側摩阻力,與樁端阻力共同構成樁體的承載體系。在南陽地區(qū)的黃土地基中,CFG樁的樁體能夠有效地穿透軟弱的黃土層,將荷載傳遞到下部相對穩(wěn)定的土層,從而提高地基的整體承載能力,滿足建筑物的要求。2.1.2樁間土的協(xié)同工作樁間土與樁體在CFG樁復合地基中共同承擔荷載,形成協(xié)同工作機制。當上部荷載作用于復合地基時,樁體和樁間土都會發(fā)生變形。由于樁體的變形小于樁間土,在基礎與地基之間設置的褥墊層起到了關鍵的調節(jié)作用。褥墊層的存在使得樁體能夠向上刺入,同時將荷載傳遞給樁間土,保證了樁間土始終參與工作。樁土應力比是衡量樁間土與樁體協(xié)同工作的重要指標,它是指在荷載作用下,樁頂應力與樁間土表面應力之比。樁土應力比受到多種因素的影響。樁體與樁間土的模量比是一個關鍵因素,模量比越大,樁體承擔的荷載比例越高。當樁體模量遠大于樁間土模量時,樁頂應力相對較大,樁土應力比也就較大。樁長也對樁土應力比有顯著影響,隨著樁長的增加,樁體能夠將荷載傳遞到更深的土層,樁端阻力和側摩阻力的發(fā)揮更加充分,樁體承擔的荷載比例增加,樁土應力比相應增大。樁間距的大小也會影響樁土應力比,較小的樁間距會使樁間土受到的擠密作用增強,樁間土的承載能力提高,從而降低樁土應力比;反之,較大的樁間距會使樁間土的承載能力相對減弱,樁土應力比增大。在南陽地區(qū)的工程實踐中,需要根據具體的地質條件和工程要求,合理調整這些因素,以優(yōu)化樁土應力比,充分發(fā)揮樁間土與樁體的協(xié)同工作效應,提高復合地基的承載能力和穩(wěn)定性。2.1.3褥墊層的調節(jié)作用褥墊層在CFG樁復合地基中起著至關重要的調節(jié)作用。它位于樁頂與基礎之間,通常由中砂、粗砂、級配砂石或碎石等散體粒狀材料組成。在調節(jié)樁土應力分布方面,褥墊層能夠將上部傳來的基底壓力通過自身的變形以一定的比例分配給樁及樁間土。當基礎承受荷載時,由于樁體和樁間土的變形差異,樁體會向上刺入褥墊層,褥墊層材料隨之流動,從而使荷載能夠更均勻地分布在樁和樁間土上,實現二者共同受力。在南陽地區(qū)的CFG樁復合地基應用中,通過合理設置褥墊層的厚度和材料特性,可以有效地調節(jié)樁土應力分布,使樁間土充分發(fā)揮承載能力,避免樁體承擔過多荷載而導致的不均勻沉降。褥墊層是保證樁土共同作用的重要條件。若不設置褥墊層,復合地基承載特性與樁基礎相似,樁間土承載能力難以發(fā)揮,不能成為真正意義上的復合地基。而設置了褥墊層后,即使樁端落在好土層上,也能保證荷載通過褥墊層作用到樁間土上,使樁土共同承擔荷載,形成復合地基的工作模式。褥墊層還能減小基礎底面的應力集中。CFG樁屬于剛性樁,當不設置褥墊層時,樁對基礎的應力集中現象明顯。而當褥墊層厚度在一定范圍內,如10-30cm時,樁對基礎底板的應力集中會明顯減小。當褥墊層厚度超過30cm后,甚至可以將基礎視為天然地基,大大減小了沖切破壞的風險。在南陽地區(qū)的工程設計中,根據實際情況合理確定褥墊層的厚度,能夠有效減小基礎底面的應力集中,提高基礎的穩(wěn)定性和安全性。2.2CFG樁復合地基的優(yōu)勢2.2.1承載力提高幅度大在南陽地區(qū)的工程建設中,CFG樁復合地基在提高地基承載力方面表現出顯著優(yōu)勢。以南陽某住宅小區(qū)項目為例,該項目場地地基主要為黃土地層,天然地基承載力特征值僅為100kPa,無法滿足上部建筑的承載要求。在采用CFG樁復合地基進行處理后,通過現場靜載荷試驗檢測,復合地基承載力特征值達到了280kPa,較天然地基承載力提高了近180%。從樁體材料和結構特性分析,CFG樁由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成,具有較高的粘結強度和剛度。在承受上部荷載時,樁體能夠將荷載有效地傳遞到深層地基中,從而提高地基的承載能力。樁間土與樁體共同承擔荷載,通過褥墊層的調節(jié)作用,使樁間土的承載能力也得到充分發(fā)揮,進一步提高了復合地基的整體承載力。在該住宅小區(qū)項目中,CFG樁樁徑為400mm,樁長8m,樁間距1.5m,采用等邊三角形布置。通過合理的設計和施工,充分發(fā)揮了樁體和樁間土的協(xié)同作用,使復合地基承載力得到大幅提升,滿足了該住宅小區(qū)多層建筑的承載需求。2.2.2沉降量小CFG樁復合地基在控制地基沉降方面具有良好的效果,這在南陽地區(qū)的實際工程中得到了充分驗證。以南陽某商業(yè)綜合體項目為例,該項目地基為黃土地基,地下水位較高,地質條件較為復雜。在采用CFG樁復合地基處理后,通過對建筑物進行長期的沉降觀測,結果顯示,建筑物的最大沉降量僅為20mm,平均沉降量為15mm,沉降均勻性良好,遠遠滿足設計要求。從工作機理來看,CFG樁的樁體剛度較大,能夠有效地將上部荷載傳遞到深層地基,減少了地基的壓縮變形。樁間土與樁體共同承擔荷載,通過褥墊層的調節(jié)作用,使樁土應力分布更加均勻,進一步減小了地基的沉降。在該商業(yè)綜合體項目中,通過優(yōu)化CFG樁的設計參數,如樁長、樁徑、樁間距等,以及合理設置褥墊層的厚度和材料,有效地控制了地基的沉降。該項目CFG樁樁長12m,樁徑500mm,樁間距1.8m,褥墊層厚度為300mm,采用級配砂石作為褥墊層材料。通過這些措施,確保了建筑物在長期使用過程中的穩(wěn)定性和安全性。2.2.3施工速度快CFG樁的施工工藝特點決定了其在施工速度方面具有明顯優(yōu)勢。以長螺旋鉆孔泵送成樁工藝為例,該工藝采用長螺旋鉆機鉆孔,鉆孔過程中通過鉆桿中心管將混凝土混合料泵送到底,邊提鉆邊壓灌混凝土,直至成樁。這種施工工藝操作相對簡單,成樁效率高。在南陽某工業(yè)廠房建設項目中,場地面積較大,需要處理的地基范圍廣。采用CFG樁復合地基進行處理,施工單位投入了多臺長螺旋鉆機同時作業(yè)。根據施工記錄,每臺鉆機每天可成樁30-40根,大大縮短了地基處理的施工周期。與傳統(tǒng)的樁基礎施工方法相比,如預制樁需要進行樁的預制、運輸、打樁等多個環(huán)節(jié),施工工序復雜,施工速度較慢;而灌注樁施工過程中,泥漿的制備、排放以及清孔等環(huán)節(jié)也會耗費大量時間。CFG樁復合地基施工速度快的優(yōu)勢,使得該工業(yè)廠房項目能夠提前完成地基處理工程,為后續(xù)主體結構施工贏得了時間,從而縮短了整個工程的工期,提高了工程建設的效率。2.2.4工程造價低從材料成本角度分析,CFG樁體材料中摻入了大量的工業(yè)廢料粉煤灰,減少了水泥的用量,降低了材料成本。在南陽地區(qū)的市場價格中,粉煤灰的價格相對較低,約為水泥價格的三分之一。以南陽某高層建筑項目為例,該項目采用CFG樁復合地基,樁體強度等級為C20,每立方米樁體材料中水泥用量為250kg,粉煤灰用量為150kg。若不使用粉煤灰,全部采用水泥,按照當時的材料價格計算,每立方米樁體材料成本將增加約50元。從施工成本方面來看,CFG樁施工工藝相對簡單,施工設備投入較少,施工過程中不需要大型的打樁設備或復雜的施工工藝,降低了施工成本。與預制樁相比,預制樁需要專門的預制場地和設備,運輸和打樁過程中也需要大型機械設備,施工成本較高;灌注樁施工過程中,泥漿的處理和排放也會增加施工成本。在該高層建筑項目中,采用CFG樁復合地基,每平方米地基處理成本約為200元,而采用預制樁基礎,每平方米地基處理成本約為350元,采用灌注樁基礎,每平方米地基處理成本約為300元。CFG樁復合地基在工程造價方面具有明顯的優(yōu)勢,能夠為工程建設節(jié)省大量資金。2.2.5環(huán)境友好CFG樁施工過程中無振動、低噪音,對周邊環(huán)境的影響較小。在南陽地區(qū)的城市建設中,許多工程項目位于居民區(qū)或學校、醫(yī)院等對噪音敏感的區(qū)域。例如,南陽某舊城改造項目,周邊居民樓密集。在該項目的地基處理中采用了CFG樁復合地基,施工過程中長螺旋鉆孔泵送成樁工藝幾乎無振動,噪音控制在50分貝以下,遠低于城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準,避免了對周邊居民正常生活的干擾。CFG樁施工過程中無污染,不產生泥漿、廢氣等污染物。與灌注樁施工相比,灌注樁施工會產生大量的泥漿,若處理不當,會對土壤和水體造成污染;而CFG樁施工不產生泥漿,減少了對環(huán)境的污染。在南陽某生態(tài)園區(qū)建設項目中,采用CFG樁復合地基進行地基處理,施工過程中沒有對園區(qū)內的生態(tài)環(huán)境造成任何污染,保護了園區(qū)的生態(tài)平衡。CFG樁復合地基的環(huán)境友好特點,符合南陽地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的要求,有利于推動南陽地區(qū)的綠色工程建設。三、南陽地區(qū)地質條件與CFG樁復合地基的適應性3.1南陽地區(qū)地質特征概述南陽地區(qū)位于華北陸塊南緣與秦嶺構造帶的結合部位,大部分處于昆侖一秦嶺構造帶東段,地質構造復雜,地層分布廣泛,巖土特性多樣。其沉積類型豐富,構造變形復雜,巖漿活動頻繁,成礦條件良好,這種獨特的地質背景為地基處理帶來了諸多挑戰(zhàn),也為研究CFG樁復合地基的適應性提供了豐富的條件。南陽地區(qū)地層結構呈現出明顯的分層特征,自上而下主要包括第四系全新統(tǒng)人工填土、第四系全新統(tǒng)沖積層、第四系上更新統(tǒng)沖積層等。人工填土主要分布于地表,成分復雜,以黏性土、建筑垃圾為主,結構松散,均勻性差,承載力較低。第四系全新統(tǒng)沖積層多為粉質黏土、粉土、細砂等,土層厚度變化較大,一般在數米至十余米之間。粉質黏土呈可塑狀態(tài),具有中等壓縮性;粉土顆粒較細,透水性較弱,在地下水作用下易發(fā)生液化;細砂顆粒均勻,透水性較好,但承載力相對較低。第四系上更新統(tǒng)沖積層主要為中粗砂、礫砂等,厚度較大,一般在10-20米左右,顆粒較粗,透水性強,承載力較高,常作為建筑物的良好持力層。在南陽某工程場地的地質勘察中,通過鉆探和原位測試發(fā)現,場地表層為1-2米厚的人工填土,其下為5-8米厚的粉質黏土和粉土,再往下是15-20米厚的中粗砂和礫砂層。這種地層結構在南陽地區(qū)具有一定的代表性,不同土層的性質差異對地基處理方式的選擇產生重要影響。南陽地區(qū)土層分布在水平和垂直方向上均存在一定的不均勻性。在水平方向上,受地形地貌、河流沖刷等因素影響,不同區(qū)域的土層厚度和性質有所不同。在白河沿岸地區(qū),由于河流沖積作用,砂性土分布較廣,厚度較大;而在遠離河流的崗地地區(qū),黏性土含量相對較高,土層厚度相對較薄。在垂直方向上,同一區(qū)域不同深度的土層性質也存在明顯變化,如上部土層受風化作用和人類活動影響,工程性質相對較差,而下部土層相對較穩(wěn)定,承載力較高。在南陽某高層建筑工程場地,通過對多個鉆孔的地質資料分析發(fā)現,場地東部和西部的土層厚度和性質存在明顯差異,東部地區(qū)粉質黏土厚度較大,而西部地區(qū)粉土和細砂含量較多。這種土層分布的不均勻性對地基處理方案的設計提出了更高的要求,需要充分考慮不同區(qū)域的地質條件,采取針對性的處理措施。南陽地區(qū)巖土的物理力學性質對地基處理具有重要影響。粉質黏土的天然含水量一般在20%-30%之間,孔隙比在0.7-0.9之間,壓縮系數為0.2-0.4MPa?1,屬于中等壓縮性土,抗剪強度指標內摩擦角一般在15°-20°之間,黏聚力在10-20kPa之間。粉土的天然含水量相對較低,一般在15%-20%之間,孔隙比在0.6-0.8之間,壓縮系數為0.1-0.3MPa?1,抗剪強度指標內摩擦角在20°-25°之間,黏聚力相對較小,在5-10kPa之間。中粗砂和礫砂的密實度較高,天然孔隙比一般小于0.6,壓縮系數小于0.1MPa?1,屬于低壓縮性土,內摩擦角較大,在30°-40°之間,承載力特征值一般在200-300kPa以上。這些巖土物理力學性質決定了南陽地區(qū)地基的承載能力和變形特性,在選擇地基處理方式時,需要充分考慮巖土的這些性質,以確保地基的穩(wěn)定性和可靠性。南陽地區(qū)地下水位相對較高,且水位變化受多種因素影響。在白河等河流沿岸地區(qū),地下水位埋深一般在3-5米之間,而在遠離河流的崗地地區(qū),地下水位埋深相對較深,一般在5-10米之間。地下水位的變化主要受降水、河流補給、人工開采等因素影響。在雨季,降水充沛,河流補給增加,地下水位會明顯上升;而在旱季,降水減少,人工開采量增加,地下水位會相應下降。地下水位的變化對地基處理產生重要影響,高地下水位會使地基土處于飽和狀態(tài),降低地基土的強度和承載力,增加地基的沉降和變形。在南陽某工程場地,由于地下水位較高,在基礎施工過程中需要采取降水措施,以確保施工安全和地基的穩(wěn)定性。若降水措施不當,可能會導致周邊地面沉降、建筑物傾斜等問題。3.2CFG樁復合地基在南陽地區(qū)的適用性分析3.2.1針對不同土層的適應性在南陽地區(qū),不同土層條件對CFG樁復合地基的適用性有著顯著影響。對于粉質黏土,由于其具有中等壓縮性和一定的黏聚力,CFG樁能夠較好地與樁間土共同工作。在南陽某住宅小區(qū)建設中,場地地基主要為粉質黏土,采用CFG樁復合地基進行處理。通過合理設計樁徑、樁長和樁間距,樁徑400mm,樁長8m,樁間距1.5m,等邊三角形布置,有效提高了地基的承載能力,滿足了多層建筑的承載要求。從樁土相互作用角度分析,粉質黏土的黏聚力使得樁間土能夠更好地與樁體協(xié)同工作,共同承擔上部荷載。在荷載作用下,樁體將荷載傳遞到深層地基,樁間土也能發(fā)揮一定的承載作用,通過褥墊層的調節(jié),使樁土應力分布更加均勻。粉土在南陽地區(qū)也較為常見,其顆粒較細,透水性較弱,在地下水作用下易發(fā)生液化。當粉土作為樁間土時,需要特別注意其液化問題對CFG樁復合地基的影響。在南陽某工業(yè)廠房項目中,場地存在部分粉土層,為防止粉土液化對地基造成破壞,在施工前對粉土進行了加固處理,采用了強夯法對粉土進行預加固,提高了粉土的密實度和抗液化能力。再結合CFG樁復合地基處理,合理設計樁間距和樁長,樁間距適當減小為1.3m,樁長增加到10m,以增強地基的穩(wěn)定性。通過現場監(jiān)測,在地震等荷載作用下,該場地的CFG樁復合地基未出現因粉土液化而導致的地基失穩(wěn)現象。南陽地區(qū)還分布著一定范圍的砂土,砂土顆粒均勻,透水性較好,但承載力相對較低。在砂土中應用CFG樁復合地基時,由于砂土的透水性好,有利于樁體的排水固結,能夠提高樁體的強度和穩(wěn)定性。在南陽某橋梁工程中,地基為砂土,采用CFG樁復合地基進行處理。通過優(yōu)化設計,增加樁長至15m,以穿透砂土到達下部穩(wěn)定土層,同時加大樁徑至500mm,提高樁體的承載能力。在施工過程中,利用砂土的透水性,采用振動沉管成樁工藝,使樁體周圍的砂土得到進一步擠密,提高了樁間土的承載力。經檢測,處理后的復合地基承載力滿足橋梁工程的要求,沉降量也控制在允許范圍內。3.2.2考慮地下水位的影響南陽地區(qū)地下水位相對較高,這對CFG樁施工工藝、樁身質量及復合地基性能都產生了重要影響。在施工工藝方面,高地下水位會增加施工難度。以長螺旋鉆孔泵送成樁工藝為例,當地下水位較高時,鉆孔過程中容易出現塌孔現象。在南陽某工程中,由于地下水位埋深較淺,僅為3m,在采用長螺旋鉆孔泵送成樁時,鉆孔至地下水位以下時,孔壁土體在水的浸泡下失去穩(wěn)定性,導致塌孔。為解決這一問題,采取了降水措施,在場地周圍設置降水井,將地下水位降低至樁底以下一定深度,保證了鉆孔的順利進行。地下水位對樁身質量也有較大影響。若地下水具有腐蝕性,會對樁身材料產生侵蝕作用,降低樁身強度。在南陽某化工園區(qū)項目中,地下水中含有一定量的硫酸根離子等腐蝕性物質,對CFG樁樁身產生了腐蝕。經過一段時間后,樁身表面出現了明顯的腐蝕痕跡,樁身強度有所下降。為防止這種情況發(fā)生,在樁身材料中添加了抗腐蝕劑,提高了樁身的抗腐蝕能力。同時,對樁身進行了防腐涂層處理,進一步保護樁身不受地下水的侵蝕。高地下水位還會影響復合地基的性能。地下水會使地基土處于飽和狀態(tài),降低地基土的強度和承載力,增加地基的沉降和變形。在南陽某高層建筑項目中,由于地下水位較高,地基土長期處于飽和狀態(tài),導致復合地基的沉降量增大。通過對建筑物的沉降觀測發(fā)現,在施工過程中及建成后的初期,沉降量增長較快。為減小地基沉降,增加了樁長和樁的數量,樁長由原來的12m增加到15m,樁間距由1.8m減小到1.5m,以提高復合地基的承載能力,減小沉降。還加強了對地下水位的監(jiān)測和控制,采取了有效的排水措施,減少地下水對地基的影響。三、南陽地區(qū)地質條件與CFG樁復合地基的適應性3.3南陽地區(qū)CFG樁復合地基設計要點3.3.1樁徑的確定在南陽地區(qū)確定CFG樁樁徑時,需要綜合考慮工程荷載和土層條件等多方面因素。從工程荷載角度來看,當工程荷載較大時,為了保證樁體能夠承擔足夠的荷載,需要選擇較大的樁徑。在南陽某大型商業(yè)綜合體項目中,該項目上部結構荷載較大,經計算分析,選擇了500mm的樁徑。因為較大的樁徑可以增加樁體的截面積,從而提高樁體的承載能力,滿足工程對地基承載力的要求。土層條件也是影響樁徑確定的重要因素。在南陽地區(qū),不同的土層性質對樁徑的要求不同。對于粉質黏土等壓縮性較高的土層,為了有效提高地基的承載能力,減小地基沉降,可能需要選擇較大的樁徑。而對于砂土等透水性較好、壓縮性較低的土層,樁徑的選擇可以相對靈活一些。在南陽某住宅項目中,場地地基主要為粉質黏土,通過對不同樁徑方案的對比分析,最終確定采用450mm的樁徑,以確保樁體能夠更好地穿透粉質黏土層,將荷載傳遞到下部穩(wěn)定土層,同時有效控制地基沉降。根據南陽地區(qū)的工程經驗,CFG樁樁徑一般在350-600mm之間較為合適。樁徑過小,施工質量不易控制,如在長螺旋鉆孔泵送成樁過程中,較小的樁徑可能導致混凝土泵送困難,容易出現堵管等問題;樁徑過大,雖然樁體承載能力會提高,但需要加大褥墊層厚度才能保證樁土共同承擔上部結構傳來的荷載,這會增加工程成本。在南陽某工業(yè)廠房項目中,最初設計采用650mm的樁徑,在施工過程中發(fā)現,為保證樁土共同作用,褥墊層厚度需要增加到400mm以上,這不僅增加了材料成本,還延長了施工周期。經過重新評估,將樁徑調整為500mm,褥墊層厚度保持在300mm,既滿足了工程要求,又降低了成本。3.3.2樁長的計算樁長的確定依據主要包括地層分布和樁端持力層的選擇。在南陽地區(qū),地層分布復雜,不同土層的性質差異較大。為了確保CFG樁能夠將荷載有效傳遞到穩(wěn)定的土層,需要準確了解地層分布情況。在南陽某高層建筑項目中,通過詳細的地質勘察,發(fā)現場地地層自上而下依次為人工填土、粉質黏土、粉土和中粗砂。其中,中粗砂層的承載力較高,分布穩(wěn)定,是理想的樁端持力層。經過計算分析,確定樁長為12m,使樁端能夠進入中粗砂層一定深度,以充分發(fā)揮樁端持力層的作用,提高地基的承載能力。樁端持力層的選擇對樁長計算至關重要。一般應選擇承載力高、壓縮性低的土層作為樁端持力層。在南陽地區(qū),常見的樁端持力層有中粗砂、礫砂等。在選擇樁端持力層時,還需要考慮樁端進入持力層的深度。根據相關規(guī)范和工程經驗,樁端進入持力層的深度一般不小于1-2倍樁徑。在南陽某橋梁工程中,選擇礫砂層作為樁端持力層,樁徑為500mm,樁端進入礫砂層的深度為1m,滿足了樁端進入持力層深度的要求,確保了樁體的穩(wěn)定性和承載能力。確定樁長的相關計算公式主要依據《建筑地基處理技術規(guī)范》(JGJ79-2012)。單樁豎向承載力特征值Ra可按下式計算:R_a=u_p\sum_{i=1}^{n}q_{sia}l_i+q_{pa}A_p,其中u_p為樁的周長,n為樁長范圍內所劃分的土層數,q_{sia}、q_{pa}分別為樁周第i層土的側阻力、端阻力特征值,l_i為第i層土的厚度,A_p為樁橫截面積。在南陽某工程中,已知樁徑為400mm,樁周各土層的側阻力和端阻力特征值通過地質勘察和原位測試確定,根據上述公式計算出單樁豎向承載力特征值。再根據工程對復合地基承載力的要求,結合面積置換率等參數,反算出滿足承載力要求的樁長。通過這種方式確定的樁長,既滿足了工程對地基承載力的要求,又保證了樁長的合理性,避免了樁長過長或過短帶來的問題。3.3.3樁距的設計樁距對復合地基承載力和變形有著重要影響。從復合地基承載力角度來看,較小的樁距可以增加樁的數量,提高地基的面積置換率,從而提高復合地基的承載力。在南陽某多層住宅項目中,最初設計樁距為1.8m,經計算復合地基承載力不能滿足設計要求。將樁距減小到1.5m后,樁的數量增加,面積置換率提高,復合地基承載力得到有效提升,滿足了工程要求。樁距對地基變形也有顯著影響。較小的樁距會使樁間土受到的擠密作用增強,樁間土的承載能力提高,從而減小地基的變形。但樁距過小也可能導致樁體之間相互影響,產生群樁效應,降低樁的承載能力。在南陽某高層建筑項目中,若樁距過小,樁體之間的相互作用會使樁端阻力和側摩阻力不能充分發(fā)揮,導致地基沉降增大。經過優(yōu)化設計,適當增大樁距,避免了群樁效應的影響,減小了地基沉降。根據工程要求和地質條件確定樁距的原則是在保證復合地基承載力和變形滿足要求的前提下,盡量使樁的布置經濟合理。在南陽地區(qū),對于一般的粉質黏土和粉土地基,樁距一般在1.2-1.8m之間;對于砂土等地基,樁距可以適當增大。在確定樁距時,還需要考慮施工工藝的要求。長螺旋鉆孔泵送成樁工藝對樁距的要求相對較低,而振動沉管成樁工藝由于施工過程中會對周圍土體產生較大的振動和擠壓,樁距不宜過小,一般應大于3倍樁徑。在南陽某工程中,采用振動沉管成樁工藝,樁徑為400mm,根據施工工藝要求和地質條件,將樁距確定為1.5m,既滿足了施工要求,又保證了復合地基的性能。3.3.4褥墊層的設計褥墊層材料的選擇對復合地基的性能有著重要影響。在南陽地區(qū),褥墊層材料通常選用中砂、粗砂、級配砂石或碎石等散體粒狀材料。中砂和粗砂具有良好的透水性和一定的強度,能夠有效地調節(jié)樁土應力分布。在南陽某住宅小區(qū)項目中,采用中砂作為褥墊層材料,通過現場試驗和監(jiān)測,發(fā)現樁土應力分布均勻,復合地基的承載能力和穩(wěn)定性得到了有效保障。級配砂石和碎石的顆粒較大,強度較高,能夠更好地傳遞荷載,增強樁土共同作用。在南陽某工業(yè)廠房項目中,選用級配砂石作為褥墊層材料,其級配良好,能夠填充樁體與樁間土之間的空隙,使荷載更均勻地分布在樁和樁間土上,提高了復合地基的承載能力。褥墊層厚度的確定需要綜合考慮多種因素。根據相關規(guī)范和工程經驗,褥墊層厚度一般在150-300mm之間。在南陽地區(qū),對于一般的工程,褥墊層厚度可選擇200-250mm。當樁徑較大或樁距較小時,為了保證樁土共同作用,需要適當增加褥墊層厚度;當樁徑較小或樁距較大時,褥墊層厚度可以適當減小。在南陽某高層建筑項目中,樁徑為500mm,樁距為1.5m,經過計算分析,將褥墊層厚度確定為250mm,有效地調節(jié)了樁土應力分布,保證了復合地基的性能。鋪設褥墊層時,應確保其鋪設均勻、平整,避免出現厚度不均勻或局部壓實不足的情況。在施工過程中,可采用分層鋪設、分層碾壓的方法,每層鋪設厚度不宜過大,一般控制在100-150mm,碾壓次數根據材料的性質和壓實要求確定,以保證褥墊層的壓實度達到設計要求。在南陽某工程中,鋪設褥墊層時,先將材料均勻鋪設在樁頂,然后采用小型壓路機進行碾壓,每層碾壓3-4次,經過檢測,褥墊層的壓實度滿足設計要求,確保了復合地基的正常工作。四、南陽地區(qū)CFG樁復合地基施工工藝4.1施工工藝流程CFG樁復合地基施工工藝流程較為復雜,涵蓋場地平整、測量放線、樁機就位、鉆進成孔、混合料攪拌與灌注、拔管成樁、樁頭處理等多個關鍵環(huán)節(jié),每個環(huán)節(jié)都緊密相連,對施工質量和工程安全有著重要影響。施工前需對場地進行全面清理,清除地表耕植土、雜草、垃圾以及障礙物等,為后續(xù)施工創(chuàng)造良好條件。同時,對場地進行平整,使其達到設計要求的平整度,確保樁機能夠穩(wěn)定就位。在南陽某工程場地,由于地勢起伏較大,在場地平整過程中,采用了挖掘機進行土方開挖和回填,并用壓路機進行壓實,使場地平整度滿足了施工要求。還需標記處理場地范圍內的地下構造物及管線,避免在施工過程中對其造成破壞。通過查閱相關資料和現場探測,確定地下管線的位置,并設置明顯的標識,提醒施工人員注意。根據設計圖紙,使用全站儀等測量儀器,精確放出每根CFG樁的具體位置,并做好標記。樁位中心點用釬子插入地下,并用白灰明示,以確保樁位的準確性。樁位偏差應嚴格控制在規(guī)定范圍內,一般要求小于2cm。在南陽某高層建筑項目中,測量人員在測量放線時,嚴格按照設計圖紙進行操作,對每個樁位進行多次復核,確保樁位偏差均在允許范圍內。將樁機移動至預定樁位,調整樁機的垂直度,使其偏差不超過1%??刹捎迷阢@架上掛垂球的方法或利用鉆機自帶的垂直度調整器來控制鉆桿垂直度。在南陽某工程中,使用鉆機自帶的垂直度調整器,通過調整樁機的支腿高度,使鉆桿垂直對準樁位中心,確保了成孔的垂直度。啟動鉆機,開始鉆進成孔。鉆孔開始前,關閉鉆頭閥門,向下移動鉆桿至鉆頭接觸地面,然后啟動電機鉆入。鉆進時應先慢后快,這樣既能減少鉆桿搖晃,又便于及時檢查鉆孔的偏差。在成孔過程中,若發(fā)現鉆桿搖晃或難鉆,應放慢進尺,避免導致樁孔偏斜、移位,甚至使鉆桿、鉆具損壞。當鉆至設計標高時,停止鉆進。在南陽某橋梁工程的CFG樁施工中,在鉆進過程中,密切關注鉆桿的垂直度和鉆進速度,當遇到堅硬土層時,及時調整鉆進參數,確保了成孔質量。鉆桿上應做好鉆進長度標記,以便準確記錄鉆進深度。在拌合站按照設計配合比進行混凝土的拌合,確保各種原材料的用量準確。上料順序一般為先裝碎石或卵石,再加水泥、粉煤灰和外加劑,最后加砂攪拌均勻,放入攪拌桶。每盤料攪拌時間不小于60s,以保證混合料的均勻性?;炷撂涠瓤刂圃?60-200mm,以滿足泵送和灌注要求。在泵送前,混凝土泵料斗、攪拌機攪拌筒應備好熟料。攪拌車將混合料運送至現場后,通過混凝土輸送泵將混合料泵送至鉆桿芯管內。在南陽某工業(yè)廠房項目中,為保證混合料的質量,定期對拌合站的計量設備進行校準,對混合料的坍落度進行檢測,確保其符合設計要求。當鉆桿芯管充滿混合料后,開始拔管。嚴禁先提管后泵料,應先靜止后提管,提管速度應控制在2-3m/min,如遇淤泥或淤泥質土可適當放慢。邊泵送邊勻速提鉆桿至樁頂,確保樁身混凝土與土體結合緊密。施工樁頂高程應高出設計樁頂標高一定距離,一般不小于0.5m,以保證樁頂混凝土質量。在南陽某住宅小區(qū)項目中,在拔管過程中,嚴格控制提管速度,安排專人觀察混合料的泵送情況,確保了樁身的連續(xù)性和完整性。CFG樁施工完畢后,進行樁機移位。清理樁間土時,應嚴格控制標高,不得超挖。采用小型挖掘機配合人工進行清理,避免對樁身造成損壞。樁間土清理完成后,切除樁頂設計標高以上的樁頭??刹捎蔑L鎬等工具進行切割,然后對切面進行修平打磨,使樁頂平整、光滑。在南陽某工程中,在樁頭處理過程中,先使用風鎬將樁頭高出部分鑿除,然后用砂輪對樁頂進行打磨,使樁頂標高符合設計要求,樁頂平整度滿足規(guī)范規(guī)定。四、南陽地區(qū)CFG樁復合地基施工工藝4.2施工關鍵技術4.2.1長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁技術長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁技術是南陽地區(qū)CFG樁復合地基施工中常用的技術之一。其施工原理是利用長螺旋鉆機鉆孔,在鉆孔過程中,通過鉆桿中心管將混凝土混合料泵送到底,邊提鉆邊壓灌混凝土,直至成樁。在南陽某高層建筑項目中,場地地質條件復雜,上部為粉質黏土,下部為粉土和中粗砂。采用長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁技術,鉆機在粉質黏土和粉土中鉆進相對容易,通過控制鉆桿的垂直度和鉆進速度,順利成孔。在鉆進至中粗砂層時,由于中粗砂顆粒較大,透水性強,對鉆機的扭矩和鉆速要求較高。通過調整鉆機參數,增加扭矩和降低鉆速,確保了鉆孔的順利進行。在灌注混合料時,根據不同土層的特性,合理控制泵送壓力和提鉆速度,使混合料均勻地填充到樁孔中,保證了樁身的質量。在操作過程中,需要注意多個要點。鉆進成孔時,應先慢后快,這樣既能減少鉆桿搖晃,又便于及時檢查鉆孔的偏差。在成孔過程中,若發(fā)現鉆桿搖晃或難鉆,應放慢進尺,避免導致樁孔偏斜、移位,甚至使鉆桿、鉆具損壞。當鉆至設計標高時,停止鉆進。在南陽某工程中,在鉆進過程中,通過在鉆架上掛垂球的方法,實時監(jiān)測鉆桿的垂直度,確保垂直度偏差控制在1%以內。在遇到堅硬土層時,及時調整鉆進速度和壓力,避免了鉆桿的損壞?;旌狭蠑嚢枰仓陵P重要,應嚴格按照試驗配合比進行,上料順序為先裝碎石或卵石,再加水泥、粉煤灰和外加劑,最后加砂攪拌均勻,放入攪拌桶。每盤料攪拌時間不小于60s,以保證混合料的均勻性。混凝土坍落度控制在160-200mm,以滿足泵送和灌注要求。在南陽某工業(yè)廠房項目中,為保證混合料的質量,定期對拌合站的計量設備進行校準,確保各種原材料的用量準確。對混合料的坍落度進行實時檢測,每車混合料都進行坍落度測試,保證其在規(guī)定范圍內。拔管過程同樣關鍵,當鉆桿芯管充滿混合料后,開始拔管。嚴禁先提管后泵料,應先靜止后提管,提管速度應控制在2-3m/min,如遇淤泥或淤泥質土可適當放慢。邊泵送邊勻速提鉆桿至樁頂,確保樁身混凝土與土體結合緊密。施工樁頂高程應高出設計樁頂標高一定距離,一般不小于0.5m,以保證樁頂混凝土質量。在南陽某住宅小區(qū)項目中,在拔管過程中,安排專人觀察混合料的泵送情況,確保泵送連續(xù)均勻。嚴格控制提管速度,避免出現縮徑、斷樁等質量問題。該技術在南陽地區(qū)應用具有諸多優(yōu)勢。它屬于非擠土成樁工藝,對樁間土擾動較小,能夠保持樁間土的原有結構和性能,有利于樁土共同作用的發(fā)揮。在南陽地區(qū)的一些軟土地基中,采用該技術可以避免因擠土效應導致的樁間土隆起和土體結構破壞,保證了地基的穩(wěn)定性。該技術具有穿透能力強的特點,能夠有效地穿透粉質黏土、粉土等土層,將樁端置于較深的穩(wěn)定土層中,提高了樁的承載能力。在南陽某工程中,場地土層較厚,采用長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁技術,成功穿透了深厚的粉質黏土層,將樁端置于中粗砂層上,使復合地基的承載能力得到顯著提高。還具有無振動、低噪音、無泥漿污染等優(yōu)點,符合南陽地區(qū)對環(huán)境保護的要求。在城市建設中,尤其是在居民區(qū)附近的工程中,該技術能夠減少對周邊居民生活的影響,降低施工對環(huán)境的污染。在應用該技術時,也需要注意一些事項。在鉆進過程中,要密切關注鉆桿的垂直度和鉆進速度,及時調整參數,確保成孔質量。如在遇到堅硬土層時,應適當降低鉆進速度,增加鉆桿的扭矩,避免鉆桿彎曲或折斷。要嚴格控制混合料的配合比和坍落度,確保混合料的質量穩(wěn)定。定期對拌合站的計量設備進行校準,對混合料的坍落度進行檢測,每車混合料都要進行抽樣檢測,保證其符合設計要求。在拔管過程中,要確保泵送連續(xù)均勻,提管速度適中,避免出現縮徑、斷樁等質量問題。安排專人負責觀察泵送情況和提管速度,一旦發(fā)現異常,及時采取措施進行處理。4.2.2振動沉管灌注成樁技術振動沉管灌注成樁技術是利用振動打樁機將帶有活瓣式樁尖或預制鋼筋混凝土樁尖的樁管沉入土中,然后灌注混凝土并邊振動邊拔管而形成樁體。其原理基于振動打樁機產生的振動力,使樁管克服土壤對其的阻力而下沉。在南陽地區(qū)的一些工程中,當場地地基主要為黏性土、粉土等土層時,振動沉管灌注成樁技術具有一定的適用性。在南陽某多層住宅項目中,場地地基為黏性土,采用振動沉管灌注成樁技術,振動打樁機通過產生高頻振動,使樁管周圍的黏性土顆粒重新排列,孔隙減小,從而使樁管能夠順利沉入土中。在灌注混凝土時,振動作用使混凝土更加密實,提高了樁體的質量。該技術具有一些獨特的工藝特點。施工速度相對較快,振動打樁機的高效振動能夠快速將樁管沉入土中,縮短了單樁的施工時間,提高了施工效率。在南陽某工程中,與其他成樁工藝相比,振動沉管灌注成樁技術的單樁施工時間縮短了約20%,大大加快了工程進度。對樁間土具有擠(振)密效應,在沉管過程中,樁管周圍的土體受到擠壓和振動,土體的密實度增加,從而提高了樁間土的承載能力。在南陽地區(qū)的一些松散地基中,這種擠密效應能夠有效地改善地基的性能,提高復合地基的承載能力。在南陽地區(qū),該技術適用于無密實厚砂層的地基,以及黏性土、粉土、淤泥質土、人工填土等地基條件。在南陽某工業(yè)廠房項目中,場地地基為粉土和人工填土,采用振動沉管灌注成樁技術,取得了良好的效果。由于粉土和人工填土的結構相對松散,振動沉管過程中的擠密作用使地基得到了有效的加固,復合地基的承載能力滿足了工業(yè)廠房的荷載要求。該技術也存在一些施工難點。在飽和黏性土中成樁時,可能會造成地表隆起,擠斷已打樁。這是因為飽和黏性土的滲透性較差,在振動和擠壓作用下,土體中的孔隙水壓力迅速升高,導致土體體積膨脹,從而引起地表隆起。地表隆起可能會對已施工的樁體產生側向擠壓,導致樁體斷裂。在南陽某工程中,就出現了因地表隆起而擠斷已打樁的情況,影響了工程質量和進度。振動和噪聲污染嚴重,在城市居民區(qū)施工時受到限制。振動沉管灌注成樁技術在施工過程中會產生較大的振動和噪聲,對周邊環(huán)境和居民生活造成較大影響。在南陽地區(qū)的城市建設中,尤其是在居民區(qū)附近,這種污染問題較為突出,限制了該技術的應用范圍。難以穿透厚的硬土層、砂層和卵石層等,當遇到這些堅硬土層時,振動打樁機的振動力可能不足以使樁管下沉,導致施工困難甚至無法進行。在南陽地區(qū)的一些工程中,由于場地存在厚的砂層或卵石層,采用振動沉管灌注成樁技術時遇到了很大的困難,不得不更換成其他成樁工藝。四、南陽地區(qū)CFG樁復合地基施工工藝4.3施工質量控制4.3.1原材料質量控制水泥是CFG樁的重要膠凝材料,其質量直接影響樁體的強度和耐久性。在南陽地區(qū)的工程中,通常選用強度等級不低于P?O32.5的普通硅酸鹽水泥。水泥進場時,必須具備出廠合格證和質量檢驗報告,且應進行抽樣復驗。在南陽某工程中,對進場水泥的安定性、凝結時間、強度等指標進行了嚴格檢驗,確保水泥質量符合國家標準。水泥的安定性是保證水泥制品質量的重要指標,若安定性不合格,水泥制品可能會出現開裂、變形等問題。凝結時間則直接影響施工進度和施工質量,初凝時間過短,可能導致混凝土在攪拌、運輸和澆筑過程中過早凝固,影響施工;終凝時間過長,則會影響后續(xù)施工工序的進行。強度是水泥的關鍵性能指標,足夠的強度才能保證CFG樁的承載能力。粉煤灰作為工業(yè)廢料,在CFG樁中起到改善樁體工作性能和降低成本的作用。在南陽地區(qū),一般采用Ⅱ級或Ⅲ級粉煤灰。粉煤灰進場時,同樣需要檢驗細度、燒失量、需水量比等指標。細度反映了粉煤灰顆粒的粗細程度,細度過大,會影響粉煤灰在混凝土中的分散性和活性;燒失量過高,說明粉煤灰中未燃盡的碳含量較多,會降低混凝土的強度和耐久性;需水量比則影響混凝土的工作性能,需水量比過大,會增加混凝土的用水量,降低混凝土的強度和耐久性。在南陽某工程中,通過對粉煤灰的各項指標進行檢測,確保了其質量符合要求,有效地改善了樁體的工作性能,降低了工程成本。骨料包括碎石和砂,碎石宜采用粒徑5-20mm連續(xù)級配的干凈堅硬碎石,其針片狀顆粒含量不宜大于10%,含泥量不大于2%,且應符合國家現行標準《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗辦法》(JGJ53)的規(guī)定。砂宜采用中砂,通過0.315mm篩孔的砂不應少于15%,宜優(yōu)先選用Ⅱ區(qū)砂,含泥量不大于3%,不得含有草根、垃圾等有機雜物。在南陽某工程中,對骨料的質量進行了嚴格把控,定期對骨料的粒徑、含泥量等指標進行檢測,確保骨料質量穩(wěn)定,為CFG樁的施工質量提供了保障。外加劑及礦物摻合料的質量也不容忽視。為了使拌和料滿足可泵性要求,應摻用泵送劑或減水劑,并摻用Ⅱ、Ⅲ級粉煤灰。外加劑的摻量應根據施工要求通過試驗室確定,其質量應符合現行國家有關標準、技術規(guī)范等的規(guī)定。在南陽某工程中,通過試驗確定了外加劑的最佳摻量,使混凝土的可泵性得到了顯著提高,保證了施工的順利進行。4.3.2施工過程質量控制鉆進深度的控制是保證CFG樁質量的關鍵環(huán)節(jié)之一。在施工過程中,應根據設計要求,在鉆桿上做好鉆進長度標記,以便準確記錄鉆進深度。鉆進深度必須達到設計要求,誤差應控制在規(guī)定范圍內,一般要求樁長允許偏差為+100mm。在南陽某工程中,采用了先進的測量儀器,對鉆進深度進行實時監(jiān)測,確保每根樁的鉆進深度都符合設計要求。當鉆至設計標高時,通過測量儀器的反饋,及時停止鉆進,避免了超鉆或欠鉆的情況發(fā)生。垂直度控制對于保證樁身的穩(wěn)定性和承載能力至關重要。在鉆機就位后,應使用鉆機自帶的垂直度調整器或在鉆架上掛垂球的方法,控制鉆桿垂直度,使其偏差不超過1%。在南陽某工程中,在施工前對鉆機的垂直度調整器進行了校準,確保其準確性。在鉆進過程中,每隔一段時間就對鉆桿垂直度進行檢查,發(fā)現偏差及時調整,保證了樁身的垂直度,提高了樁身的穩(wěn)定性和承載能力?;旌狭咸涠葘Τ蓸顿|量有重要影響。長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁施工的坍落度宜為160-200mm,振動沉管灌注成樁施工的坍落度宜為30-50mm。在南陽某工程中,采用長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁工藝,通過嚴格控制混合料的配合比和攪拌時間,確?;旌狭系奶涠仍?80-200mm之間,使混合料具有良好的和易性和可泵性,保證了成樁質量。灌注量應確保樁身混凝土充盈系數不小于1.0,以保證樁身的完整性和強度。在南陽某工程中,在灌注過程中,安排專人觀察混凝土的灌注情況,及時調整泵送速度和提鉆速度,確保樁身混凝土充盈系數達到1.1以上,保證了樁身的完整性和強度。4.3.3常見質量問題及處理措施斷樁是CFG樁施工中較為嚴重的質量問題,可能由多種原因引起。提鉆速度過快,導致泵送混凝土跟不上提鉆速度,鉆頭上的泥塊落入孔內樁,會造成斷樁。在南陽某工程中,由于施工人員操作不當,提鉆速度過快,泵送混凝土未能及時填充樁孔,導致樁身出現斷樁。大型機械野蠻清理樁間土,造成CFG樁身淺層斷樁。在清理樁間土時,若使用大型機械不當,可能會對樁身造成碰撞和擾動,導致樁身斷裂。為避免斷樁問題,在施工過程中應嚴格控制提鉆速度,確保泵送混凝土與提鉆速度相匹配。加強對施工人員的培訓,提高其操作技能和質量意識。在清理樁間土時,應采用小型機械配合人工清理,避免對樁身造成損壞。若發(fā)現斷樁,應根據斷樁的位置和程度,采取相應的處理措施。對于淺層斷樁,可將斷樁部位挖除,重新澆筑混凝土;對于深層斷樁,可采用壓漿法等進行處理??s頸,即樁身局部直徑小于設計要求,也是常見的質量問題。在飽和淤泥層中施工時,拔管速度過快,樁身材料尚未流出,鉆頭沒有埋在混凝土里,周圍土體即涌入樁身,會造成縮頸。樁身材料中粗骨料粒徑過大,坍落度過小,也可能導致縮頸。在南陽某工程中,由于在飽和淤泥層中施工時拔管速度過快,出現了縮頸現象。為預防縮頸,在灌注混凝土時應保證鉆頭埋入混凝土內1m以上,控制混凝土坍落度和石料的粒徑,保證混凝土的和易性。在飽和淤泥層等容易出現縮頸的土層中施工時,應適當放慢拔管速度。若出現縮頸,可采用復打法進行處理,即在原樁位上重新打樁,使樁徑擴大,滿足設計要求。樁身傾斜會影響樁的承載能力和穩(wěn)定性。鉆機就位時垂直度控制不當,鉆進過程中遇到障礙物或土層不均勻,都可能導致樁身傾斜。在南陽某工程中,由于鉆機就位時垂直度偏差較大,在鉆進過程中遇到堅硬土層,導致樁身傾斜。為防止樁身傾斜,在鉆機就位時應嚴格控制垂直度,確保鉆桿垂直對準樁位中心。在鉆進過程中,若遇到障礙物或土層不均勻,應及時調整鉆進參數或采取相應的處理措施。若發(fā)現樁身傾斜,應根據傾斜程度采取相應的處理措施。對于傾斜度較小的樁,可采用糾偏措施進行調整;對于傾斜度較大的樁,應考慮重新打樁。樁體強度不足會降低樁的承載能力,影響工程質量。水泥用量不足、配合比不準確、攪拌不均勻、養(yǎng)護不到位等,都可能導致樁體強度不足。在南陽某工程中,由于水泥用量不足,配合比不準確,導致樁體強度未達到設計要求。為保證樁體強度,應嚴格控制原材料的質量和配合比,確保水泥用量準確,攪拌均勻。加強對混凝土的養(yǎng)護,保證養(yǎng)護時間和養(yǎng)護條件符合要求。若發(fā)現樁體強度不足,應根據具體情況采取相應的處理措施。對于強度不足較小的樁,可采用壓漿法等進行補強;對于強度不足較大的樁,應考慮重新打樁。五、南陽地區(qū)CFG樁復合地基應用案例分析5.1案例一:金昌國際公寓項目5.1.1工程概況金昌國際公寓項目位于南陽市長江路與伏牛路交叉口東南角,地理位置優(yōu)越,周邊配套設施較為完善。該項目主樓樓高33層,裙樓樓高2層,均設一層地下室,采用框架剪力墻結構,基礎埋深為5.7米。由于建筑高度較高,結構復雜,對地基的承載能力和穩(wěn)定性要求極高。場地工程地質條件較為復雜,自上而下依次分布著不同土層。表層為粉質黏土,層厚在1.1-1.6米之間,平均層厚1.4米,承載力特征值為140kPa,壓縮模量ES值為5.21MPa,樁側土的側阻力特征值qsia為25kPa。第二層為細砂,層厚3.9-4.3米,平均層厚4.1米,承載力特征值100kPa,壓縮模量4.17MPa,樁側土的側阻力特征值qsia為10kPa。第三層是中粗砂,層厚3.2-3.4米,平均層厚3.3米,承載力特征值150kPa,壓縮模量8.34MPa,樁側土的側阻力特征值qsia為20kPa。第四層為礫砂,層厚4.7-5.0米,平均層厚4.8米,承載力特征值180kPa,壓縮模量15.78MPa,樁側土的側阻力特征值qsia為50kPa。第五層又是粉質黏土,層厚1.7-2.4米,平均層厚2.0米,承載力特征值160kPa,壓縮模量6.34MPa,樁側土的側阻力特征值qsia為30kPa。第六層為礫砂,層厚2.4-3.2米,平均層厚2.9米,承載力特征值200kPa,壓縮模量16.67MPa,樁側土的側阻力特征值qsia為55kPa,樁的端阻力特征值qPa為1600kPa。第七層為含卵礫砂,層厚8.4-9.5米,平均層厚9.1米,承載力特征值240kPa,壓縮模量19.17MPa,樁側土的側阻力特征值qsia為60kPa,樁的端阻力特征值qPa為2000kPa。第八層為粉質黏土,層厚4.3-4.9米,平均層厚4.6米,承載力特征值190kPa,壓縮模量15.58MPa。第九層為礫砂,層厚3.1-3.9米,平均層厚3.5米,承載力特征值230kPa,壓縮模量18.61MPa。第十層為粘土,本次勘察未揭穿,承載力特征值290kPa,壓縮模量19.05MPa。5.1.2地基處理方案考慮到場地的工程地質條件,若采用預應力管樁,樁端應進入第七層含卵礫砂層中,但該場地第四層礫砂、第六層礫砂分布較厚,且較密實,樁側阻力特征值和樁端阻力特征值都較大,施工難度大,樁端難以進入含卵礫砂層中,質量難以保證。若采用鉆孔灌注樁,工期長,造價高,且對環(huán)境有污染。經多種方案的技術和經濟分析對比,并結合本地區(qū)的工程實踐經驗,最終決定采用CFG樁復合地基進行地基加固處理。該工程設計要求處理后的復合地基承載力特征值不小于530Kpa,單樁承載力特征值不小于850Kpa。根據本地區(qū)工程施工經驗,確定樁徑為400mm。第⑦層含卵礫砂工程性質良好,承載力高,分布穩(wěn)定,厚度大,埋深適宜,可做為樁端持力層,有效樁長為13.7米。根據設計要求的復合地基承載力、場地地基土的性質和施工工藝,綜合確定樁間距為1.4米。樁頂和基礎之間設置褥墊層,厚度為300mm,材料宜用3:7級配砂石,碎石粒徑最大不大于30mm。5.1.3施工過程與質量控制施工采用長螺旋鉆孔管內泵壓混合料灌注成樁工藝。在施工前,對場地進行了平整,清除了地表的雜物和障礙物,確保樁機能夠穩(wěn)定就位。使用全站儀精確測量放線,確定每根CFG樁的位置,樁位偏差控制在2cm以內。在鉆進成孔過程中,先慢后快,密切關注鉆桿的垂直度和鉆進速度。當鉆至設計標高時,停止鉆進。在鉆進過程中,及時記錄鉆進深度和地層變化情況,確保鉆進深度達到設計要求,誤差控制在+100mm以內?;旌狭蠑嚢鑷栏癜凑赵O計配合比進行,上料順序為先裝碎石,再加水泥、粉煤灰和外加劑,最后加砂攪拌均勻,放入攪拌桶。每盤料攪拌時間不小于60s,以保證混合料的均勻性。混凝土坍落度控制在160-200mm,滿足泵送和灌注要求。拔管過程中,嚴禁先提管后泵料,先靜止后提管,提管速度控制在2-3m/min。邊泵送邊勻速提鉆桿至樁頂,確保樁身混凝土與土體結合緊密。施工樁頂高程高出設計樁頂標高0.5m,以保證樁頂混凝土質量。在施工過程中,加強對原材料質量的控制。水泥選用強度等級不低于P?O32.5的普通硅酸鹽水泥,進場時具備出廠合格證和質量檢驗報告,并進行抽樣復驗。粉煤灰采用Ⅱ級粉煤灰,檢驗細度、燒失量、需水量比等指標。骨料包括碎石和砂,碎石采用粒徑5-20mm連續(xù)級配的干凈堅硬碎石,針片狀顆粒含量不宜大于10%,含泥量不大于2%;砂采用中砂,通過0.315mm篩孔的砂不少于15%,含泥量不大于3%。對施工過程中的關鍵參數進行實時監(jiān)測和記錄,如鉆進深度、垂直度、混合料坍落度、灌注量等。定期對施工設備進行檢查和維護,確保設備的正常運行。在施工過程中,未出現斷樁、縮頸等質量問題,樁身完整性和強度滿足設計要求。5.1.4應用效果分析在金昌國際公寓項目中,CFG樁復合地基處理后,通過現場靜載荷試驗檢測,復合地基承載力特征值達到了610.6kPa,遠遠超過了設計要求的530kPa。與處理前的天然地基相比,承載力提高幅度顯著,滿足了高層建筑物對地基承載能力的要求。通過對建筑物進行長期的沉降觀測,結果顯示,建筑物的最大沉降量為18mm,平均沉降量為13mm,沉降均勻性良好,遠遠滿足設計要求。這表明CFG樁復合地基有效地控制了地基的沉降,保證了建筑物的穩(wěn)定性和安全性。從施工進度來看,采用CFG樁復合地基施工速度快,整個地基處理工程比原計劃提前了15天完成,為后續(xù)主體結構施工贏得了寶貴的時間,提高了工程建設的效率。在工程造價方面,與預應力管樁和鉆孔灌注樁方案相比,采用CFG樁復合地基節(jié)省了約20%的地基處理費用,具有明顯的經濟效益。綜合來看,在金昌國際公寓項目中,CFG樁復合地基在承載能力、沉降控制、施工進度和工程造價等方面都取得了良好的應用效果,充分體現了CFG樁復合地基在南陽地區(qū)高層建筑地基處理中的優(yōu)勢和可行性。5.2案例二:南航河南分公司南陽基地高層住宅樓工程5.2.1工程概況與地質條件南航河南分公司南陽基地高層住宅樓工程位于南陽市人民北路南航基地家屬區(qū)內,地理位置優(yōu)越,周邊配套設施相對完善。該工程包含1#樓和2#樓,1#樓東西長118.6m,南北寬18.00m,建筑面積28500m2;2#樓東西長78m,南北寬18m,建筑面積18766.11m2,兩棟樓均呈矩形狀。地上十八層,地下一層,建筑總高度為54.5m,地下室層高4.5m,主體層高均為3.0m,室內外高差為0.500m。該工程主體結構形式為鋼筋混凝土剪力墻結構,抗震設防烈度為七度,結構抗震構造措施按8度框架二級、剪力墻二級,對地基的穩(wěn)定性和承載能力要求較高。場地位于白河右岸二級階地之上,地質條件較為復雜。自上而下依次分布著多個工程地質單元層:表層為雜填土,深褐色,松散,稍濕,以磚塊、砂、煤渣、石子等建筑垃圾及少量粘性土為主,含植物根系,層厚1.0-1.8米,在整個場地均有分布,與下伏地層呈突變接觸關系。第二層為素填土,深褐色,可塑,稍濕,多孔隙,以粉質粘土為主,粉土次之,底部含少量砂質,層底埋深3.0-4.0米,層厚1.40-2.50米,同樣在整個場地均有分布,與下伏地層呈突變接觸關系。第三層是中粗砂,黃褐色,濕-飽水,稍密-松散狀,含泥質,砂成分為長石、石英等,不均勻系數2.5-4.2,平均值3.0,曲率系數0.4-1.4,平均值0.8,級配不良,層底埋深8.7-9.3米,層厚4.9-6.1米,在整個場地均有分布,與下伏地層呈突變接觸關系。第四層為粉質粘土,灰黑色,可塑-軟塑狀,濕,含腐植質,具腥臭味,層底埋深11.6-12.3米,層厚2.40-3.30米,在整個場地均有分布,與下伏地層呈突變接觸關系。第五層為含卵礫粗砂,灰黃色,飽水,中密-稍密,砂成分為長石、石英等,卵礫石成份為砂巖、石英巖及少量暗色變質巖,含量20%左右,磨園度中等,礫徑一般1-2厘米,最大5厘米,不均勻系數2.9-3.6,平均值3.3,曲率系數0.1-0.8,平均值0.5,級配不良,層底埋深18.5-20.0米,層厚6.4-8.2米,與下伏地層呈漸變接觸關系。第六層為粉質粘土,黃褐色,可塑,濕,含少量鐵錳質結核,刀切面光滑,顯臘質光澤,節(jié)理裂隙發(fā)育,裂隙中充填灰白色粘土團塊,呈網狀分布,層底埋深21.0-22.8米,層厚1.0-4.1米,在整個場地均有分布,與下伏地層呈突變接觸關系。第七層為礫砂,黃褐色,飽水,中密,砂成分為長石、石英等,含少量卵礫石,直徑2-5厘米,砂質純凈,局部夾粉細砂薄層,不均勻系數3.3-6.5,平均值3.0,曲率系數0.2-1.9,平均值3.1,級配不良,層底埋深26.2-31.7米,厚度3.5-8.9米,在整個場地均有分布,與下伏地層呈突變接觸關系。第八層為粘土,灰的、灰綠色,濕,刀切面光滑,顯臘質光澤,含少理鐵錳質結核,夾石英顆粒及長石石英砂巖,半膠結狀,膠結物為高嶺土或粘土,手捏易碎,局部見中粗砂薄層,該層厚度大,本次勘察未揭穿,揭露最大厚度33.7米。場地淺層地下水類型屬潛水,勘察期間靜止水位3.5-3.9米,賦存于土體的孔隙裂隙中,主要含水層巖性為第三、四、五、七層,局部具微承壓性,主要接受大氣降水和地下水側向徑流補給,水位年變幅1-2.0m左右。場地的地基承載力特征值為110Kpa,無法滿足上部建筑對豎向承載力的要求,需要進行地基處理。5.2.2CFG樁復合地基設計與施工為滿足結構要求和達到經濟合理的目標,該工程選用C25強度等級的CFG樁。根據場地地質條件和工程經驗,確定樁徑為400mm,樁徑在合理范圍內,既能保證施工質量,又能有效傳遞荷載。樁距為1.6m,通過對復合地基承載力的計算和分析,該樁距能夠使樁體和樁間土充分發(fā)揮協(xié)同作用,提高地基的承載能力。樁長15m,施工樁長15.7m,樁端進入相對穩(wěn)定的土層,確保了地基的穩(wěn)定性。處理后復合地基承載力特征值要求不小于350kpa,以滿足上部建筑的荷載需求。施工采用ZKL600B長螺旋鉆機成孔,管內泵壓混合料灌注成樁工藝。在施工前,對場地進行了全面的準備工作。熟悉施工圖紙,把握設計思想,搞清尺寸關系及結構關系,收集圖紙會審紀要、設計變更等相關技術資料。了解場地土的工程水文地質情況、文物鉆探情況及地下管線敷設情況,安排施工場地平面布置,確定可行的施工技術方案。做好“三通一平”,即水通、電通、道路通和場地平整,由于ZKL600B長螺旋鉆機為大型鉆孔設備,對場地平整度要求較高,場地平整度控制在小于0.5,并且進行夯實,避免在軟臥下陷區(qū)施工。完成水電安裝,確定用電功率,一臺ZKL600B長螺旋鉆機大約75KW左右,由甲方確定水電接口后進行安裝。規(guī)劃布置施工現場,綜合考慮現場情況,確定混凝土輸送泵及混凝土攪拌機場地、砼制備及材料堆放場地、材料車輛道路、水電線路布置。在施工過程中,嚴格按照工藝流程進行操作。測量放線,根據設計圖紙中的樁位圖,按沉樁順序將樁逐一編號,根據樁號所對應的軸線,按尺寸要求施放樁位,每一個樁位用空心鋼管打入基底500mm,用白石灰灌筑滿以便找準樁位,并設置樣樁,以供樁機就位后定位。主軸線網定位放線由甲方實施,并經業(yè)主(或監(jiān)理)復核簽證,以驗線記錄單及現場控制樁為依據,由現場技術人員對樁位進行放線定位,打小木樁明示樁位,并經甲方代表、監(jiān)理工程師復核、簽證。鉆機就位,CFG樁鉆機就位后,應用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身導桿,校正位置,使鉆桿垂直對準樁位中心,確保鉆機就位時機身平穩(wěn)、穩(wěn)固,在鉆進時不發(fā)生傾斜、移位,保證CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。為準確控制鉆孔深度,在樁架上或樁管上作出控制的標尺,以便在施工中進行觀測、記錄。鉆進,根據施工圖紙和地質資料,制定可行的進尺、速度,不斷地觀察各種變化,掌握好鉆進深度,控制電機的電流,注意鉆桿的傾斜度,若發(fā)生斜孔時應采取相應的措施進行處理,鉆機下鉆的速度及鉆進過程中的地質情況做好記錄,發(fā)現異常立即上報。終孔,在鉆至設計樁底標高后,經監(jiān)理和質檢員雙方復合無誤后,進行下部工序施工。砼配料,施工時及時測定砂、石骨料的含水量,并將混凝土試驗室配合比換算成骨料在實際含水量情況下的施工配合比,嚴格控制混凝土的配合比,原材料的數量采用重量計量,必須準確,其重量偏差不得超過規(guī)范規(guī)定。攪拌混合料,按照設計配合比進行攪拌,確保各種原材料充分混合均勻。灌注混合料,鉆桿內泵壓灌注混凝土,提升鉆桿,灌注孔底混凝土,邊泵送邊提升鉆桿,直至成樁。鉆機移位,成樁后將鉆機移動至下一個樁位進行施工。封樁頂,對樁頂進行處理,確保樁頂的質量。樁砼養(yǎng)護,對樁體進行養(yǎng)護,保證樁體強度的正常增長。5.2.3質量檢測與驗收在施工過程中,對原材料質量進行了嚴格控制。水泥采用P?O32.5,無受潮結塊,其質量符合現行國家標準《硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥》(GB175)的規(guī)定,水泥進場時具備出廠合格證,并進行進場復驗。碎石采用粒徑5-20連續(xù)繼配的干凈堅硬碎石,其針片狀顆粒含量不宜大于10%,含泥量不大于2%,且符合國家現行標準《普通混凝土用碎石或卵石質量標準及檢驗辦法》JGJ53的規(guī)定。砂采用中砂,通過0.315mm篩孔的砂不少于15%,優(yōu)先選用Ⅱ區(qū)砂,含泥量不大于3%,不得含有草根、垃圾等有機雜物。攪拌用水采用飲用水。為使拌和料滿足可泵性要求,摻用泵送劑或減水劑,并摻用Ⅱ、Ⅲ級粉煤灰,粉煤灰的摻量經試配確定,其進場時具備出廠合格證,并進行進場復驗,所摻用的外加劑及粉煤灰的質量符合現行國家有關標準、技術規(guī)范等的規(guī)定。對施工過程中的關鍵參數進行了實時監(jiān)測和記錄。在鉆進過程中,密切關注鉆桿的垂直度和鉆進速度,確保垂直度偏差控制在1%以內,鉆進速度根據地層情況合理調整。對混合料坍落度進行嚴格控制,要求坍落度為18-22cm,以保證混合料的和易性和可泵性。灌注量確保樁身混凝土充盈系數不小于1.0,保證樁身的完整性和強度。施工完成后,采用多種檢測方法對CFG樁復合地基進行質量檢測。采用低應變法檢測樁身完整性,共檢測了200根樁,檢測結果顯示,樁身完整性良好,Ⅰ類樁占比達到90%,Ⅱ類樁占比10%,無Ⅲ類和Ⅳ類樁。通過靜載荷試驗檢測復合地基承載力,共進行了3組靜載荷試驗,試驗結果表明,復合地基承載力特征值達到了380kpa,滿足設計要求不小于350kpa的標準。對樁體強度進行檢測,隨機抽取了10組樁體試塊進行抗壓強度試驗,試驗結果顯示,樁體強度均達到了C25的設計強度等級要求。經過各項檢測,該工程CFG樁復合地基質量合格,通過了驗收。5.2.4經濟效益分析與其他地基處理方案相比,該工程采用CFG樁復合地基具有顯著的經濟效益。若采用預制樁基礎,預制樁需要專門的預制場地和設備,運輸和打樁過程中需要大型機械設備,施工成本較高。預制樁的材料成本、運輸成本、打樁成本以及相關的機械設備租賃成本等,使得每平方米地基處理成本約為350元。而灌注樁基礎施工過程中,泥漿的制備、排放以及清孔等環(huán)節(jié)會增加施工成本,同時灌注樁的混凝土用量相對較大,導致材料成本增加,每平方米地基處理成本約為300元。該工程采用CFG樁復合地基,每平方米地基處理成本約為200元。CFG樁體材料中摻入了大量的工業(yè)廢料粉煤灰,減少了水泥的用量,降低了材料成本。施工工藝相對簡單,施工設備投入較少,施工過程中不需要大型的打樁設備或復雜的施工工藝,降低了施工成本。CFG樁復合地基施工速度快,縮短了工期,減少了工期延誤帶來的成本增加。綜合考慮,采用CFG樁復合地基比預制樁基礎節(jié)省了約43%的地基處理費用,比灌注樁基礎節(jié)省了約33%的地基處理費用,經濟效益顯著。5.3案例對比與經驗總結對比金昌國際公寓項目和南航河南分公司南陽基地高層住宅樓工程這兩個案例,它們在地質條件、設計參數、施工工藝
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