某工程CFG桩复合地基的检测分析
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摘要：针对某一采用CFG桩复合地基的工程，对复合地基进行低应变测试和静载荷试验，检测结果表明，CFG桩桩身完整性良好，复合地基承载力达到基础设计要求。
关键词：CFG桩，复合地基，检测，低应变测试，静载荷试验
水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）不仅可以提高地基的承载力，而且可以有效的减少地基总沉降及差异沉降，因此广泛的应用于建筑地基处理中。CFG桩复合地基具有承载力提高幅度大，地基变形小的特点，并具有较高的适应范围。对于处理黏土、粉土、砂土和正常固结的素填土、淤泥质土都有一定的适应性。本文以某办公楼为例，对CFG桩的检测进行分析。
1、工程概况
拟建场地地貌类型属昌潍冲洪积平原，位于山东省潍坊市北海路以西，桐荫街以北，交通便利，厂区地形平坦。总建筑面积37829.08平方米，层数34层，结构形式为框架剪力墙结构，基础形式为筏板基础,正方形布桩。
2、工程地质条件
①素填土：暗褐色，稍湿，松散，由粉土、粉质粘土组成，含少量砖块。厂区普遍分布，厚度1.2～2.5m，平均1.6m。
②粉土：黄褐色，稍湿，密实，含少量小姜土，含铁锰质氧化物，干强度和韧性低。厂区普遍分布，厚度：2.1～4.8m，平均4.5m。
③粉土：黄褐色，稍湿，密实，偶见姜石，含铁锰质氧化物，干强度和韧性低。厂区普遍分布，厚度4.8～5.4m，平均5.0m。
④粉砂：黄褐色，稍湿～湿，水位以下饱和，密实，长石、石英质，偶见大姜石，含少量云母。场地普遍分布，厚度：2.7～3.2m，平均3.0m。
⑤粉土：黄褐色，稍湿～湿，密实，干强度及韧性低。厂区普遍分布，厚度：4.8～5.2m，平均5.0m。
⑥粉质粘土：黄褐色，硬塑状态，干强度和韧性中等。厂区普遍分布，厚度：8.9～9.5m，平均9.1m。
⑦中砂：肉红色，饱和，密实。厂区普遍分布，厚度：2.5～3.1m，平均2.8m。
⑧粉质粘土，硬塑状态，干强度和韧性高。厂区普遍分布，厚度：9.9～10.5m，平均10.1m。
3、岩土工程设计检测
根据《岩土工程勘察报告》及设计要求，拟建场地工程天然地基不能满足设计要求，必须进行地基处理。处理方案采用CFG桩复合地基，桩端持力层为中砂层。设计总桩数为676根。依据设计技术要求及相关国家标准，对拟建场地处理后的地基进行检测。载荷试验是确定复合地基承载力、评定加固效果的重要依据。根据规范要求，对CFG桩复合地基进行承载力试验和桩身完整性试验。
4、检测方法分析
4.1低应变反射法测试
动测原理是以应力波和振动理论为基础，将桩视作一端自由一端弹性固结的一维弹性杆。当用力锤在桩顶施加瞬态激振力时，桩身质点产生振动，应力波向下传播至桩底．并产生反射。若桩身存在缺陷就会产生反射，根据安置于桩顶的传感器接收的信号，分析反射波的振幅、相位、频率等特征的变化，对桩身结构及混凝土质量作出判断。
对于实测结果根据其波幅、频率、波速的变化，结合工程地质条件及地基处理施工的具体情况，将桩身质量划分为四类：
Ⅰ类：2L/c时刻前无缺陷反射波，有桩底反射波。此类桩波形规则，桩身无缺陷，砼强度等级达到设计要求，属于优质桩。
Ⅱ类：2L/c时刻前出现轻微缺陷反射波，有桩底反射波。此类桩波形基本规则，桩身有少量轻微缺，砼强度等级达到设计要求，属于合格桩。
Ⅲ类：有明显缺陷反射波，其他特征介于Ⅱ类和Ⅳ类之间。此类桩有明显的不规则反射，砼波速偏低，桩身存在较严重缺陷，砼强度等级达不到设计要求，属于较差桩。
Ⅳ类：2L/c时刻前出现严重缺陷反射波或周期性反射波，无桩底反射波。波形畸变严重．波速明显偏低，桩身存在严重的缺陷。属于报废桩．必须进行工程处理。
测试仪器采用PIT-W工程动测仪测试分析系统主要由激振器、传感器、信号记录、波形分析、数据处理等组成。传感器使用高阻尼速度计和加速度计，用黄油耦合于于桩头之上，使之垂直紧密接触。通过对70根桩基进行现场测试．综合分析桩身结构情况施工工艺等，认为桩基桩身结构完整性满足设计要求。
4.2复合地基竖向静载试验
根据中华人民共和国行业标准JGJ 79-2002，静载试验采用竖向抗压静荷载法。试验的压板采用边长为1.35m正方形板，由锚桩平台提供支座反力。
4.2.1试验稳定标准
加载等级分为8级，最大加载值为设计要求最大加载值的2倍，每加一级荷载荷载各读记承压板沉降一次，以后每半小时读记一次。一小时沉降量小于0.1mm时，即为稳定，可以加下一级荷载。
4.2.2试验终止标准
①沉降极具增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起；②承压板的累积沉降量已大于其宽度或直径的6%；③当达不到极限荷载，而最大加载压力已大于设计要求压力值的2倍。
经计算，结合实际地质条件、施工情况，确定单桩竖向极限承载力标准值Qqk= 1120kPa。承载力满足设计要求。
4.3 CFG桩复合地基承载力计算
CFG桩复合地基承裁力计算，根据行业标准JGJ 79-2002规范，CFG桩复合地基承载力特征值按下式计算：
其中 ―复合地基承载力特征值(kPa)；
m―面积置换率；
―单桩竖向承载力特征值(kN)；
―桩的截面积(m2)；
―桩间土承载力折减系数，取0.95；
―天然地基承载力特征值(kPa)。
CFG桩复合地基承载力试验值为560kPa，经计算CFG桩复台地基承载力特征值为546.64kPa，满足设汁要求。
5结语
对本工程的CFG桩复合地基进行低应变反射法测试和复合地基静载荷试验，检测结果表明，CFG桩桩身完整性良好，复合地基承载力达到基础设计要求。
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