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随着社会经济的快速发展和城市化建设进程的不断加快，高层建筑项目的建设数量越来越多，尤其是CFG桩的出现，为高层建筑工程建设事业的发展带来了新的活力。CFG桩又称水泥粉煤灰碎石桩，是在素混凝土桩基工艺上发展起来的新型桩体，它与桩间土体及褥垫层共同作用，组成CFG桩复合地基，在地基加固中效果十分明显。
1 工程概况
某高层建筑工程，根据勘察资料，该工程场地地层自上而下依次为：
①粉质粘土(Q3al＋pl)：灰黄、褐黄色，稍湿，可塑，Es＝6.0MPa，fk＝17
②粉质粘土(Q3al＋pl)：褐黄色，湿，可塑，Es＝5.2MPa，fk＝100kPa，层厚2.20～0.80m。
③粉质粘土(Q3al＋pl)：灰黄色，湿，可塑，Es＝6.1MPa，fk＝130kPa，层厚6.20～5.68m。
④粉质粘土(Q3al＋pl)：灰黄、褐黄色，湿，硬可塑，Es＝8.7MPa，fk＝210kPa，层厚5.20～4.20m。
⑤粉质粘土(Q2al＋pl)：黄褐色，湿，可塑，Es＝8.1MPa，fk＝190kPa，层厚4.30～1.50m。
⑥粉质粘土(Q2al＋pl)：棕黄色，湿，硬塑，Es＝12.7MPa，fk＝240kPa，层厚12.50～8.10m。
⑦粉质粘土(Q2al＋pl)：棕色，湿，硬塑，Es＝13.9MPa，fk＝250kPa，层厚25.70～25.70m。
⑧粘土(Q2al＋pl)：黄褐色，湿，硬塑，Es＝14.1MPa，fk＝280kPa，层厚11.70～11.70m。
⑨粘土(Q2al＋pl)：黄色，湿，硬塑，Es＝14.8MPa，fk＝300kPa，该层未揭穿。
2 地基处理设计方案论证及选择
根据场地的工程地质条件及水文地质条件，对该场地地基土多种地基处理方案从技术可行性、经济合理性、工程可靠性、当地的工程常用方法及经验和材料的来源、工期长短等影响效益的各种因素进行分析、比较和选择。
2.1 方案一：钻孔灌注桩加固方案
(1)选择桩型、桩材及桩长：根据试桩初步选择φ500mm钻孔灌注桩，混凝土水下灌注用C20，钢筋采用Ⅰ级。经查表得fc＝10N／mm2，fcm＝11N／mm2，ft＝1.1N／mm2，钢筋fy＝f′y＝210N／mm2。初步选择*⑦层粉质粘土为持力层不得小于1m。初步选择基础底面埋深4.5m，则该工程的较小桩长为20.5m。
(2)确定单桩竖向承载力设计值：
①根据桩身材料强度确定单桩竖向承载力设计值，按式Rc＝φ(fcA＋f′yAs)取φ＝1，fc按0.8折减。配筋率初步按0.5％计算，则：
Rｃ＝φ(fcA＋f′yAs)＝0.8×20.5×0.52×π／4＋210×0.005×0.52×π／4＝3.21＋0.206＝3.424(MN)＝3424(kN)
②根据土的物理指标与承载力间的的经验关系确定单桩竖向极限承载力标准值，查《基础工程设计与施工》表4－31，4－32得qsk3＝45kPa，qsk4＝65kPa，qsk5＝55kPa，qsk6＝80kPa，qsk7＝85kPa，qpk＝1200kPa。按式：Quk＝Qsk＋Qpk＝π×0.5(45×3.3＋65×3.7＋55×3.4＋80×8.9＋85×1.2)＋1200×0.52×π／4＝2182.3＋235＝2417(kN)
由此求Ｒ，即Rk＝Quk／2＝1208kN，Ｒ＝966kN。
(3)确定桩的数量和平面布置：初步确定该基础的底面积为74×2.83×2＋22×2.83×5＝730.14(m2)，基础和土自重G＝730.14×4.5×20＝65712(kN)，则桩数按式：
n＝μ(F＋G)／R
式中：N—桩数；
μ—系数，当桩基为轴心受压时μ＝1；当偏心受压时μ＝1.1～1.2；
F—作用于桩基上的竖向荷载设计值，kN；
G—桩基承台或条基和其上的土受到的重力，kN；
R—单桩竖向承载力设计值，kN。
n＝μ(F＋G)／R＝1.1(430×730.14＋65712)／966＝432.3
取ｎ＝433根。
基础布桩采用三角形或矩形布桩。
2.2 方案二：CFG桩复合地基加固方案
CFG桩具有较高的桩身强度，能承受较大份额的上部荷载，以往的加固经验表明，CFG桩加固后的复合地基承载力较加固前可提高2～3倍甚至更高，该场地附近以前工程现场的CFG桩静载试验结果也表明，复合地基承载力可达250～300kPa，单桩承载力亦可达180～200kN，可以满足设计要求。由于CFG桩本身具有良好的排水作用，可使施工产生的**孔隙水压力沿桩体排出。既该方案从技术的可行性、当地工程常用的方法及经验和工程的可靠性都是满足设计要求的。CFG桩复合地基的初步设计：
(1)设计该桩的桩径为：ｄ＝400mm；地基承载力特征值fsp，k≥373kPa。
(2)面积置换率m：依据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79－2002)中：
fspk＝m(Ra/Ap)＋β(1－m) fsk
式中：fspk—复合地基承载力特征值，取值373kPa；
fsk—桩间土承载力特征值，取值130kPa；
m—面积置换率；
β—桩间土承载力折减系数，取0.75；
Ra—单桩承载力特征值，kN；

一个建筑物的耐久程度和坚固程度，和这个建筑物的地基稳定程度有很大的关系。用学习汉语来解释的话，地基就像一个个汉字，只有熟悉掌握了这些汉字的用法，才能进一步的组词造句。同样的，地基就是整栋建筑中较基础的环节，如果地基不稳，那么建筑物的整体性也会很差，根本达不到建造的目的。因此，对地基的加固技术是施工人员必须掌握和慎重对待的技术。加固地基的方法有很多种，根据不同建筑物的结构类型，建筑物面临的主要问题等方面可以选择恰当的加固方法。比如说建筑物整体结构不稳，存在下陷的危机，这时对地基的加固技术较好选用人工或机械夯实，加固石桩之间的紧密度的方法。因为地基工程肩负着保护建筑物内人员财产安全的重任，所以在加固地基的过程中要严格按照计划规定来实施，确保每个环境的准确无误。
一、地基处理的目的和意义
1、提高地基土的抗剪切强度
由于建筑物地基的承载力不够，整体的结构不和谐，施工技术的不完善等因素，会导致建筑材料在施工或使用中经常受到相应的剪力破坏。这种破坏性的危害在短时间内不会明显的表现出来，但却使建筑物存在潜在的安全隐患。在今后的施工和使用中建筑物很*产生下陷、倾斜、抗打击能力不强的现象。所以提高地基土的抗剪切能力是十分必要的。
2、降低地基土的压缩性
建筑物出现沉降现象就是由于地基土的压缩性较大的关系。随着城市化进程的加快，建筑物越来越满足不了人们日益增长的住宅需求，再加上土地资源紧张等问题，造成了高层建筑物的盛行，建筑物与建筑物之间的距离没有达到安全的范围，进行建筑施工很*影响周围的环境和建筑物。类似这些现象不断增加了地基的荷载力，使原本趋于稳定的地基逐渐因承载力不够而产生固结沉降。这是一个相当危险的现象，对地基之上建筑物的安全有很大的影响。这也是造成地基下沉的主要原因。另外，在地基的建设中由于选用材料不统一，技术上的不完善，也*产生地基的不均匀沉降。因此一定要严格控制地基的沉降程度，保证建筑物的质量，采取必要措施降低地基土的压缩性。
3、改善地基土的动力特性
由于地震等地壳运动，有可能造成地基土的粉砂层产生液化的趋向，从而影响了地基的整体性、稳固性原则。因此，必须考虑这种动力特性的改变对建筑物造成的不利影响，采取必要措施改善地基土的动力特性，增加其防震能力。
二、地基加固技术
地基加固技术的施工是在地基之上的建筑物已经完工的前提下进行的。因此与之前的地基施工相比，其难度技术有所增加。而且由于地理环境，土质等因素的变化影响，会影响加固地基的方法选择。因此地基加固比地基建造更难，要求也更高。以下我们提出了几种有效进行加固地基的技术手段，确保在不同地质需求下可以进行多种选择。
2.1换土加固
换土加固是一种技术含量比较低的地基加固办法，只适用于浅层地基的加固。换图加固的基本工作原理就是把地基当中的软土层进行土质转换，将不好的、坚固性差的旧土壤清除掉，重新填充结构比较完整、坚固性比较好的土壤或材料。层次分明的制作土垫层、灰土地基等。由于换土加固的技术难度偏低，只在浅层作业，换土面积也比较大，所以适用于基坑面积宽大和开挖土方量较大的回填土方工程，其施工程序为基坑（槽）开挖、验槽、分层回填、夯（压）实或振实，以达到设计的密实度和夯实深度。
2.2振密加固
振密加固方法是采用一定的手段，通过振动、挤压使地基土体孔隙比减小，强度提高，达到地基处理的目的，主要包括表层压实法、重锤夯实法、强夯法、振冲挤密法和土桩法等。其中强夯法在建筑基地加固中应用较广泛。强夯法（强力夯实法）是一种软弱地基深层加固方法，其有效加固深度随夯击能量增大而加深，它是利用不同重量的夯锤，从不同的高度自由落下，产生很的冲击力来处理地基的方法，可提高低基的强度并降低其压缩性，并改善其抗振动液化能力和消除土的湿陷性。强夯法在施工中要注意以下技术细节：
1）不能直接进行振密加固施工，因为施工次数比较少，在保持建筑物整体性不变的前提下，一旦出现技术失误，就不可能有补救机会，因此在施工前要多次试验，找准夯实点，计算出夯实的合适次数等。确保施工环节的顺利进行，避免返工重做的状况发生。
2）夯击后要合理确定间歇时间，保证空隙水压完全消散。
3）在易翻浆的饱和粘性土上，可在夯点下铺填砂石垫层，以利空隙水压的消散，可一次铺成或分层铺填。
2.3排水固结法
排水固结法是软土地基在附加荷载的作用下，逐渐排出孔隙水，使孔隙比减小，产生固结变形。在这个过程中，随着土体**静孔隙水压力的逐渐消散，土的有效应力增加，地基抗剪强度相应增加，并使沉降提前完成或提高沉降速率。排水固结法主要由排水和加压两个系统组成。排水可以利用**土层本身的透水性，尤其是软土地区多夹砂薄层的特点，也可设置砂井、袋装砂井和塑料排水板之类的竖向排水体。加压主要是地面堆载法、真空预压法和井点降水法。为加固软弱的粘土，在一定条件下，采用电渗排水井点也是合理而有效的。
2.4高压喷射注浆加固
高压喷射注浆（旋喷）加固地基是利用高压泵通过特制的喷嘴，把浆液（一般为水泥浆）喷射到土中。浆液喷射流依靠自身的巨大能量，把一定范围内的土层射穿，使原状土破坏，并因喷嘴作旋转运动，被浆液射流切削的土粒与浆液进行强制性的搅拌混合，待胶结硬化后，便形成新的结构，达到加固地基的目的。旋喷法适用于粉质粘土、淤泥质土、新填土、饱和的粉细砂（即流砂层）及砂卵石层等的地基加固与补强。其方法有单管法、双重管法、三重管法及干喷法等。

软土地基加固可采用水泥土搅拌桩技术，利用水泥搅拌桩固化原理使地基软土硬结，强化地基结构，确保地基的稳定性和稳固性。水泥搅拌桩的实质是指利用水泥、石灰共同制作而成的一种固化桩基，具有较强的固化作用，应用于软土地基施工时能有效提升地基承载力，保证地基及地基上部分建筑的质量。下面，笔者结合软土地基加固原理，对地基加固施工中应用到的水泥搅拌桩技术进行详细分析。
一、软土地基加固施工原理
基础施工中，如果施工场地地表水发育较好，该场地即属于典型的软土地基。在建筑施工中，软土地基施工始终是一大技术难题，若施工处理不当，建筑基础较*发生不均匀沉降，甚至影响到后期基础上部分建筑的施工。因此，参与建筑工程施工的工作人员必须在施工期间做好软土地基加固，严格控制软土地基加固质量，以免基础结构出现质量问题。鉴于水泥土搅拌桩具有一定的固化作用，因此建议利用该套施工技术加固软土地基，以解决软土地基加固施工难题。
二、水泥土搅拌桩在软土地基加固中的应用
1、水泥土搅拌桩的优势
与其他桩型不同，水泥搅拌桩这一桩基制作采用了水泥、石灰等材料作固化剂，同时借助搅拌机械对材料进行搅拌，**了搅拌桩的固化作用。将水泥搅拌桩应用于软土地基施工，可概括总结出以下几种施工优势：加固效率高；施工噪声小，几乎无振动；基础表面不会出现隆起；作业面没有污水排出，不会对环境造成污染和破坏；施工简便、快捷；施工*廉，造价成本相对较低。
2、水泥土搅拌桩的施工工艺分析
应用水泥土搅拌桩来加固软土地基时，操作施工方法可采用双头深层水泥土搅拌桩施工法，图1为双头深层水泥土搅拌桩的施工工艺流程，实际施工时必须按照该套流程顺序实施。
由图1可知，水泥土搅拌桩施工时，第一步骤仍然是对施工现场进行测量定位，确定下搅拌桩的安装位置；接着钻孔，并注意地表面调平；再次，配置水泥砂浆，配置时要控制好各类原材料的配合比；*四，材料搅拌，喷浆并下沉；*五，计算出搅拌桩下沉深度；*六 ，喷浆提升；*七，水泥砂浆材料复搅；*八，清洗管道，保持管道的干净；最后，移开桩机，即水泥搅拌桩施工完成。
3、主要施工方法
（1）水泥浆配制。本项目水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水、灰质量比为（0.5～0.55）：1.水泥用量严格计量，加水用**定量器。浆液每次搅拌时间不得少于3min，浆液搅拌均匀，不得离析、沉淀，停置1h以上的浆液应清理。
（2）搅拌桩钻机就位。搅拌桩钻机在配制浆液的同时，在*的桩位就位，让搅拌轴对中，用水平尺调平机座，导向架对地面的垂直偏差不**过1%，对位偏差不大于5cm，且必须保证搅拌桩相互搭接200mm。
（3）预搅拌浆下沉。搅拌浆下沉过程中，距离设计桩**标高0.5m发出信号通知后台，喷浆钻进，直至设计桩底标高。
（4）喷浆提升。预搅下沉至设计深度时并保持原地搅拌，待浆液送至30S后再提升，为保证搅拌桩桩**质量，停浆面在设计桩**标高以上500mm.根据试成桩工艺参数确定的钻机转速，提升速度，注浆泵压力和泵量等注浆，保证注浆量。
三、水泥土搅拌桩施工质量标准及要求
（1）桩位的标准及要求。桩机移架就位后，应根据总承包方提供的控制点测设桩位，测量误差小于1cm，搅拌头对准竹签误差小于1cm，累计误差小于2cm，在桩区处必须设置一定数量的控制检查桩，打桩前核对竹签有无变化，若有变化应及时更正。
（2）垂直度的标准及要求。设计要求桩身垂直度≤1.0%，按照此要求在桩架上两个方向设置水平尺及2m高的线砣，使垂直线球保持在刻度范围内，每根桩打桩前检查一次，每钻进提升一次，必须检查一次，使打桩全过程保持在允许的垂直度范围内。每根桩确保钻进，提升上下各两次。
（3）送浆控制的标准及要求。在灰浆挤压泵上安装挤压表或自动记录仪，防止送浆压力不足和桩身断浆。在送浆过程中应专人观察与记录，发现问题及时与前台取得联系，并进行补喷，补搅。
四、施工过程中的质量控制要点
软土地基施工中，如果施工人员选择采用水泥搅拌桩技术进行软土地基加固，则为了确保地基施工质量，施工时必须严格控制水泥搅拌桩的施工工艺，做好每一道工序、每一个环节的施工控制，强化施工管理，防止因施工不当或施工管理不慎而导致质量缺陷。下面介绍几点关于水泥搅拌桩施工的质量控制措施。
（1）严格控制好水泥搅拌桩的下沉工艺，保证其垂直度。施工时要按照相关的质量控制要求，对水泥搅拌桩下沉垂直度加以严格控制，方法为在桩架上下两个方向都设置上水平尺，附带设置一个2米高的线砣。施工人员每敲打一次水泥搅拌桩，就要对搅拌桩进行一次检查，确保垂直线砣一直处于规定的刻度范围中。该方法可实现对搅拌桩垂直度的有效控制。
（2）控制好搅拌桩的强度。其质量控制要求是对入场的施工材料及时抽查、送验，对不符合技术要求的施工材料杜绝使用；随机检查水泥灰与水的配合比是否符合要求，达到标准。
（3）控制好桩长。其质量控制要求是计算好施工桩长，成桩前量好钻杆长度，并在桩架上做好标记，保证深度误差小于5cm，严格掌握好喷浆位置。