CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)：原理、應(yīng)用與優(yōu)化探索

CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)：原理、應(yīng)用與優(yōu)化探索一、引言1.1研究背景與意義隨著城市化進(jìn)程的加速和建筑行業(yè)的蓬勃發(fā)展，各類基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和建筑物如雨后春筍般涌現(xiàn)。在建筑工程中，地基作為整個(gè)建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，其承載能力和穩(wěn)定性直接關(guān)系到建筑物的安全與正常使用。然而，天然地基的性質(zhì)往往復(fù)雜多變，許多場(chǎng)地的地基土無法滿足建筑物對(duì)承載力和變形的要求，需要進(jìn)行有效的地基處理。傳統(tǒng)的地基處理方法在面對(duì)一些復(fù)雜地質(zhì)條件和特定工程要求時(shí)，存在一定的局限性。CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)作為一種新型的地基處理技術(shù)，應(yīng)運(yùn)而生并得到了廣泛的應(yīng)用。CFG樁全稱為水泥粉煤灰碎石樁，是由碎石、石屑、砂、粉煤灰摻適量水泥加水拌和，用各種成樁機(jī)械在地基中制成的可變強(qiáng)度樁。CFG短樁復(fù)合地基則是由CFG短樁、樁間土和褥墊層共同組成，通過三者的協(xié)同作用來提高地基的承載能力和減小地基沉降。在實(shí)際工程中，許多建筑場(chǎng)地存在軟土地基、填土、砂土等地層條件，這些地基土的承載力較低，壓縮性較大。如果直接在這樣的地基上進(jìn)行建筑施工，可能會(huì)導(dǎo)致建筑物基礎(chǔ)沉降過大、不均勻沉降甚至傾斜、開裂等嚴(yán)重問題，威脅到建筑物的結(jié)構(gòu)安全和正常使用功能。例如，在一些沿海地區(qū)的城市建設(shè)中，由于地下水位較高，地基土多為軟黏土，采用傳統(tǒng)的地基處理方法難以滿足高層建筑對(duì)地基承載力和沉降控制的嚴(yán)格要求。而CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在這些地區(qū)的工程建設(shè)中發(fā)揮了重要作用。該技術(shù)能夠顯著提高地基的承載力，一般情況下，處理后的復(fù)合地基承載力與原地基承載力相比，可提高2-5倍。這使得在一些原本地基條件較差的場(chǎng)地，也能夠順利建設(shè)高層建筑、大型工業(yè)廠房等各類建筑物。同時(shí)，CFG短樁復(fù)合地基還能有效控制地基沉降，確保建筑物在使用過程中的穩(wěn)定性。在控制沉降方面，通過合理設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、樁間距以及褥墊層的厚度和模量等參數(shù)，可以使地基的沉降量控制在允許范圍內(nèi)，避免因沉降過大而對(duì)建筑物造成損害。此外，CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)還具有施工簡(jiǎn)便、工期短、成本低、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)。其施工方法一般為長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法，施工過程中無需泥漿護(hù)壁，沒有泥漿外運(yùn)，既節(jié)約了成本，又無環(huán)境污染，非常適合在城市市區(qū)等對(duì)環(huán)境要求較高的區(qū)域施工。而且，由于CFG樁一般不用計(jì)算配筋，還可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作攪合料，進(jìn)一步降低了工程造價(jià)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。然而，盡管CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，但目前其理論研究仍相對(duì)滯后于工程實(shí)踐。在設(shè)計(jì)計(jì)算理論方面，雖然已經(jīng)有一些計(jì)算方法和模型，但還存在諸多不完善之處，不同的計(jì)算方法和模型之間存在一定的差異，導(dǎo)致在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員對(duì)于參數(shù)的選取和計(jì)算結(jié)果的可靠性存在一定的困惑。在荷載傳遞機(jī)理、沉降計(jì)算方法、樁土共同作用機(jī)制等方面，還需要進(jìn)一步深入研究，以提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性，為工程實(shí)踐提供更加堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。因此，開展對(duì)CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，不僅能夠解決當(dāng)前工程實(shí)踐中面臨的一些技術(shù)難題，還能推動(dòng)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，使其在建筑領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)自誕生以來，在國(guó)內(nèi)外都受到了廣泛關(guān)注，眾多學(xué)者和工程技術(shù)人員從理論研究和工程應(yīng)用等多個(gè)角度展開了深入探索，取得了一系列有價(jià)值的成果，但也存在一些尚待完善的地方。在理論研究方面，國(guó)外早期主要側(cè)重于復(fù)合地基的基本概念和一般性理論研究。例如，太沙基（Terzaghi）等學(xué)者對(duì)地基承載力和沉降計(jì)算理論進(jìn)行了奠基性研究，為后續(xù)復(fù)合地基理論的發(fā)展提供了重要基礎(chǔ)。隨著研究的深入，一些學(xué)者開始關(guān)注CFG樁復(fù)合地基的荷載傳遞特性和樁土相互作用機(jī)制。如通過室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬，分析樁體與樁間土在不同荷載水平下的應(yīng)力分擔(dān)規(guī)律，以及褥墊層厚度和模量對(duì)樁土應(yīng)力比的影響。在沉降計(jì)算理論方面，提出了基于彈性理論、分層總和法等原理的多種計(jì)算模型，試圖更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)復(fù)合地基的沉降變形。然而，這些理論研究在考慮實(shí)際工程中的復(fù)雜地質(zhì)條件和施工因素時(shí)，仍存在一定的局限性，如對(duì)樁體和土體的非線性力學(xué)行為、施工過程中樁土相互作用的動(dòng)態(tài)變化等考慮不夠充分。國(guó)內(nèi)對(duì)CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)的研究起步相對(duì)較晚，但發(fā)展迅速。在理論研究上，眾多學(xué)者針對(duì)CFG樁復(fù)合地基的特點(diǎn)進(jìn)行了深入探討。中國(guó)建筑科學(xué)研究院的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)CFG樁復(fù)合地基的荷載傳遞機(jī)理、承載力計(jì)算方法和沉降計(jì)算方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并制定了相關(guān)的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，為工程實(shí)踐提供了重要的理論依據(jù)。一些學(xué)者通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，研究了不同樁長(zhǎng)、樁間距、褥墊層參數(shù)等因素對(duì)復(fù)合地基承載特性和沉降特性的影響規(guī)律。例如，趙明華等學(xué)者通過大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，分析了CFG樁復(fù)合地基在不同地質(zhì)條件下的荷載傳遞規(guī)律，提出了更符合實(shí)際工程的承載力和沉降計(jì)算方法。在數(shù)值模擬方面，利用有限元軟件ANSYS、ABAQUS等對(duì)CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行建模分析，能夠直觀地展現(xiàn)樁土相互作用過程和應(yīng)力應(yīng)變分布情況，為理論研究提供了有力的工具。然而，目前國(guó)內(nèi)的理論研究雖然取得了顯著進(jìn)展，但在一些關(guān)鍵問題上仍存在爭(zhēng)議和不足。例如，對(duì)于CFG短樁復(fù)合地基在復(fù)雜地質(zhì)條件下（如深厚軟土、巖溶地區(qū)等）的適用性和設(shè)計(jì)計(jì)算方法，還需要進(jìn)一步深入研究；不同學(xué)者提出的計(jì)算模型和參數(shù)取值方法存在差異，缺乏統(tǒng)一的、具有廣泛適用性的理論體系。在工程應(yīng)用方面，國(guó)外在一些大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和高層建筑項(xiàng)目中應(yīng)用了CFG樁復(fù)合地基技術(shù)。如在歐洲的一些城市建設(shè)中，采用CFG樁復(fù)合地基處理軟土地基，取得了較好的工程效果。但由于不同國(guó)家和地區(qū)的地質(zhì)條件、建筑規(guī)范和施工技術(shù)水平存在差異，其應(yīng)用范圍和經(jīng)驗(yàn)與國(guó)內(nèi)有所不同。國(guó)內(nèi)CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)的應(yīng)用范圍極為廣泛，涵蓋了高層建筑、工業(yè)廠房、道路橋梁、機(jī)場(chǎng)碼頭等多個(gè)領(lǐng)域。在北京、上海、廣州等大城市的大量建筑工程中，CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。例如，北京的多個(gè)住宅小區(qū)和商業(yè)建筑項(xiàng)目采用CFG短樁復(fù)合地基，有效解決了地基承載力不足和沉降控制的問題，同時(shí)降低了工程造價(jià)。在工業(yè)廠房建設(shè)中，對(duì)于一些對(duì)地面平整度和承載能力要求較高的廠房，CFG短樁復(fù)合地基也能滿足工程需求。在道路橋梁工程中，CFG樁復(fù)合地基可用于處理橋頭軟基、道路拓寬等工程問題，提高道路和橋梁的穩(wěn)定性。然而，在實(shí)際工程應(yīng)用中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題。部分工程由于設(shè)計(jì)不合理或施工質(zhì)量控制不當(dāng)，導(dǎo)致復(fù)合地基的承載能力和沉降控制未達(dá)到預(yù)期效果。例如，在一些工程中，由于樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)過短或樁間距過大，使得地基的承載能力不足；施工過程中，由于混凝土澆筑質(zhì)量不穩(wěn)定、樁身垂直度控制不好等問題，影響了復(fù)合地基的整體性能。綜上所述，雖然CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)在國(guó)內(nèi)外的理論研究和工程應(yīng)用方面都取得了一定的成果，但仍存在一些不足之處。在理論研究方面，需要進(jìn)一步完善荷載傳遞機(jī)理、沉降計(jì)算方法等基礎(chǔ)理論，建立更加統(tǒng)一、準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)計(jì)算模型；在工程應(yīng)用方面，需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)和施工的規(guī)范化管理，提高工程質(zhì)量控制水平，以確保CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)在實(shí)際工程中能夠充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。未來的研究應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注復(fù)雜地質(zhì)條件下的應(yīng)用技術(shù)、新型施工工藝和材料的研發(fā)，以及與其他地基處理技術(shù)的優(yōu)化組合，以推動(dòng)CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新。1.3研究方法與創(chuàng)新點(diǎn)為了深入研究CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)，本研究綜合運(yùn)用了多種研究方法，力求全面、系統(tǒng)地揭示其工作機(jī)理、設(shè)計(jì)方法和工程應(yīng)用效果，同時(shí)探索其在理論和實(shí)踐中的創(chuàng)新點(diǎn)。研究方法案例分析法：收集和整理多個(gè)實(shí)際工程案例，涵蓋不同地質(zhì)條件、建筑類型和工程規(guī)模。對(duì)這些案例的設(shè)計(jì)參數(shù)、施工過程、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析，總結(jié)CFG短樁復(fù)合地基在實(shí)際應(yīng)用中的成功經(jīng)驗(yàn)和常見問題。例如，通過對(duì)北京某高層建筑CFG短樁復(fù)合地基工程案例的研究，分析其在復(fù)雜地質(zhì)條件下（存在深厚軟土層和地下水）的設(shè)計(jì)方案、施工工藝以及沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，深入了解該技術(shù)在應(yīng)對(duì)此類地質(zhì)條件時(shí)的適應(yīng)性和有效性。同時(shí)，對(duì)一些出現(xiàn)問題的案例進(jìn)行剖析，找出導(dǎo)致工程質(zhì)量問題的原因，如樁身質(zhì)量缺陷、設(shè)計(jì)參數(shù)不合理等，為后續(xù)研究和工程實(shí)踐提供借鑒。理論推導(dǎo)法：基于土力學(xué)、基礎(chǔ)工程學(xué)等相關(guān)理論，對(duì)CFG短樁復(fù)合地基的荷載傳遞機(jī)理、承載力計(jì)算方法和沉降計(jì)算方法進(jìn)行理論推導(dǎo)。結(jié)合彈性力學(xué)、塑性力學(xué)等知識(shí)，建立合理的力學(xué)模型，分析樁土相互作用過程中應(yīng)力和變形的分布規(guī)律。例如，運(yùn)用Mindlin解和Geddes應(yīng)力分布理論，推導(dǎo)CFG樁復(fù)合地基中樁側(cè)阻力和樁端阻力的計(jì)算公式，以及樁土應(yīng)力比的理論表達(dá)式。通過理論推導(dǎo)，為設(shè)計(jì)計(jì)算提供理論依據(jù)，同時(shí)與現(xiàn)有理論成果進(jìn)行對(duì)比分析，探討理論的完善方向。數(shù)值模擬法：利用有限元軟件ANSYS、ABAQUS等對(duì)CFG短樁復(fù)合地基進(jìn)行數(shù)值建模分析。通過建立三維模型，模擬不同的施工工況和荷載條件，直觀地展示樁土相互作用過程中的應(yīng)力應(yīng)變分布情況，預(yù)測(cè)復(fù)合地基的承載特性和沉降變形規(guī)律。在數(shù)值模擬過程中，考慮樁體、樁間土和褥墊層的材料非線性、幾何非線性以及接觸非線性等因素，提高模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，通過改變樁長(zhǎng)、樁間距、褥墊層厚度和模量等參數(shù)，進(jìn)行多組數(shù)值模擬，分析這些參數(shù)對(duì)復(fù)合地基性能的影響規(guī)律，為優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考。創(chuàng)新點(diǎn)特定因素深入研究：以往研究對(duì)CFG短樁復(fù)合地基中樁體材料的微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能之間的關(guān)系關(guān)注較少。本研究將采用微觀測(cè)試技術(shù)，如掃描電子顯微鏡（SEM）、壓汞儀（MIP）等，對(duì)CFG樁體材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，探究水泥摻量、粉煤灰含量、石屑粒徑等因素對(duì)樁體微觀結(jié)構(gòu)的影響，進(jìn)而揭示微觀結(jié)構(gòu)與宏觀力學(xué)性能（如抗壓強(qiáng)度、彈性模量等）之間的內(nèi)在聯(lián)系。這將為優(yōu)化樁體材料配合比提供更深入的理論依據(jù)，有助于提高CFG樁的性能和復(fù)合地基的整體效果。新應(yīng)用場(chǎng)景探索：隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)和太陽能電站的建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大。這些場(chǎng)地通常位于地質(zhì)條件較為復(fù)雜的區(qū)域，對(duì)地基的承載能力和穩(wěn)定性要求較高。本研究將探索CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)在新能源場(chǎng)地地基處理中的應(yīng)用，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)和太陽能電池板支架基礎(chǔ)的特點(diǎn)，研究其合理的設(shè)計(jì)方法和施工工藝。通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值模擬，分析CFG短樁復(fù)合地基在承受動(dòng)態(tài)荷載（如風(fēng)力、地震力等）作用下的性能表現(xiàn)，為新能源場(chǎng)地的地基處理提供新的技術(shù)方案，拓展CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。二、CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)概述2.1CFG短樁復(fù)合地基的構(gòu)成與特點(diǎn)2.1.1構(gòu)成要素CFG短樁復(fù)合地基主要由CFG短樁、樁間土和褥墊層三部分構(gòu)成，各部分相互作用，共同承擔(dān)建筑物傳遞的荷載，其具體構(gòu)成如下：CFG短樁：CFG短樁的主要材料包括碎石、石屑、砂、粉煤灰和水泥。其中，碎石是樁體的主要骨料，提供了樁體的骨架結(jié)構(gòu)，其粒徑通常在5-25mm之間，具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，能夠承受較大的荷載。石屑則填充在碎石之間的空隙中，改善了樁體材料的級(jí)配，使樁體更加密實(shí)，提高了樁體的強(qiáng)度和抗變形能力。砂的加入進(jìn)一步優(yōu)化了樁體材料的顆粒分布，增強(qiáng)了樁體的整體性。粉煤灰作為一種工業(yè)廢料，不僅具有活性，能夠與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成具有膠凝性的物質(zhì)，提高樁體的強(qiáng)度，還能改善混合料的和易性，便于施工操作，同時(shí)減少水泥的用量，降低工程造價(jià)。水泥在樁體中起到膠結(jié)作用，將其他材料粘結(jié)在一起，形成具有一定強(qiáng)度和剛度的樁體。通過調(diào)整水泥的摻量及配合比，CFG樁的強(qiáng)度等級(jí)一般可在C5-C25之間變化。在物理特性方面，CFG短樁具有較高的強(qiáng)度和模量，其抗壓強(qiáng)度通常遠(yuǎn)大于樁間土，能夠?qū)⑸喜亢奢d有效地傳遞到深層地基中。同時(shí)，樁體具有較好的耐久性和抗?jié)B性，能夠在長(zhǎng)期的使用過程中保持穩(wěn)定的性能。在復(fù)合地基中，CFG短樁主要起到豎向增強(qiáng)體的作用，承擔(dān)大部分的豎向荷載，并通過樁側(cè)摩阻力和樁端阻力將荷載傳遞到周圍土體和下部持力層。樁側(cè)摩阻力的大小與樁土之間的摩擦力、樁體表面的粗糙度以及土體的性質(zhì)等因素有關(guān)；樁端阻力則主要取決于樁端持力層的承載力和樁端的形狀。當(dāng)建筑物荷載作用于復(fù)合地基時(shí)，由于樁體的剛度大于樁間土，樁頂應(yīng)力集中，樁首先承擔(dān)較大的荷載，然后通過樁側(cè)摩阻力和樁端阻力逐漸將荷載傳遞給周圍土體，使樁間土也參與到承載過程中，共同承擔(dān)上部荷載。樁間土：樁間土是指CFG短樁周圍的天然地基土體，其材料即為場(chǎng)地原有的地基土，如粘性土、粉土、砂土等。不同類型的地基土具有不同的物理特性，粘性土具有較高的粘性和可塑性，顆粒之間的粘結(jié)力較強(qiáng)，但透水性較差；粉土的顆粒大小介于砂土和粘性土之間，其透水性比粘性土好，但抗剪強(qiáng)度相對(duì)較低；砂土則具有較大的顆粒，透水性強(qiáng)，抗剪強(qiáng)度較高，但粘性較小。樁間土在復(fù)合地基中也發(fā)揮著重要作用，雖然其承載能力相對(duì)CFG短樁較低，但在褥墊層的調(diào)節(jié)作用下，樁間土能夠與CFG短樁共同承擔(dān)上部荷載。在荷載作用下，樁間土?xí)a(chǎn)生一定的變形，通過與樁體之間的相互作用，調(diào)整樁土之間的應(yīng)力分布。同時(shí)，樁間土還能對(duì)樁體起到側(cè)向約束作用，限制樁體的側(cè)向變形，提高樁體的穩(wěn)定性。例如，在粘性土地基中，樁間土的粘性能夠增加樁體與土體之間的摩擦力，增強(qiáng)樁土之間的協(xié)同工作能力；在砂土地基中，樁間土的較大顆粒能夠提供較好的側(cè)向支撐，防止樁體發(fā)生傾斜或破壞。褥墊層：褥墊層通常采用中砂、粗砂、級(jí)配砂石或碎石等散體粒狀材料，其最大粒徑不宜大于30mm。這些材料具有良好的透水性和壓實(shí)性，能夠在施工過程中方便地鋪設(shè)和壓實(shí)，形成穩(wěn)定的墊層結(jié)構(gòu)。褥墊層在復(fù)合地基中具有至關(guān)重要的作用，是保證CFG短樁復(fù)合地基正常工作的關(guān)鍵要素之一。首先，褥墊層能夠保證樁、土共同承擔(dān)荷載。當(dāng)上部荷載作用于基礎(chǔ)時(shí)，褥墊層產(chǎn)生一定的壓縮變形，使樁和樁間土能夠同時(shí)發(fā)生沉降，從而保證樁間土始終參與工作，充分發(fā)揮樁間土的承載能力。其次，通過改變?nèi)靿|層的厚度，可以調(diào)整樁垂直荷載的分擔(dān)比例。一般來說，褥墊層越薄，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比越高；褥墊層越厚，樁間土承擔(dān)的荷載比例越大。例如，在某工程中，通過試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)褥墊層厚度從200mm減小到150mm時(shí)，樁承擔(dān)的荷載比例從60%增加到70%，樁間土承擔(dān)的荷載比例相應(yīng)減小。此外，褥墊層還能減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，使基礎(chǔ)底面的應(yīng)力分布更加均勻。同時(shí)，在水平荷載作用下，褥墊層能夠調(diào)整樁、土水平荷載的分擔(dān)，褥墊層越厚，土分擔(dān)的水平荷載占總荷載的百分比越大，樁分擔(dān)的水平荷載占總荷載的百分比越小。這對(duì)于提高復(fù)合地基的抗震性能和抗水平荷載能力具有重要意義。2.1.2技術(shù)特點(diǎn)CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)具有一系列顯著的特點(diǎn)，使其在地基處理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。與其他地基處理技術(shù)相比，這些特點(diǎn)體現(xiàn)了CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。承載力高：CFG短樁自身具有較高的強(qiáng)度和剛度，能夠有效地將上部荷載傳遞到深層地基。在復(fù)合地基中，樁與樁間土共同承擔(dān)荷載，充分發(fā)揮了樁體的豎向增強(qiáng)作用和樁間土的承載潛力。通過合理設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、樁徑和樁間距等參數(shù)，可以使復(fù)合地基的承載力得到大幅度提高。一般情況下，處理后的CFG短樁復(fù)合地基承載力與原地基承載力相比，可提高2-5倍。例如，在某軟土地基處理工程中，原地基承載力為80kPa，采用CFG短樁復(fù)合地基處理后，復(fù)合地基承載力達(dá)到了280kPa，滿足了建筑物對(duì)地基承載力的要求。與傳統(tǒng)的天然地基相比，CFG短樁復(fù)合地基能夠承受更大的上部荷載，為高層建筑、大型工業(yè)廠房等對(duì)地基承載力要求較高的建筑物提供了可靠的基礎(chǔ)。與一些其他的地基處理技術(shù)，如換填墊層法相比，換填墊層法主要是通過換填材料來提高淺層地基的承載力，對(duì)于深層地基的加固效果有限，而CFG短樁復(fù)合地基可以將荷載傳遞到深層地基，從而能夠更好地滿足建筑物對(duì)地基承載力和變形的要求。沉降小：由于CFG短樁的存在，復(fù)合地基的變形主要集中在樁體和樁間土的壓縮變形上。樁體的壓縮模量遠(yuǎn)大于樁間土，能夠有效地減少地基的沉降量。同時(shí)，通過合理設(shè)計(jì)褥墊層的厚度和模量，可以調(diào)整樁土之間的應(yīng)力分布，進(jìn)一步減小地基的沉降。在實(shí)際工程中，CFG短樁復(fù)合地基的沉降量一般可以控制在較小的范圍內(nèi)，滿足建筑物對(duì)沉降的嚴(yán)格要求。例如，在某高層建筑工程中，采用CFG短樁復(fù)合地基后，地基的最終沉降量控制在了30mm以內(nèi)，而周邊采用其他地基處理技術(shù)的建筑，其沉降量達(dá)到了50mm以上。與一些柔性樁復(fù)合地基相比，如水泥土攪拌樁復(fù)合地基，水泥土攪拌樁的強(qiáng)度和模量相對(duì)較低，在荷載作用下樁體和樁間土的變形較大，導(dǎo)致地基沉降量相對(duì)較大，而CFG短樁復(fù)合地基憑借其較高的樁體強(qiáng)度和合理的樁土共同作用機(jī)制，能夠更有效地控制地基沉降。造價(jià)低：CFG短樁一般不用計(jì)算配筋，可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作攪合料，降低了材料成本。同時(shí)，由于CFG短樁復(fù)合地基能夠充分發(fā)揮樁間土的承載能力，與傳統(tǒng)的樁基相比，樁的數(shù)量可以大大減少，從而降低了工程的總造價(jià)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，CFG短樁復(fù)合地基的工程造價(jià)一般為樁基的1/3-1/2。在某工業(yè)廠房建設(shè)中，采用CFG短樁復(fù)合地基比采用傳統(tǒng)樁基節(jié)省了約30%的基礎(chǔ)工程費(fèi)用。與其他地基處理技術(shù)如強(qiáng)夯法相比，雖然強(qiáng)夯法在一些情況下也能提高地基承載力，但對(duì)于某些對(duì)地基變形要求較高的工程，強(qiáng)夯法可能需要進(jìn)行多次處理，且處理后的地基變形仍較大，綜合考慮施工成本和后期維護(hù)成本，CFG短樁復(fù)合地基在滿足工程要求的前提下，具有更低的造價(jià)優(yōu)勢(shì)。施工便捷：CFG短樁的施工方法一般為長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法或振動(dòng)沉管灌注成樁法。長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法施工速度快，效率高，施工過程中無需泥漿護(hù)壁，沒有泥漿外運(yùn)，既節(jié)約了成本，又無環(huán)境污染，非常適合在城市市區(qū)等對(duì)環(huán)境要求較高的區(qū)域施工。振動(dòng)沉管灌注成樁法設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，適用于多種地質(zhì)條件。例如，在某城市住宅小區(qū)建設(shè)中，采用長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法進(jìn)行CFG短樁施工，每天可完成數(shù)十根樁的施工，大大縮短了基礎(chǔ)工程的施工周期。與灌注樁施工技術(shù)相比，灌注樁施工過程中需要進(jìn)行泥漿制備、泥漿排放等工作，施工工藝相對(duì)復(fù)雜，且容易對(duì)環(huán)境造成污染，而CFG短樁的施工工藝更加簡(jiǎn)單便捷，能夠提高施工效率，減少對(duì)環(huán)境的影響。適用范圍廣：CFG短樁復(fù)合地基適用于多種基礎(chǔ)型式，如條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、筏基和箱型基礎(chǔ)等。在土性方面，可用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質(zhì)土等地基。無論是擠密效果好的土還是擠密效果差的土，都能采用該技術(shù)進(jìn)行地基處理。例如，在不同地區(qū)的工程實(shí)踐中，無論是沿海地區(qū)的軟土地基，還是內(nèi)陸地區(qū)的填土、粉土地基，CFG短樁復(fù)合地基都得到了成功應(yīng)用。與一些特殊的地基處理技術(shù)，如砂樁法主要適用于處理松砂地基，對(duì)于粘性土地基的處理效果不佳，而CFG短樁復(fù)合地基能夠適應(yīng)多種土性條件，具有更廣泛的適用范圍。2.2工作原理與加固機(jī)理2.2.1荷載傳遞機(jī)制在CFG短樁復(fù)合地基中，荷載傳遞是一個(gè)復(fù)雜且有序的過程，涉及CFG短樁、樁間土和褥墊層之間的相互作用。當(dāng)建筑物的荷載通過基礎(chǔ)傳遞到復(fù)合地基時(shí)，由于CFG短樁的剛度遠(yuǎn)大于樁間土，樁頂首先承受較大的應(yīng)力，形成應(yīng)力集中現(xiàn)象。這是因?yàn)闃扼w的壓縮模量較高，在相同的荷載作用下，樁體的變形相對(duì)較小，而樁間土的變形較大，導(dǎo)致荷載向樁體集中。例如，在某工程的CFG短樁復(fù)合地基中，通過現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試發(fā)現(xiàn)，在初始加載階段，樁頂應(yīng)力約為樁間土表面應(yīng)力的3-5倍。隨著荷載的逐漸增加，樁體開始將部分荷載通過樁側(cè)摩阻力和樁端阻力傳遞到深層地基。樁側(cè)摩阻力的發(fā)揮是一個(gè)漸進(jìn)的過程，其大小與樁土之間的摩擦力、樁體表面的粗糙度以及土體的性質(zhì)等因素密切相關(guān)。在粘性土地基中，樁土之間的摩擦力較大，樁側(cè)摩阻力能夠較好地發(fā)揮作用；而在砂土地基中，樁側(cè)摩阻力的大小則更多地取決于砂土的密實(shí)度和樁體與砂土之間的接觸情況。樁端阻力則主要取決于樁端持力層的承載力和樁端的形狀。當(dāng)樁端落在堅(jiān)硬的持力層上時(shí)，樁端阻力能夠有效地發(fā)揮，將荷載傳遞到更深的土層中。在樁體傳遞荷載的過程中，樁間土也并非完全被動(dòng)，而是在褥墊層的協(xié)調(diào)作用下，與樁體共同承擔(dān)荷載。褥墊層是保證樁、土共同承擔(dān)荷載的關(guān)鍵要素。由于褥墊層具有一定的壓縮性，在荷載作用下，褥墊層會(huì)產(chǎn)生壓縮變形，使樁和樁間土能夠同時(shí)發(fā)生沉降。這種沉降變形的協(xié)調(diào)使得樁間土始終能夠參與到承載過程中。通過改變?nèi)靿|層的厚度，可以調(diào)整樁垂直荷載的分擔(dān)比例。一般來說，褥墊層越薄，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比越高；褥墊層越厚，樁間土承擔(dān)的荷載比例越大。在某工程中，通過試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)褥墊層厚度從200mm減小到150mm時(shí)，樁承擔(dān)的荷載比例從60%增加到70%，樁間土承擔(dān)的荷載比例相應(yīng)減小。此外，褥墊層還能減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，使基礎(chǔ)底面的應(yīng)力分布更加均勻。在水平荷載作用下，褥墊層同樣能夠調(diào)整樁、土水平荷載的分擔(dān)，褥墊層越厚，土分擔(dān)的水平荷載占總荷載的百分比越大，樁分擔(dān)的水平荷載占總荷載的百分比越小。這對(duì)于提高復(fù)合地基的抗震性能和抗水平荷載能力具有重要意義。在長(zhǎng)期荷載作用下，CFG短樁復(fù)合地基的荷載傳遞還會(huì)受到土體蠕變、樁土界面特性變化等因素的影響。土體蠕變會(huì)導(dǎo)致土體的變形隨時(shí)間逐漸增加，從而影響樁土之間的荷載分擔(dān)。樁土界面特性的變化，如樁土之間的摩擦力因長(zhǎng)期荷載作用而減小，也會(huì)對(duì)荷載傳遞產(chǎn)生影響。因此，在設(shè)計(jì)和分析CFG短樁復(fù)合地基時(shí)，需要綜合考慮這些長(zhǎng)期因素的影響，以確保復(fù)合地基的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和承載能力。2.2.2加固作用CFG短樁復(fù)合地基對(duì)地基土的加固作用是多方面的，通過樁體的擠密、置換、加筋等作用，顯著改善了地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，增強(qiáng)了地基的穩(wěn)定性。擠密作用：在采用沉管法等擠土成樁工藝施工CFG短樁時(shí)，樁管在沉入地基的過程中會(huì)對(duì)周圍土體產(chǎn)生側(cè)向擠壓作用。這種擠壓使得樁間土的孔隙體積減小，密實(shí)度增加。對(duì)于可擠密性土，如松散的砂土、粉土等，擠密效果尤為明顯。在某砂土場(chǎng)地的CFG短樁復(fù)合地基工程中，通過標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗(yàn)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，施工后樁間土的標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)相比施工前增加了3-5擊，表明樁間土的密實(shí)度得到了顯著提高。土體密實(shí)度的增加使其抗剪強(qiáng)度提高，從而增強(qiáng)了地基的承載能力。同時(shí)，擠密作用還能減小土體的壓縮性，降低地基的沉降量。對(duì)于一些欠固結(jié)土，擠密作用有助于加速土體的固結(jié)過程，提高地基的穩(wěn)定性。然而，對(duì)于一些靈敏度較高的粘性土，擠土施工可能會(huì)導(dǎo)致土體結(jié)構(gòu)的破壞，降低土體的強(qiáng)度。因此，在這類土中采用擠土成樁工藝時(shí)，需要謹(jǐn)慎評(píng)估擠密作用的影響，并采取相應(yīng)的措施，如控制成樁速率、設(shè)置排水措施等，以減小對(duì)土體結(jié)構(gòu)的破壞。置換作用：CFG短樁在復(fù)合地基中起到了豎向增強(qiáng)體的作用，置換了部分天然地基土體。由于CFG短樁的強(qiáng)度和模量遠(yuǎn)大于樁間土，能夠?qū)⑸喜亢奢d有效地傳遞到深層地基。在荷載作用下，樁體承擔(dān)了大部分的豎向荷載，從而減小了樁間土所承受的荷載。這種置換作用使得復(fù)合地基的承載力得到顯著提高。一般情況下，處理后的CFG短樁復(fù)合地基承載力與原地基承載力相比，可提高2-5倍。在某軟土地基處理工程中，原地基承載力為80kPa，采用CFG短樁復(fù)合地基處理后，復(fù)合地基承載力達(dá)到了280kPa，滿足了建筑物對(duì)地基承載力的要求。同時(shí)，樁體的置換作用還能改變地基的應(yīng)力分布，使地基中的應(yīng)力更加均勻，減少了地基的不均勻沉降。通過合理設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、樁徑和樁間距等參數(shù)，可以優(yōu)化樁體的置換效果，進(jìn)一步提高復(fù)合地基的性能。加筋作用：從宏觀角度來看，CFG短樁在地基中類似于一種豎向的加筋材料。樁體與樁間土相互作用，形成了一個(gè)共同工作的整體。樁體的存在限制了樁間土的側(cè)向變形，增強(qiáng)了地基的整體性和穩(wěn)定性。在水平荷載或地震作用下，樁體能夠承受部分水平力，將其傳遞到深層地基，從而提高了地基的抗水平荷載能力和抗震性能。在某地震區(qū)的建筑工程中，采用CFG短樁復(fù)合地基的建筑物在地震中表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性，相比周邊采用其他地基處理技術(shù)的建筑，其損壞程度明顯較小。此外，樁體與樁間土之間的摩擦力和粘結(jié)力也使得樁間土在一定程度上受到樁體的約束，形成了一種類似“土-樁復(fù)合結(jié)構(gòu)”的體系，進(jìn)一步增強(qiáng)了地基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。這種加筋作用對(duì)于提高地基的承載能力和抵抗變形的能力具有重要意義。三、技術(shù)應(yīng)用案例分析3.1案例一：某高層住宅小區(qū)地基處理3.1.1項(xiàng)目概況某高層住宅小區(qū)位于城市繁華地段，總建筑面積達(dá)15萬平方米，由6棟30層的高層建筑組成，建筑高度為90米。采用框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)形式結(jié)合了框架結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，既具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活、空間較大的特點(diǎn)，又具備剪力墻結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度大、抵抗水平荷載能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能夠有效滿足高層建筑在豎向荷載和水平荷載作用下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求。場(chǎng)地原始地貌為河流沖積平原，地形較為平坦。根據(jù)詳細(xì)的巖土工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地地層自上而下主要分布情況如下：第一層為雜填土，厚度在1.5-2.5米之間，該層土主要由建筑垃圾、生活垃圾和粘性土等組成，成分復(fù)雜，結(jié)構(gòu)松散，均勻性差，承載力較低，其地基承載力特征值fak僅為80kPa，且壓縮性較高，不能直接作為建筑物的基礎(chǔ)持力層；第二層為粉質(zhì)粘土，厚度約為4-6米，呈可塑狀態(tài)，中等壓縮性，地基承載力特征值fak為120kPa，該層土的力學(xué)性質(zhì)相對(duì)雜填土有所改善，但對(duì)于高層建筑的承載要求來說，仍顯不足；第三層為淤泥質(zhì)土，厚度較大，約為8-10米，流塑狀態(tài)，高壓縮性，地基承載力特征值fak僅為60kPa，是場(chǎng)地中性質(zhì)較差的土層，對(duì)地基的穩(wěn)定性和變形控制影響較大；第四層為中密狀態(tài)的粉砂層，厚度在5-7米左右，地基承載力特征值fak為200kPa，該層土的承載力相對(duì)較高，壓縮性較低，是較為理想的樁端持力層；第五層為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，巖性較破碎，地基承載力特征值fak為300kPa。場(chǎng)地地下水位較高，穩(wěn)定水位埋深在地面以下1.0-1.5米，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替環(huán)境下具有微腐蝕性。該項(xiàng)目對(duì)地基處理的設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格，處理后的復(fù)合地基承載力特征值需達(dá)到300kPa以上，以滿足高層建筑上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞要求。同時(shí)，為確保建筑物在使用過程中的安全性和穩(wěn)定性，地基的最終沉降量必須控制在50mm以內(nèi)，且差異沉降要控制在規(guī)范允許的范圍內(nèi)，以防止建筑物因不均勻沉降而產(chǎn)生裂縫、傾斜等問題。然而，該場(chǎng)地存在的軟土地層（淤泥質(zhì)土）厚度較大，其高壓縮性和低承載力特性給地基處理帶來了極大的挑戰(zhàn)。如何有效提高地基的承載力，減少地基沉降，尤其是控制不均勻沉降，成為了該項(xiàng)目地基處理的關(guān)鍵難點(diǎn)。此外，場(chǎng)地地下水位較高以及地下水的腐蝕性，也對(duì)地基處理方案的選擇和施工過程中的防水、防腐措施提出了特殊要求。3.1.2CFG短樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)參數(shù)：根據(jù)場(chǎng)地的工程地質(zhì)條件和建筑物的設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過詳細(xì)的計(jì)算和分析，確定了CFG短樁的設(shè)計(jì)參數(shù)。樁徑選用400mm，這樣的樁徑既能保證樁體具有足夠的承載能力，又能在施工過程中較好地控制成樁質(zhì)量和施工效率。樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)為18米，樁端進(jìn)入中密粉砂層3米，以充分利用粉砂層較高的承載力，將上部荷載有效地傳遞到深層穩(wěn)定土層，減少地基的沉降。樁間距采用1.5米，按照正方形布樁方式進(jìn)行布置。這種布樁方式能夠使樁體在地基中均勻分布，保證地基受力的均勻性，充分發(fā)揮樁間土的承載能力，提高復(fù)合地基的整體性能。通過計(jì)算，復(fù)合地基的置換率為0.056。樁體材料采用C20混凝土，其中水泥選用普通硅酸鹽水泥，強(qiáng)度等級(jí)為42.5，以保證樁體具有足夠的強(qiáng)度和耐久性；粉煤灰采用二級(jí)粉煤灰，其摻量占膠凝材料總量的30%，不僅能夠降低水泥用量，節(jié)約成本，還能改善樁體材料的和易性和后期強(qiáng)度增長(zhǎng)特性；碎石粒徑控制在5-20mm之間，石屑粒徑為2-5mm，砂采用中砂，通過合理的配合比設(shè)計(jì)，確保樁體材料的級(jí)配良好，滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。褥墊層厚度確定為300mm，材料選用級(jí)配砂石，最大粒徑不超過30mm。褥墊層的設(shè)置能夠有效調(diào)整樁土之間的荷載分擔(dān)比例，保證樁、土共同承擔(dān)荷載，減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中，使基礎(chǔ)底面的應(yīng)力分布更加均勻。施工工藝流程：該項(xiàng)目采用長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法進(jìn)行CFG短樁施工，具體施工工藝流程如下：首先進(jìn)行施工準(zhǔn)備工作，包括場(chǎng)地平整，清除施工區(qū)域內(nèi)的障礙物和雜物，確保施工場(chǎng)地具備良好的作業(yè)條件；根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行測(cè)量放線，準(zhǔn)確確定樁位，并設(shè)置明顯的標(biāo)識(shí)。然后，長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)就位，調(diào)整鉆機(jī)垂直度，使鉆桿垂直于地面，確保樁身的垂直度偏差不超過1%。啟動(dòng)鉆機(jī)，開始鉆進(jìn)，在鉆進(jìn)過程中，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，根據(jù)不同的地層情況，合理調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，一般在雜填土和粉質(zhì)粘土地層中，鉆進(jìn)速度控制在1.0-1.5m/min，在淤泥質(zhì)土地層中，鉆進(jìn)速度適當(dāng)減慢，控制在0.5-1.0m/min，以防止出現(xiàn)塌孔、縮徑等問題。當(dāng)鉆頭到達(dá)設(shè)計(jì)樁底標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，進(jìn)行清孔作業(yè)，通過空轉(zhuǎn)鉆桿，將孔內(nèi)的泥土和雜質(zhì)排出孔外，確?？椎壮猎穸炔怀^50mm。接著，開始泵送混凝土，混凝土由攪拌站集中攪拌，通過混凝土輸送泵沿鉆桿內(nèi)腔輸送至孔底。在泵送過程中，保持泵送壓力穩(wěn)定，連續(xù)泵送，嚴(yán)禁中途停泵。隨著混凝土的泵送，緩慢提升鉆桿，提升速度控制在2.0-3.0m/min，確保混凝土能夠均勻地填充樁孔，防止出現(xiàn)斷樁、夾泥等質(zhì)量缺陷。當(dāng)混凝土澆筑至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上500mm時(shí)，停止泵送，完成一根樁的施工。重復(fù)以上步驟，進(jìn)行下一根樁的施工。在樁身混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后（一般為7天），進(jìn)行褥墊層的鋪設(shè)。先將級(jí)配砂石均勻地?cái)備佋跇俄?，然后采用平板振?dòng)器進(jìn)行振搗壓實(shí)，使褥墊層的壓實(shí)度達(dá)到95%以上，確保褥墊層的密實(shí)度和均勻性。質(zhì)量控制措施：在施工過程中，采取了一系列嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施，以確保CFG短樁復(fù)合地基的施工質(zhì)量。對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和控制，每批水泥、粉煤灰、碎石、砂等原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，都必須具備質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，并按照規(guī)范要求進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可使用。在混凝土攪拌過程中，嚴(yán)格控制配合比，采用電子計(jì)量設(shè)備準(zhǔn)確計(jì)量各種原材料的用量，確?；炷恋馁|(zhì)量穩(wěn)定。同時(shí)，定期對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行檢測(cè)，要求坍落度控制在180-220mm之間，以保證混凝土的和易性和泵送性能。在成樁過程中，安排專人對(duì)樁長(zhǎng)、樁徑、樁身垂直度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和記錄。采用測(cè)繩測(cè)量樁長(zhǎng)，確保樁長(zhǎng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求；通過在鉆桿上標(biāo)記刻度，控制樁徑；利用經(jīng)緯儀或線墜監(jiān)測(cè)樁身垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整。施工過程中，還對(duì)每根樁的混凝土澆筑量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如發(fā)現(xiàn)實(shí)際澆筑量異常，及時(shí)分析原因并采取相應(yīng)措施。例如，若發(fā)現(xiàn)混凝土澆筑量過大，可能是出現(xiàn)了塌孔或擴(kuò)徑現(xiàn)象；若澆筑量過小，則可能存在斷樁或縮徑問題。對(duì)于出現(xiàn)的問題，及時(shí)進(jìn)行處理，如塌孔時(shí)可采用泥漿護(hù)壁或回填土重新成孔等方法。在施工完成后，按照規(guī)范要求進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)和復(fù)合地基承載力檢測(cè)。樁身完整性檢測(cè)采用低應(yīng)變法，抽檢數(shù)量不少于總樁數(shù)的20%，對(duì)于重要部位的樁或施工過程中出現(xiàn)異常情況的樁，適當(dāng)增加抽檢比例。通過低應(yīng)變檢測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)樁身是否存在缺陷，如斷樁、夾泥、縮徑等，并對(duì)缺陷的位置和程度進(jìn)行初步判斷。復(fù)合地基承載力檢測(cè)采用平板載荷試驗(yàn)，抽檢數(shù)量不少于總樁數(shù)的1%，且每個(gè)單體工程不少于3點(diǎn)。通過平板載荷試驗(yàn)，直接測(cè)定復(fù)合地基的承載力和變形特性，驗(yàn)證是否滿足設(shè)計(jì)要求。遇到的問題與解決方法：在施工過程中，遇到了一些問題，并及時(shí)采取了有效的解決方法。在鉆進(jìn)過程中，由于場(chǎng)地地下水位較高，在淤泥質(zhì)土地層中出現(xiàn)了塌孔現(xiàn)象。針對(duì)這一問題，立即停止鉆進(jìn)，向孔內(nèi)投入適量的水泥漿，對(duì)孔壁進(jìn)行加固處理。待水泥漿凝固后，再重新鉆進(jìn)，并適當(dāng)降低鉆進(jìn)速度，同時(shí)增加泥漿的比重，采用優(yōu)質(zhì)膨潤(rùn)土制備泥漿，將泥漿比重控制在1.2-1.3之間，以增強(qiáng)泥漿對(duì)孔壁的支撐作用，防止再次塌孔。在泵送混凝土過程中，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。分析原因主要是混凝土的和易性不好、泵送壓力不穩(wěn)定或輸送管道彎曲半徑過小等。為解決堵管問題，首先對(duì)混凝土的配合比進(jìn)行優(yōu)化，增加粉煤灰的摻量，改善混凝土的和易性；同時(shí)，定期檢查和維護(hù)泵送設(shè)備，確保泵送壓力穩(wěn)定；在鋪設(shè)輸送管道時(shí)，盡量減少管道的彎曲，保證管道的順直，彎曲半徑不小于1.5m。當(dāng)出現(xiàn)堵管時(shí)，及時(shí)停止泵送，采用高壓水沖洗管道，若沖洗無效，則拆卸管道進(jìn)行清理，排除堵塞物后再重新進(jìn)行泵送。3.1.3效果評(píng)估沉降監(jiān)測(cè)：在建筑物施工及使用過程中，對(duì)地基沉降進(jìn)行了長(zhǎng)期的監(jiān)測(cè)。在每棟建筑物的基礎(chǔ)周邊均勻布置了沉降觀測(cè)點(diǎn)，共計(jì)30個(gè)觀測(cè)點(diǎn)。采用高精度水準(zhǔn)儀進(jìn)行觀測(cè)，觀測(cè)頻率在施工期間為每完成一層結(jié)構(gòu)觀測(cè)一次，主體結(jié)構(gòu)完工后，第一年每3個(gè)月觀測(cè)一次，第二年每6個(gè)月觀測(cè)一次，以后每年觀測(cè)一次，直至沉降穩(wěn)定。經(jīng)過2年的觀測(cè)，各觀測(cè)點(diǎn)的累計(jì)沉降量最大值為35mm，最小值為20mm，平均沉降量為28mm。沉降曲線顯示，隨著時(shí)間的推移，地基沉降逐漸趨于穩(wěn)定，在觀測(cè)后期，沉降速率明顯減小，滿足設(shè)計(jì)要求中地基最終沉降量控制在50mm以內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，通過對(duì)各觀測(cè)點(diǎn)沉降數(shù)據(jù)的分析，建筑物的差異沉降也控制在極小的范圍內(nèi)，最大差異沉降僅為5mm，遠(yuǎn)小于規(guī)范允許的限值，有效保證了建筑物的整體穩(wěn)定性，避免了因不均勻沉降而可能導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)破壞。承載力檢測(cè)：在CFG短樁施工完成28天后，按照規(guī)范要求進(jìn)行了復(fù)合地基承載力檢測(cè)。采用平板載荷試驗(yàn)，共選取了9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)，分別位于不同的建筑物區(qū)域。試驗(yàn)加載采用慢速維持荷載法，逐級(jí)加載至設(shè)計(jì)要求的荷載值，并持續(xù)觀測(cè)沉降變化。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，9個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的復(fù)合地基承載力特征值均達(dá)到了320kPa以上，滿足設(shè)計(jì)要求的300kPa。其中，最大值達(dá)到了350kPa，最小值為325kPa，平均值為335kPa。試驗(yàn)過程中，荷載-沉降曲線呈現(xiàn)出良好的線性關(guān)系，在達(dá)到設(shè)計(jì)荷載時(shí)，沉降量較小，且在卸載后，地基土能夠基本恢復(fù)到初始狀態(tài)，表明CFG短樁復(fù)合地基具有良好的承載性能和變形特性，能夠有效地承擔(dān)上部建筑物的荷載。綜合評(píng)估：通過對(duì)地基沉降和承載力檢測(cè)結(jié)果的分析，可以得出結(jié)論：該項(xiàng)目采用的CFG短樁復(fù)合地基處理方案取得了良好的效果，完全滿足設(shè)計(jì)要求。CFG短樁復(fù)合地基有效地提高了地基的承載能力，將地基承載力特征值從天然地基的較低水平提高到了滿足高層建筑要求的300kPa以上，增強(qiáng)了地基的穩(wěn)定性。同時(shí)，在控制地基沉降方面也表現(xiàn)出色，將地基的最終沉降量控制在較小的范圍內(nèi)，且差異沉降得到了有效控制，保證了建筑物的正常使用和結(jié)構(gòu)安全。此外，從經(jīng)濟(jì)效益角度來看，與傳統(tǒng)的樁基方案相比，CFG短樁復(fù)合地基方案節(jié)約了約30%的基礎(chǔ)工程費(fèi)用，體現(xiàn)了該技術(shù)在工程造價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)。在施工過程中，長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法施工工藝具有施工速度快、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，有效縮短了施工周期，減少了對(duì)周邊環(huán)境的影響。綜上所述，CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)在該高層住宅小區(qū)地基處理中是一種安全、經(jīng)濟(jì)、高效的地基處理方法，具有良好的推廣應(yīng)用價(jià)值。3.2案例二：某商業(yè)綜合體地基加固3.2.1項(xiàng)目背景某商業(yè)綜合體位于城市核心商圈，占地面積達(dá)5萬平方米，總建筑面積20萬平方米。該綜合體集購物、餐飲、娛樂、辦公等多種功能于一體，其中地上部分15萬平方米，包括10層的購物中心、20層的寫字樓和5層的娛樂中心；地下部分5萬平方米，為3層的停車場(chǎng)和設(shè)備用房。建筑結(jié)構(gòu)采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)相結(jié)合的形式，框架-核心筒結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于寫字樓部分，以滿足其對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和側(cè)向剛度的高要求，能夠有效抵抗風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的水平力；框架結(jié)構(gòu)則用于購物中心和娛樂中心等空間要求較為靈活的區(qū)域，便于內(nèi)部空間的布局和劃分。場(chǎng)地地貌單元屬于河流階地，地形略有起伏。根據(jù)巖土工程勘察報(bào)告，場(chǎng)地地層情況較為復(fù)雜。表層為雜填土，厚度在1.0-2.0米之間，主要由建筑垃圾和生活垃圾組成，結(jié)構(gòu)松散，承載力較低，地基承載力特征值fak僅為70kPa，且不均勻性較大，對(duì)建筑物的穩(wěn)定性存在潛在威脅。其下為粉質(zhì)粘土，厚度約3-5米，呈可塑-軟塑狀態(tài)，壓縮性中等偏高，地基承載力特征值fak為100kPa，該層土的力學(xué)性質(zhì)相對(duì)雜填土有所改善，但對(duì)于商業(yè)綜合體這種大型建筑的承載要求來說，仍難以滿足。再往下是淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，厚度較大，約6-8米，流塑狀態(tài)，高壓縮性，地基承載力特征值fak僅為50kPa，是場(chǎng)地中性質(zhì)最差的土層，對(duì)地基的沉降和穩(wěn)定性影響較大。在淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層之下，分布著中密狀態(tài)的粉砂層，厚度在4-6米左右，地基承載力特征值fak為180kPa，該層土的承載力相對(duì)較高，壓縮性較低，是較為理想的樁端持力層。場(chǎng)地地下水位較高，穩(wěn)定水位埋深在地面以下0.5-1.0米，地下水對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具有弱腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替環(huán)境下具有微腐蝕性。由于商業(yè)綜合體功能復(fù)雜，上部結(jié)構(gòu)荷載分布不均，對(duì)地基的承載能力和變形控制要求極高。在購物中心和娛樂中心區(qū)域，由于人員密集、設(shè)備眾多，且存在大型商業(yè)設(shè)備和游樂設(shè)施，對(duì)地基的承載能力要求較高，同時(shí)需要嚴(yán)格控制地基的沉降，以保證商業(yè)活動(dòng)的正常進(jìn)行和建筑物的安全使用。在寫字樓區(qū)域，除了要滿足豎向荷載的要求外，還需要考慮風(fēng)荷載和地震作用等水平荷載對(duì)地基的影響，確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。然而，場(chǎng)地內(nèi)存在的軟弱土層（淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土）厚度較大，且地下水位較高，這給地基處理帶來了極大的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的地基處理方法難以滿足該項(xiàng)目對(duì)地基承載力和變形控制的嚴(yán)格要求，如何選擇一種合適的地基處理技術(shù)，確保商業(yè)綜合體的安全穩(wěn)定建設(shè)和長(zhǎng)期正常運(yùn)營(yíng)，成為了項(xiàng)目建設(shè)的關(guān)鍵問題。3.2.2技術(shù)方案實(shí)施特殊設(shè)計(jì)考慮：針對(duì)該商業(yè)綜合體的復(fù)雜情況，在設(shè)計(jì)CFG短樁復(fù)合地基時(shí)，進(jìn)行了一系列特殊考慮。考慮到上部結(jié)構(gòu)荷載分布不均的特點(diǎn)，在荷載較大的區(qū)域，如購物中心的中庭、娛樂中心的大型游樂設(shè)施區(qū)域以及寫字樓的核心筒部位，適當(dāng)增加樁的數(shù)量和長(zhǎng)度。通過有限元軟件模擬分析，確定在這些區(qū)域樁長(zhǎng)增加2-3米，樁間距減小0.2-0.3米，以提高地基的承載能力，滿足局部高荷載的要求。對(duì)于地下水位較高的情況，在樁體材料中添加了抗腐蝕劑，增強(qiáng)樁體的抗腐蝕性能。同時(shí)，采用了封底樁設(shè)計(jì)，在樁端設(shè)置混凝土封底，防止地下水對(duì)樁端持力層的侵蝕，保證樁端阻力的有效發(fā)揮。此外，考慮到場(chǎng)地內(nèi)存在的雜填土和軟弱土層，為了確保樁身的穩(wěn)定性和垂直度，在樁身設(shè)計(jì)中增加了鋼筋籠，鋼筋籠長(zhǎng)度為樁長(zhǎng)的1/3-1/2，提高樁身的抗彎和抗剪能力。施工工藝改進(jìn)：在施工工藝方面，采用了長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。為了防止在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，尤其是在穿越淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層時(shí)，采用了泥漿護(hù)壁輔助鉆進(jìn)技術(shù)。在鉆進(jìn)前，先制備優(yōu)質(zhì)泥漿，泥漿比重控制在1.1-1.2之間，粘度為18-22s。在鉆進(jìn)過程中，通過鉆桿向孔內(nèi)注入泥漿，使泥漿在孔壁形成一層泥皮，起到護(hù)壁作用，確保鉆孔的穩(wěn)定性。同時(shí)，為了提高混凝土的泵送性能和樁身質(zhì)量，在混凝土中添加了高效減水劑和緩凝劑。高效減水劑的摻量為水泥用量的0.8%-1.2%，能夠有效降低混凝土的水灰比，提高混凝土的強(qiáng)度和流動(dòng)性；緩凝劑的摻量為水泥用量的0.1%-0.3%，可延長(zhǎng)混凝土的凝結(jié)時(shí)間，防止混凝土在泵送過程中過早凝結(jié)，保證混凝土的順利澆筑。在施工過程中，還采用了智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樁長(zhǎng)、樁身垂直度、混凝土泵送壓力等關(guān)鍵參數(shù)。通過在鉆機(jī)上安裝傳感器，將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心，一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常，立即停止施工，進(jìn)行調(diào)整和處理，確保施工質(zhì)量。與其他地基處理方法的聯(lián)合應(yīng)用：為了進(jìn)一步提高地基的處理效果，該項(xiàng)目還采用了CFG短樁復(fù)合地基與強(qiáng)夯法聯(lián)合應(yīng)用的技術(shù)方案。在CFG短樁施工前，先對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行強(qiáng)夯處理，以加固表層的雜填土和部分粉質(zhì)粘土。強(qiáng)夯能級(jí)選用2000kN?m，夯點(diǎn)按正方形布置，間距為3-4米。通過強(qiáng)夯，使雜填土和粉質(zhì)粘土得到壓實(shí)，提高其密實(shí)度和承載力，為后續(xù)的CFG短樁施工創(chuàng)造良好的條件。在強(qiáng)夯完成后，進(jìn)行CFG短樁施工，充分發(fā)揮CFG短樁復(fù)合地基對(duì)深層軟弱土層的加固作用。同時(shí)，在褥墊層施工時(shí)，在褥墊層中鋪設(shè)一層土工格柵，土工格柵的抗拉強(qiáng)度不小于80kN/m。土工格柵與褥墊層共同作用，進(jìn)一步增強(qiáng)了地基的整體性和穩(wěn)定性，提高了地基的抗變形能力。3.2.3經(jīng)濟(jì)效益分析與傳統(tǒng)的樁基方案相比，采用CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)在該項(xiàng)目中帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。從工程造價(jià)方面來看，傳統(tǒng)樁基方案由于需要大量的鋼筋和混凝土，且施工工藝復(fù)雜，成本較高。而CFG短樁復(fù)合地基樁體材料可利用工業(yè)廢料粉煤灰，減少了水泥和鋼筋的用量，且樁身一般不需要配筋。經(jīng)核算，該項(xiàng)目采用CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)比傳統(tǒng)樁基方案節(jié)約了約35%的基礎(chǔ)工程費(fèi)用。在施工工期方面，長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法施工速度快，加上采用了改進(jìn)的施工工藝和智能化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，有效提高了施工效率。該項(xiàng)目的基礎(chǔ)工程施工工期比原計(jì)劃縮短了20天，這使得商業(yè)綜合體能夠提前投入使用，提前產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，由于施工工期的縮短，減少了施工過程中的管理費(fèi)用和設(shè)備租賃費(fèi)用等間接成本。從建筑品質(zhì)方面來看，CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)能夠有效控制地基沉降，保證建筑物的穩(wěn)定性和安全性，減少了后期因地基沉降問題而進(jìn)行的維修和加固費(fèi)用。良好的地基處理效果也提升了商業(yè)綜合體的整體品質(zhì)，吸引更多的商家入駐，提高了商業(yè)運(yùn)營(yíng)的效益。綜上所述，CFG短樁復(fù)合地基技術(shù)在該商業(yè)綜合體項(xiàng)目中，通過降低工程造價(jià)、縮短施工工期和提高建筑品質(zhì)等方面，展現(xiàn)出了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。四、技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵問題與解決策略4.1施工質(zhì)量控制要點(diǎn)4.1.1材料質(zhì)量控制水泥、粉煤灰、碎石等原材料的質(zhì)量直接影響CFG短樁的樁身質(zhì)量和復(fù)合地基的承載性能，因此必須嚴(yán)格控制其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。水泥應(yīng)選用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的普通硅酸鹽水泥或礦渣硅酸鹽水泥，其強(qiáng)度等級(jí)一般不低于32.5。水泥的安定性、凝結(jié)時(shí)間、強(qiáng)度等指標(biāo)必須滿足規(guī)范要求，安定性不合格的水泥會(huì)導(dǎo)致樁體開裂、強(qiáng)度降低等問題；凝結(jié)時(shí)間過短會(huì)影響施工操作，過長(zhǎng)則會(huì)延緩工程進(jìn)度。每批次水泥進(jìn)場(chǎng)時(shí)，應(yīng)檢查其出廠合格證、質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目包括強(qiáng)度、凝結(jié)時(shí)間、安定性等。粉煤灰宜采用Ⅱ級(jí)及以上等級(jí)的粉煤灰，其細(xì)度、燒失量、需水量比等指標(biāo)應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。粉煤灰的細(xì)度影響其活性和在混合料中的分散性，細(xì)度越細(xì)，活性越高，能更好地參與水泥的水化反應(yīng)，提高樁體強(qiáng)度；燒失量過大則會(huì)降低粉煤灰的活性，影響樁體質(zhì)量。需水量比反映了粉煤灰對(duì)混合料需水量的影響，需水量比小的粉煤灰可減少混合料的用水量，改善其和易性。對(duì)于粉煤灰，每批進(jìn)場(chǎng)時(shí)同樣要檢查質(zhì)量證明文件，并進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)項(xiàng)目主要有細(xì)度、燒失量和需水量比。碎石的粒徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，一般控制在5-25mm之間，且顆粒級(jí)配良好。碎石的壓碎指標(biāo)應(yīng)不大于30%，壓碎指標(biāo)過大表明碎石的強(qiáng)度較低，在樁體承受荷載時(shí)容易破碎，影響樁體的承載能力。碎石的含泥量應(yīng)不超過1.0%，含泥量過高會(huì)降低碎石與水泥漿之間的粘結(jié)力，削弱樁體的強(qiáng)度。在碎石進(jìn)場(chǎng)時(shí)，需進(jìn)行外觀檢查，查看其顆粒形狀、級(jí)配情況等，同時(shí)按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，檢測(cè)項(xiàng)目包括粒徑、壓碎指標(biāo)和含泥量。石屑和砂的質(zhì)量也不容忽視。石屑的粒徑一般為2-5mm，應(yīng)質(zhì)地堅(jiān)硬、清潔，其含泥量不超過3.0%。砂宜采用中砂，含泥量不超過3.0%，泥塊含量不超過1.0%。石屑和砂在混合料中主要起填充和改善級(jí)配的作用，其質(zhì)量好壞直接影響混合料的和易性和樁體的密實(shí)度。對(duì)石屑和砂同樣要進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量符合要求。當(dāng)原材料檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)不合格時(shí)，應(yīng)立即采取相應(yīng)措施。對(duì)于不合格的水泥，應(yīng)予以退場(chǎng)，嚴(yán)禁用于工程中；對(duì)于不合格的粉煤灰，如細(xì)度、燒失量等指標(biāo)輕微超標(biāo)，可通過與合格粉煤灰進(jìn)行適當(dāng)摻配，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證滿足要求后再使用，若超標(biāo)嚴(yán)重則應(yīng)退場(chǎng)；對(duì)于不合格的碎石、石屑和砂，如粒徑不符合要求或含泥量超標(biāo)，可進(jìn)行篩選、沖洗等處理，處理后經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用，若無法處理則應(yīng)退場(chǎng)。在處理不合格材料過程中，要做好記錄，包括材料的來源、不合格情況、處理方式等，以便追溯和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。4.1.2成樁過程控制成樁過程中，鉆孔深度、拔管速度、混凝土灌注量等因素對(duì)樁身質(zhì)量有著關(guān)鍵影響，必須嚴(yán)格加以控制。鉆孔深度應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行控制，確保樁端進(jìn)入設(shè)計(jì)持力層的深度滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。在施工前，應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)勘察報(bào)告和設(shè)計(jì)圖紙，準(zhǔn)確測(cè)量樁位，并在鉆機(jī)上做好深度標(biāo)記。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)密切關(guān)注鉆機(jī)的鉆進(jìn)情況，如遇到鉆進(jìn)困難、鉆桿搖晃等異常情況，應(yīng)立即停止鉆進(jìn)，分析原因并采取相應(yīng)措施。例如，若遇到地下障礙物，應(yīng)先清除障礙物后再繼續(xù)鉆進(jìn)；若因地質(zhì)條件變化導(dǎo)致鉆進(jìn)困難，可調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)，如降低鉆進(jìn)速度、增加鉆壓等。為確保鉆孔深度的準(zhǔn)確性，可采用測(cè)繩等工具進(jìn)行復(fù)核，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)再次測(cè)量孔深，確認(rèn)無誤后方可進(jìn)行下一步施工。拔管速度對(duì)樁身質(zhì)量的影響也很大，拔管速度過快可能導(dǎo)致樁徑偏小、縮頸甚至斷樁，而過慢則會(huì)造成水泥漿分布不均、樁頂浮漿過多、樁身強(qiáng)度不足和混合料離析等問題。正常情況下，采用長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法施工時(shí)，拔管速度應(yīng)控制在1.2-1.5m/min。在施工過程中，應(yīng)根據(jù)樁身混凝土的泵送情況和地質(zhì)條件，合理調(diào)整拔管速度。例如，在軟土地層中，由于土體的側(cè)壓力較大，拔管速度可適當(dāng)放慢，以防止出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象；在砂土地層中，由于土體的滲透性較好，混凝土的流動(dòng)性較大，拔管速度可適當(dāng)加快，但也要注意避免因拔管過快而導(dǎo)致樁身缺陷。同時(shí)，要保證拔管過程的連續(xù)性，嚴(yán)禁中途停泵，以免造成樁身夾泥或斷樁?；炷凉嘧⒘繎?yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，確保樁身的完整性和強(qiáng)度。在施工前，應(yīng)根據(jù)樁徑、樁長(zhǎng)等參數(shù)計(jì)算出每根樁的混凝土理論灌注量，并在混凝土攪拌站做好記錄。在灌注過程中，應(yīng)密切關(guān)注混凝土的泵送情況，確?；炷聊軌蜻B續(xù)、均勻地灌注到樁孔內(nèi)。同時(shí)，要對(duì)實(shí)際灌注量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，若發(fā)現(xiàn)實(shí)際灌注量小于理論灌注量，應(yīng)及時(shí)分析原因并采取措施?？赡艿脑虬ㄣ@孔出現(xiàn)塌孔、擴(kuò)徑，混凝土泵送不暢，或計(jì)算錯(cuò)誤等。若因塌孔導(dǎo)致灌注量增加，應(yīng)先對(duì)塌孔部位進(jìn)行處理，如采用泥漿護(hù)壁等方法，然后再繼續(xù)灌注混凝土；若因混凝土泵送不暢，應(yīng)檢查泵送設(shè)備和輸送管道，排除故障后再進(jìn)行灌注。為了保證樁頂混凝土的質(zhì)量，在灌注至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高以上時(shí)，應(yīng)超灌一定高度，一般為0.5-1.0m，以確保樁頂混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度。在成樁過程中，還應(yīng)采取有效的質(zhì)量檢測(cè)手段，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。常用的質(zhì)量檢測(cè)方法包括低應(yīng)變法檢測(cè)樁身完整性和靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)單樁承載力及復(fù)合地基承載力。低應(yīng)變法通過在樁頂施加激振力，使樁身產(chǎn)生彈性波，根據(jù)彈性波在樁身中的傳播速度和反射情況，判斷樁身是否存在缺陷，如斷樁、縮頸、夾泥等。檢測(cè)數(shù)量一般不少于總樁數(shù)的20%，對(duì)于重要部位的樁或施工過程中出現(xiàn)異常情況的樁，應(yīng)適當(dāng)增加檢測(cè)比例。靜載荷試驗(yàn)則是在樁頂逐級(jí)施加豎向荷載，觀測(cè)樁頂?shù)某两登闆r，從而確定單樁承載力和復(fù)合地基承載力。試驗(yàn)數(shù)量應(yīng)符合規(guī)范要求，一般每個(gè)單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不少于3點(diǎn)。通過這些質(zhì)量檢測(cè)手段，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)成樁過程中存在的問題，如樁身缺陷、承載力不足等，并采取相應(yīng)的處理措施，如對(duì)缺陷樁進(jìn)行補(bǔ)樁、對(duì)承載力不足的區(qū)域進(jìn)行加固處理等，確保CFG短樁復(fù)合地基的施工質(zhì)量。4.2常見問題及處理措施4.2.1縮頸與斷樁問題縮頸和斷樁是CFG短樁施工中較為常見的問題，對(duì)復(fù)合地基的質(zhì)量和承載能力會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重影響?？s頸是指樁身局部直徑小于設(shè)計(jì)樁徑的現(xiàn)象，而斷樁則是樁身出現(xiàn)斷裂，導(dǎo)致樁體的連續(xù)性被破壞。這些問題的產(chǎn)生原因較為復(fù)雜，主要包括以下幾個(gè)方面：土體擾動(dòng)：在采用擠土成樁工藝（如振動(dòng)沉管灌注成樁法）時(shí)，樁機(jī)的振動(dòng)會(huì)對(duì)周圍土體產(chǎn)生擾動(dòng)或擠密。對(duì)于可擠密性土，施工時(shí)振動(dòng)可使土體密度增加，場(chǎng)地發(fā)生下沉；而對(duì)于不可擠密的土，如飽和軟土，振動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致地表隆起。當(dāng)樁距較小時(shí)，這種隆起可能會(huì)對(duì)已打的樁產(chǎn)生擠壓作用，使樁體發(fā)生縮頸或斷樁。在某工程中，由于場(chǎng)地為飽和軟土，采用振動(dòng)沉管灌注成樁法施工CFG短樁，施工過程中發(fā)現(xiàn)部分樁出現(xiàn)了縮頸現(xiàn)象，經(jīng)分析是由于新打樁對(duì)已打樁的擠壓所致。此外，在成樁過程中，如果遇到地下障礙物或地層變化較大的區(qū)域，也可能導(dǎo)致樁身受到不均勻的側(cè)向力，從而引發(fā)縮頸或斷樁?；炷凉?yīng)不連續(xù)：混凝土供應(yīng)不連續(xù)是導(dǎo)致斷樁的常見原因之一。在長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法施工中，若混凝土攪拌站出現(xiàn)故障、運(yùn)輸車輛故障或泵送設(shè)備故障等，都可能導(dǎo)致混凝土供應(yīng)中斷。當(dāng)混凝土供應(yīng)中斷時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)，先灌注的混凝土已經(jīng)初凝，后續(xù)混凝土無法與先灌注的混凝土有效連接，從而形成斷樁。在某項(xiàng)目施工中，由于混凝土攪拌站的攪拌機(jī)突發(fā)故障，導(dǎo)致混凝土供應(yīng)中斷了2小時(shí)，在恢復(fù)供應(yīng)后繼續(xù)灌注時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分樁出現(xiàn)了斷樁現(xiàn)象。拔管速度不當(dāng)：拔管速度對(duì)樁身質(zhì)量有重要影響，拔管速度過快可能導(dǎo)致樁徑偏小、縮頸甚至斷樁。在采用振動(dòng)沉管灌注成樁法時(shí)，拔管速度過快會(huì)使樁身混凝土來不及填充樁孔，導(dǎo)致樁身出現(xiàn)空洞或縮頸。正常情況下，振動(dòng)沉管灌注成樁法的拔管速度應(yīng)控制在1.2-1.5m/min。而在長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法中，拔管速度過快也可能導(dǎo)致混凝土在樁孔內(nèi)填充不密實(shí)，影響樁身質(zhì)量。例如，在某工程中，由于施工人員為了趕進(jìn)度，將長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法的拔管速度提高到了3m/min，結(jié)果導(dǎo)致部分樁出現(xiàn)了縮頸和斷樁現(xiàn)象。樁身強(qiáng)度不足：樁身強(qiáng)度不足也可能導(dǎo)致斷樁。樁身強(qiáng)度不足的原因可能包括混凝土配合比不合理、水泥質(zhì)量不合格、施工過程中混凝土振搗不密實(shí)等。當(dāng)樁身強(qiáng)度不足時(shí)，在受到上部荷載或施工過程中的外力作用時(shí)，容易發(fā)生斷裂。在某工程中，由于混凝土配合比中水泥用量過少，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，在進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分樁出現(xiàn)了斷樁現(xiàn)象。為了預(yù)防縮頸和斷樁問題的發(fā)生，可以采取以下措施：合理選擇施工工藝：根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件和工程要求，合理選擇成樁工藝。對(duì)于飽和軟土等不可擠密性土，應(yīng)優(yōu)先采用非擠土成樁工藝，如長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法，以減少對(duì)土體的擾動(dòng)。在某軟土地基處理工程中，通過采用長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法，有效避免了因土體擾動(dòng)而導(dǎo)致的縮頸和斷樁問題。優(yōu)化施工順序：在擠土成樁工藝中，合理安排施工順序可以減少新打樁對(duì)已打樁的影響。一般可采用隔樁跳打、從中心向外推進(jìn)或從一邊向另一邊推進(jìn)的施工順序。在某工程中，采用隔樁跳打的施工順序，先打樁一般不發(fā)生縮頸，有效保證了樁身質(zhì)量。確?；炷凉?yīng)連續(xù)：加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌站、運(yùn)輸車輛和泵送設(shè)備的管理和維護(hù)，確?；炷凉?yīng)的連續(xù)性。在施工前，應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確保設(shè)備正常運(yùn)行。同時(shí)，應(yīng)制定應(yīng)急預(yù)案，當(dāng)出現(xiàn)設(shè)備故障等突發(fā)情況時(shí)，能夠及時(shí)采取措施，保證混凝土供應(yīng)不中斷?？刂瓢喂芩俣龋簢?yán)格按照規(guī)范要求控制拔管速度，在施工過程中，根據(jù)地質(zhì)條件和樁身混凝土的泵送情況，合理調(diào)整拔管速度。對(duì)于不同的成樁工藝，應(yīng)采用相應(yīng)的拔管速度控制標(biāo)準(zhǔn)。例如，振動(dòng)沉管灌注成樁法的拔管速度控制在1.2-1.5m/min，長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法的拔管速度控制在2.0-3.0m/min。當(dāng)出現(xiàn)縮頸和斷樁問題時(shí)，可采取以下處理方法：復(fù)打法：對(duì)于縮頸不太嚴(yán)重的樁，可以采用復(fù)打法進(jìn)行處理。復(fù)打法是在原樁位上再次沉管，將縮頸部位的樁身混凝土重新振密，使其恢復(fù)到設(shè)計(jì)樁徑。在復(fù)打過程中，應(yīng)注意控制復(fù)打的深度和次數(shù)，確保處理效果。接樁法：對(duì)于斷樁部位較淺的樁，可以采用接樁法進(jìn)行處理。接樁法是將斷樁部位的樁頭鑿除，然后在樁頭上重新澆筑混凝土，將新澆筑的混凝土與原樁身混凝土連接起來。在接樁過程中，應(yīng)確保新澆筑混凝土與原樁身混凝土的連接牢固，可采用在樁頭設(shè)置鋼筋錨固等措施。補(bǔ)樁法：對(duì)于縮頸或斷樁嚴(yán)重的樁，無法通過復(fù)打法或接樁法處理時(shí)，應(yīng)采用補(bǔ)樁法進(jìn)行處理。補(bǔ)樁法是在原樁位附近重新打樁，以滿足復(fù)合地基的承載能力要求。補(bǔ)樁的位置和數(shù)量應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保補(bǔ)樁后的復(fù)合地基能夠正常工作。4.2.2樁身強(qiáng)度不足樁身強(qiáng)度不足是CFG短樁復(fù)合地基施工中需要重點(diǎn)關(guān)注的問題之一，它直接影響到復(fù)合地基的承載能力和穩(wěn)定性。樁身強(qiáng)度不足的原因較為復(fù)雜，主要包括以下幾個(gè)方面：配合比不合理：混凝土配合比是影響樁身強(qiáng)度的關(guān)鍵因素之一。如果配合比設(shè)計(jì)不合理，如水泥用量過少、水灰比過大、粉煤灰摻量不當(dāng)?shù)龋紩?huì)導(dǎo)致樁身強(qiáng)度降低。水泥用量過少會(huì)使樁體的膠結(jié)作用減弱，無法形成足夠強(qiáng)度的樁身結(jié)構(gòu)；水灰比過大則會(huì)使混凝土的孔隙率增加，強(qiáng)度降低；粉煤灰摻量過多會(huì)影響混凝土的早期強(qiáng)度增長(zhǎng)，摻量過少則無法充分發(fā)揮粉煤灰的活性，提高樁身強(qiáng)度。在某工程中，由于混凝土配合比設(shè)計(jì)時(shí)水泥用量比設(shè)計(jì)要求少了10%，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，在進(jìn)行樁身強(qiáng)度檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分樁的強(qiáng)度僅為設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。施工工藝不當(dāng)：施工工藝對(duì)樁身強(qiáng)度也有重要影響。在混凝土攪拌過程中，如果攪拌時(shí)間不足，會(huì)導(dǎo)致各種材料混合不均勻，影響樁身強(qiáng)度。在長(zhǎng)螺旋鉆成孔泵送砼法施工中，如果泵送壓力不穩(wěn)定，會(huì)導(dǎo)致混凝土在樁孔內(nèi)的密實(shí)度不均勻，部分區(qū)域出現(xiàn)空洞或疏松現(xiàn)象，降低樁身強(qiáng)度。此外，在成樁過程中，如果拔管速度過快，會(huì)使混凝土在樁孔內(nèi)填充不密實(shí)，也會(huì)影響樁身強(qiáng)度。在某項(xiàng)目施工中，由于混凝土攪拌時(shí)間比規(guī)定時(shí)間少了2分鐘，導(dǎo)致混凝土中部分水泥顆粒未充分水化，樁身強(qiáng)度明顯降低。原材料質(zhì)量問題：水泥、粉煤灰、碎石等原材料的質(zhì)量直接關(guān)系到樁身強(qiáng)度。如果水泥的強(qiáng)度等級(jí)不符合要求、安定性不合格，會(huì)導(dǎo)致樁身強(qiáng)度不足；粉煤灰的細(xì)度、燒失量等指標(biāo)不合格，會(huì)影響其活性，進(jìn)而影響樁身強(qiáng)度；碎石的粒徑、級(jí)配不合理，含泥量過高，會(huì)降低碎石與水泥漿之間的粘結(jié)力，削弱樁身強(qiáng)度。在某工程中，由于使用了安定性不合格的水泥，導(dǎo)致樁身出現(xiàn)開裂、強(qiáng)度降低等問題。養(yǎng)護(hù)條件不佳：混凝土的養(yǎng)護(hù)對(duì)于樁身強(qiáng)度的增長(zhǎng)至關(guān)重要。如果養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足、養(yǎng)護(hù)溫度過低或養(yǎng)護(hù)濕度不夠，都會(huì)影響混凝土的水化反應(yīng)，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢或強(qiáng)度不足。在冬季施工時(shí)，如果沒有采取有效的保溫措施，混凝土在低溫環(huán)境下無法正常水化，樁身強(qiáng)度會(huì)受到嚴(yán)重影響。在某工程冬季施工中，由于沒有對(duì)樁身混凝土進(jìn)行覆蓋保溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期間環(huán)境溫度低于5℃，導(dǎo)致樁身強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢，28天強(qiáng)度僅達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%。為解決樁身強(qiáng)度不足的問題，可以采取以下措施：優(yōu)化配合比：根據(jù)工程實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求，通過試驗(yàn)確定合理的混凝土配合比。在配合比設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)充分考慮水泥、粉煤灰、碎石、砂等材料的特性和相互作用，優(yōu)化材料的用量和比例。增加水泥用量可以提高樁身的膠結(jié)強(qiáng)度，但也要注意控制成本；合理調(diào)整水灰比，使混凝土具有良好的和易性和強(qiáng)度；根據(jù)粉煤灰的品質(zhì)和活性，確定合適的摻量，以充分發(fā)揮其改善混凝土性能和降低成本的作用。在某工程中，通過優(yōu)化混凝土配合比，將水泥用量增加了5%，水灰比降低了0.05，粉煤灰摻量調(diào)整為膠凝材料總量的35%，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，樁身強(qiáng)度得到了顯著提高，滿足了設(shè)計(jì)要求。加強(qiáng)施工管理：在施工過程中，嚴(yán)格按照施工規(guī)范和操作規(guī)程進(jìn)行操作。確?；炷翑嚢钑r(shí)間充足，使各種材料充分混合均勻；控制泵送壓力穩(wěn)定，保證混凝土在樁孔內(nèi)的密實(shí)度；合理控制拔管速度，避免因拔管過快導(dǎo)致樁身不密實(shí)。加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)和管理，提高其質(zhì)量意識(shí)和操作技能。在某項(xiàng)目施工中，通過加強(qiáng)施工管理，安排專人負(fù)責(zé)混凝土攪拌時(shí)間的控制，定期檢查泵送設(shè)備的壓力穩(wěn)定性，嚴(yán)格按照規(guī)定的拔管速度進(jìn)行施工，樁身強(qiáng)度的合格率得到了明顯提高。嚴(yán)格控制原材料質(zhì)量：對(duì)水泥、粉煤灰、碎石等原材料進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。每批原材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，都要檢查其質(zhì)量證明文件，并按規(guī)定進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可使用。對(duì)于不合格的原材料，堅(jiān)決予以退場(chǎng)，嚴(yán)禁用于工程中。在某工程中，對(duì)進(jìn)場(chǎng)的水泥進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)部分水泥的強(qiáng)度等級(jí)不符合要求，立即將該批水泥退場(chǎng)，重新采購合格的水泥，從而保證了樁身強(qiáng)度。改善養(yǎng)護(hù)條件：制定合理的養(yǎng)護(hù)方案，確?；炷猎谶m宜的條件下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在養(yǎng)護(hù)期間，保證養(yǎng)護(hù)時(shí)間充足，一般情況下，樁身混凝土的養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于7天；控制養(yǎng)護(hù)溫度和濕度，在夏季高溫時(shí)，采取灑水保濕等措施，避免混凝土因失水過快而影響強(qiáng)度增長(zhǎng)；在冬季低溫時(shí)，采取覆蓋保溫等措施，保證混凝土的水化反應(yīng)正常進(jìn)行。在某工程冬季施工中，對(duì)樁身混凝土采用了覆蓋棉被和塑料薄膜的保溫保濕養(yǎng)護(hù)措施，有效保證了樁身強(qiáng)度的增長(zhǎng)。4.3地基沉降控制4.3.1沉降計(jì)算方法分層總和法：分層總和法是計(jì)算CFG短樁復(fù)合地基沉降的經(jīng)典方法之一。其基本原理是將地基土沿深度方向分成若干層，分別計(jì)算各層土在附加應(yīng)力作用下的壓縮量，然后將各層的壓縮量累加起來，得到地基的總沉降量。在計(jì)算過程中，需要確定地基土的分層厚度、各層土的壓縮模量以及附加應(yīng)力沿深度的分布。一般根據(jù)土層的性質(zhì)和應(yīng)力變化情況，將地基土劃分成若干個(gè)計(jì)算層，每層厚度不宜過大，以保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。例如，對(duì)于均勻土層，可以按照一定的厚度間隔進(jìn)行劃分；對(duì)于土層性質(zhì)變化較大的區(qū)域，則需要根據(jù)土層的界面和應(yīng)力變化情況進(jìn)行合理劃分。各層土的壓縮模量通常通過室內(nèi)土工試驗(yàn)或原位測(cè)試方法確定，如壓縮試驗(yàn)、旁壓試驗(yàn)等。附加應(yīng)力的計(jì)算則依據(jù)彈性力學(xué)理論，根據(jù)基礎(chǔ)底面的形狀、尺寸和荷載大小等因素，采用相應(yīng)的計(jì)算公式進(jìn)行求解。分層總和法的優(yōu)點(diǎn)是概念清晰、計(jì)算方法相對(duì)簡(jiǎn)單，在工程實(shí)踐中應(yīng)用較為廣泛。然而，該方法也存在一些局限性。它假定地基土是均勻的、各向同性的彈性體，而實(shí)際地基土往往具有復(fù)雜的非線性力學(xué)性質(zhì)，這種假設(shè)與實(shí)際情況存在一定偏差。在計(jì)算過程中，分層總和法沒有考慮地基土的側(cè)向變形，這可能導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果與實(shí)際沉降存在一定誤差。此外，該方法對(duì)于CFG短樁復(fù)合地基中樁土相互作用的考慮不夠全面，不能準(zhǔn)確反映樁土共同承擔(dān)荷載的實(shí)際情況。規(guī)范法：規(guī)范法是根據(jù)相關(guān)的建筑地基處理技術(shù)規(guī)范，如《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》JGJ79-2012等規(guī)定的方法來計(jì)算CFG短樁復(fù)合地基的沉降。規(guī)范法在分層總和法的基礎(chǔ)上，考慮了一些實(shí)際工程中的因素，對(duì)計(jì)算方法進(jìn)行了適當(dāng)修正和完善。在確定壓縮層厚度時(shí)，規(guī)范法采用了更為合理的判別標(biāo)準(zhǔn)，以確保計(jì)算結(jié)果能夠更準(zhǔn)確地反映地基的實(shí)際沉降情況。規(guī)范法還對(duì)不同土類的壓縮模量取值進(jìn)行了規(guī)定，考慮了土的應(yīng)力歷史、壓縮性等因素對(duì)壓縮模量的影響。與分層總和法相比，規(guī)范法在一定程度上提高了計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。規(guī)范法的優(yōu)點(diǎn)是具有明確的規(guī)范依據(jù)，計(jì)算過程相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化，便于工程技術(shù)人員操作和應(yīng)用。同時(shí)，規(guī)范法考慮了一些實(shí)際工程中的因素，使得計(jì)算結(jié)果更符合工程實(shí)際情況。但是，規(guī)范法仍然存在一定的局限性。由于規(guī)范是基于大量工程實(shí)踐和統(tǒng)計(jì)分析制定的，對(duì)于一些特殊的地質(zhì)條件和工程情況，可能無法完全適用。規(guī)范法中的一些參數(shù)取值和計(jì)算方法是經(jīng)驗(yàn)性的，存在一定的主觀性，不同的工程技術(shù)人員在應(yīng)用時(shí)可能會(huì)有不同的理解和取值，從而影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。有限元法：有限元法是一種數(shù)值計(jì)算方法，通過將地基土離散成有限個(gè)單元，建立地基的數(shù)值模型，利用計(jì)算機(jī)程序求解地基在荷載作用下的應(yīng)力和變形。在建立有限元模型時(shí)，需要考慮CFG短樁、樁間土和褥墊層的材料特性、幾何形狀以及它們之間的相互作用。對(duì)于樁體和土體，可以采用不同的本構(gòu)模型來描述其力學(xué)行為，如彈塑性模型、粘彈性模型等，以更準(zhǔn)確地反映其非線性力學(xué)特性。樁土之間的相互作用可以通過設(shè)置接觸單元來模擬，考慮樁土之間的摩擦力、粘結(jié)力和相對(duì)位移等因素。有限元法的優(yōu)點(diǎn)是能夠全面考慮地基土的非線性力學(xué)性質(zhì)、樁土相互作用以及復(fù)雜的邊界條件等因素，能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)CFG短樁復(fù)合地基的沉降。通過有限元分析，可以得到地基中各點(diǎn)的應(yīng)力和變形分布情況，為工程設(shè)計(jì)和分析提供詳細(xì)的信息。然而，有限元法也存在一些缺點(diǎn)。該方法需要建立復(fù)雜的數(shù)值模型，對(duì)計(jì)算人員的專業(yè)知識(shí)和技能要求較高，建模過程較為繁瑣，需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力。有限元計(jì)算需要較大的計(jì)算資源和較長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間，尤其是對(duì)于大型工程和復(fù)雜的地基模型，計(jì)算成本較高。此外，有限元法的計(jì)算結(jié)果依賴于所采用的本構(gòu)模型、參數(shù)取值和網(wǎng)格劃分等因素，不同的參數(shù)設(shè)置可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果存在較大差異。4.3.2沉降控制措施優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)：樁長(zhǎng)是影響CFG短樁復(fù)合地基沉降的重要因素之一。一般來說，樁長(zhǎng)越長(zhǎng)，樁端能夠傳遞到更深的土層，從而減小地基的沉降量。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的荷載大小、地基土的性質(zhì)以及沉降控制要求等因素，合理確定樁長(zhǎng)。通過增加樁長(zhǎng)，可以將荷載傳遞到承載力較高的土層，減少樁間土的壓縮變形，從而有效降低地基沉降。但樁長(zhǎng)的增加也會(huì)導(dǎo)致工程造價(jià)的提高，因此需要在滿足沉降控制要求的前提下，綜合考慮經(jīng)濟(jì)性，確定最優(yōu)的樁長(zhǎng)。在某工程中，通過計(jì)算分析，將樁長(zhǎng)從15米增加到18米后，地基沉降量減少了約20%，但工程成本增加了15%。經(jīng)過綜合評(píng)估，認(rèn)為增加樁長(zhǎng)帶來的沉降控制效果在經(jīng)濟(jì)上是可行的，最終采用了18米的樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)。樁間距的大小直接影響到樁土共同作用的效果和地基的沉降。樁間距過小，樁間土的承載能力不能充分發(fā)揮，且施工難度增大，還可能導(dǎo)致樁體之間的相互影響，出現(xiàn)樁身質(zhì)量問題；樁間距過大，則樁體承擔(dān)的荷載比例減小，樁間土承擔(dān)的荷載過大，可能導(dǎo)致地基沉降增加。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)樁的直徑、樁身強(qiáng)度、樁間土的性質(zhì)以及復(fù)合地基的置換率要求等因素，合理確定樁間距。一般情況下，樁間距可在3-5倍樁徑之間取值。通過優(yōu)化樁間距，可以使樁土之間的荷載分擔(dān)更加合理，充分發(fā)揮樁間土的承載能力，從而減小地基沉降。在某工程中，原設(shè)計(jì)樁間距為1.2米，經(jīng)過計(jì)算分析，將樁間距調(diào)整為1.5米后，樁間土承擔(dān)的荷載比例更加合理，地基沉降量減少了10%，同時(shí)也降低了施工難度和成本。褥墊層厚度對(duì)CFG短樁復(fù)合地基的沉降也有顯著影響。褥墊層能夠調(diào)整樁土之間的荷載分擔(dān)比例，保證樁、土共同承擔(dān)荷載。褥墊層越薄，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比越高；褥墊層越厚，樁間土承擔(dān)的荷載比例越大。在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑物的類型、荷載大小以及地基土的性質(zhì)等因素，合理確定褥墊層厚度。一般來說，褥墊層厚度可在200-300mm之間取值。通過調(diào)整褥墊層厚度，可以使樁土之間的荷載分擔(dān)達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，減小地基的沉降。在某工程中，通過試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，當(dāng)褥墊層厚度從200mm增加到250mm時(shí)，樁間土承擔(dān)的荷載比例從40%增加到45%，地基沉降量減小了8%。施工過程控制：在施工過程中，嚴(yán)格控制樁身垂直度對(duì)于減小地基沉降至關(guān)重要。樁身垂直度偏差過大，會(huì)導(dǎo)致樁體受力不均勻，影響樁土共同作用效果，進(jìn)而增加地基沉降。在施工前，應(yīng)確保樁機(jī)的垂直度符合要求，在施工過程中，應(yīng)采用有效的監(jiān)測(cè)手段，如經(jīng)緯儀、線墜等，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)樁身垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整。一般要求樁身垂直度偏差不超過1%。在某工程中，由于施工人員在施工過程中未嚴(yán)格控制樁身垂直度，部分樁的垂直度偏差達(dá)到了3%，在后續(xù)的沉降監(jiān)測(cè)中發(fā)現(xiàn)，這些樁所在區(qū)域的地基沉降明顯大于其他區(qū)域，最大沉降量超過了設(shè)計(jì)允許值。確保樁體的完整性也是控制地基沉降的關(guān)鍵。樁體出現(xiàn)缺陷，如斷樁、縮頸、夾泥等，會(huì)降低樁體的承載能力，影響樁土共同作用，導(dǎo)致地基沉降增加。在施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制施工工藝，確?；炷恋臐仓|(zhì)量，避免出現(xiàn)斷樁、縮頸等問題。在成樁后，應(yīng)按照規(guī)范要求進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，如采用低應(yīng)變法等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理樁體缺陷。在某工程中，通過低應(yīng)變檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分樁存在縮頸缺陷，及時(shí)采取了復(fù)打等處理措施，有效保證了樁體的完整性，避免了地基沉降的進(jìn)一步增加。地基處理與監(jiān)測(cè)：在施工前，對(duì)地基土進(jìn)行預(yù)處理，如采用強(qiáng)夯、預(yù)壓等方法，可以改善地基土的物理力學(xué)性質(zhì)，提高地基土的密實(shí)度和承載力，從而減小地基沉降。在某工程中，場(chǎng)地地基土為松散的砂土，在CFG短樁施工前，先采用強(qiáng)夯法對(duì)地基進(jìn)行處理，使地基土的密實(shí)度得到顯著提高，地基承載力也有所增加。在后續(xù)的CFG短樁復(fù)合地基施工和使用過程中，地基沉降量