广州花都岩溶地区CFG桩复合地基设计方振雄(广州名阳建筑设计有限公司,广东广州510000)摘要:岩溶地区由于存在溶洞、土洞,且溶、土洞的分布为不确定性较大,同时岩溶地区工程建设越来越多,岩溶地区工程出现的问题也就越来越多。基础设计的难点不仅要考虑岩溶地区的地质特点,还要考虑周围环境、施工技术、工程造价、施工工期等诸多方面的因素。本文结合实际工程,简要介绍广州花都某高层酒店楼的基础采用CFG桩的设计过程及设计要点,为类似工程的相关设计提供参考。关键词:岩溶;CFG桩;复合地基;沉降变形中图分类号:TU753.3文献标识码:A文章编号:1673-0038(2020)18-0101-021工程概况工程场地位于广州市花都区三东大道以南,茶园路以东,现场地地势平坦,交通便利。工程总用地而积约为17952血,总建筑面积约为82745.4m2(其中地上53239.4m2;地下29506m2)拟建建筑物分别为商业楼(地上3~4层,地下2层)、酒店楼(地上23层(H=99.55m),地下2层)。基坑开挖深度约为10.0m,基坑周长约为530.6m,占地面积约为14774.2m2o高层酒店楼采用框架-剪力墙结构。2地质特点工程场地的地质情况自上而下:①素填土;②冲积粉质粘土;③冲积淤泥质土;④冲积粗砂;⑤冲积粉细砂;⑥冲积粉质粘土;⑦残积粉质粘土;⑧中风化岩层:岩体破碎,分布较局限,不稳定,有溶蚀、溶洞很发育;⑨微风化灰:为下伏基岩,工程力学性能优良,具较高承载力。该场地在钻探深度内有21个钻孔揭露有溶洞,共揭露30个溶洞,洞高为0,50〜9.10m,平均3.05m,见溶率为38.9%,线洞率为7.54%,按规范判定场地岩溶发育程度为强发育,且各向异性,对桩基设计和施工有直接的不良影响。由于场地内溶洞(溶蚀)发育不规则,防止地面塌陷,避免影响建筑物的地基基础稳定及安全,应对场地内的溶洞处理。3基础方案的选择根据本工程的地质特点,勘察报告建议基础选型优先选择冲孔灌注桩基础,进行超前钻判别溶洞和持力层深度,一桩一孔。冲孔桩的优点主要表现在设计持力层可靠、清晰、承载力高;存在的风险,主要是桩机钻透溶洞施工过程中的塌孔概率大,造价成本高,如塌孔可能引起的事故处理时间长,从而造成工期拖延;对于土层内的小塌孔难以察觉容易留下隐患,出现断桩难以判断。若选用CFG桩地基处理的复合地基,CFG桩的优点主要表现在施工速度快、造价经济、无需对溶洞进行特殊处理,施工过程可控、实施完成的质量及验收都相对可靠。缺点是灰岩岩面起伏大,凹凸不平,岩面坡度变化较大,CFG桩基施工过程中容易出现:“悬桩”、“半悬桩”等工程质量问题,在荷载作用下,可能产生桩基失稳。局部地段溶洞顶板厚度小,对桩基持力层稳定性有影响。鉴于岩溶地区选用CFG桩复合地基和冲孔桩两种桩型都技术可行,甲方管理层表示更多从施工便利性、检测的可靠性和造价成本的经济性考虑进行选择判断。明确选择CFG桩的复合地基筏板作为高层酒店楼基础。施工过程中,根据实际情况,补充增加对溶洞顶板较薄处进行有限处理,处理措施:①对溶洞顶板肾度较小区域进行溶土洞处理;②降低单桩承载力;因而是相对经济合理、技术可行的桩型选择方案。4复合地基设计CFG桩复合地基设计参数:桩径、桩距、桩长、置换率、桩体强度及褥垫层厚度。根据勘察报告,筏板基础底位于粉质粘土层,天然地基承载力为fk为140kPa,由盈建科软件计算的复合地基的承载力要求的标准值为600kPa,CFG桩复合地基的平面布置如图1所示。根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79—2012),第7.1.5条,复合地图1刚性桩复合地基平面布置基承载力特征值应通过复合地基静载荷试验或采用增强体静载荷试验结果和其周边土的承载力特征值结合经验确定,初步设计时,同•按式(1)估算:f^Xm-^-4-p(1-m)fsk(1)单桩竖爵承载力特征值可按式(2)估算:nRq=Up£qSilP:+aPqpAp(2)i-1CFG桩单桩承载力及复合地基承载力特征值计算过程如表1、表2所示。表1单桩竖向承载力特征值计算桩型CFG桩说明直径或边长血d0.50---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---截面积,血2Ap=”D2/40.20周长mUp=irD1.57桩侧王加权平均摩阻力特征值/kPaq-20.00有效桩长而Li10.00侧摩阻力特征值...