CM 复合地基处理 1 、概述杭州铁路水电段综合楼位于杭州铁路新客站南侧, 框架结构, 地面 7层, 半地下室 1层, 建筑面积 8700m2 。根据工程地质报告, 场地地基土质由上至下依次为: 填土厚 ~ ; 粉土厚 2~ , fk= 135kPa ; 砂质粉土厚 ~ , fk= 150kPa ; 粉砂厚 ~ , fk= 160kPa , 粉土层为中等偏高压缩性土,其下土层均为中等压缩性土。原设计采用了预应力混凝土管桩ф 550,240 根, 桩长 11m ;ф 600,82 根, 桩长 。由于管桩将穿过较厚的粉土层, 即俗称的“铁板砂层”, 且桩直径较大, 间距较密, 因此无论采用何种贯入方法都非常困难。笔者对附近先期施工的铁路新客站附楼桩基施工情况进行了调查, 其地质资料与本工程雷同, 采用ф 500 预应力混凝土管桩静压法贯入,结果至地下 5m 左右粉土层处受阻。此情况足以说明该工程不宜应用管桩基础。 2、 CM 复合地基方案的提出(1) 本工程若采用天然地基,则基底为粉土层,属中等偏高压缩性土,会造成变形较大且不均匀, 地基承载力也偏小。采用 CM 复合地基,正是对这些缺陷的补偿。(2)CM 复合地基的可行性。 CM 复合地基是由 C桩( 刚性桩)、M桩( 亚刚性桩或柔性桩)、桩间土及褥垫层等四部分组成的,通过交叉布置 CM 桩及褥垫层, 使桩和土共同作用并构成平面及竖向合理的刚度级配梯度,达到理想的协同工作应力状态, 亦即:其一通过采用长 C桩( 进入深层良好土层)与短M桩( 进入浅层较好的土层) 的合理布置,形成三层地基刚度,从而调整地基的刚度分布,以达到有效地控制基础沉降; 其二通过合理确定桩的间距形成土的三维应力状态, 使土的强度得到大幅度提高和较充分利用; 其三通过布置褥垫层使地基与上部结构柔性连接,在水平荷载作用下,可以有效地传递垂直荷载。 CM 复合地基这种刚度的调整, 符合天然土层“浅弱深强”的一般规律和地基应力传递特征, 补强了深浅部的地基刚度分布, 并使之充分利用和提高桩间土的参与作用, 有效地加强了地基强度。同时,与单一的桩基础相比,由于 CM 复合地基充分发挥了桩间土作用,其 C桩( 刚性桩) 的用量较少, 且间距较大, 而直径较小, 从而使桩间土的挤压作用大为减弱, 在降低了施工难度的同时既减少了工程量,也降低了造价。 3、 CM 复合地基的实施根据以上分析和调查提出改用 CM 复合地基的方案, 经设计方同意后, 并按图 2 所示的平面布置及剖面设计进行实施。 C 桩采用加厚的ф 400 预应力混凝土管桩,桩长 9m ,共 167 根, M 桩采用ф 500 水泥搅拌桩,桩长 ,共 178 根。褥垫层为厚 350mm 砂石垫层,其配合比为中砂∶瓜子片∶水= 5∶3∶1 。先由北向南进行 C 桩施工,为减少噪音,采取静压贯入法,单桩压力控制值为:1500 ~ 2000kN 。M 桩施工待 C 桩施工过半后实施,钻孔中采取了加压法,配重量 250kg ,采用二喷二搅,其水泥含量为 300kg / m3 ,水灰比 。实际施工过程表明, 进展相当顺利。 4 、效果(1) 动测与静载试验: 经国家海洋局第二海洋研究所动测结论为:所抽
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