土木吧丨复合地基几个问题探讨
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对魏利金总所提问题的探讨
党昱敬
（中冶建筑研究总院有限公司 北京100088）
作者简介：党昱敬，男，教授级高级工程师，国家注册土木工程师（岩土），主要从事地基与基础、岩土工程的研究、设计和咨询工作。E-mail:dyj765@sina.com。
2020.8.22日魏利金总在某群提出了以下三个问题，供大家讨论：㈠大家有兴趣可以继续讨论河北对CFG有2方面限定：1.CFG桩复合地基承载力特征值不应超过600kPa，2.地震工况下地基基础不应出现拉应力；㈡另外我个人一直有个问题：CFG到底能否消除地震液化问题?咨询过一些专家，大部分认为不行，也有专家认为可以，我个人认为这个问题主要取决CFG施工工艺。进行如下答复。
地基与基础本就是土木工程专业的一门课程，目前人为将复合地基与基础分工为结构工程师和岩土工程师设计，工程设计实践和研究表明：岩土工程师在对地基进行加固处理以改善地基土的工程力学性质时，也有不同的复合地基形式和与其对应的加固处理效果，而受结构工程师提出的复合地基设计目标值和基础形式等条件限制，难免会出现不尽合理的复合地基设计方案；同时由于结构工程师在进行基础设计时，限于对作为其设计依据的复合地基加固处理效果的认识问题，使基础设计方案也可能会出现些许偏颇之处，最终导致复合地基与基础设计综合性价比不是最优方案。也只有具有结构工程背景的岩土工程师更能领会结构工程师的设计计算理念，因此作者建议复合地基与基础设计一起化的理念［1］。
一、CFG复合地基承载力特征值不应超过600kPa，主要是基于河北省的地基土层构成情况和各层土的物理力学性能指标，对CFG复合地基的桩土应力比合理取值要求所致，作者认为河北省的CFG复合地基承载力特征值不应超过600kPa之规定较为合理［2］。
二、《建筑抗震设计规范》（GB50011—2010）（2016年版）规定：高宽比大于4的高层建筑，在地震作用下基础底面积不宜出现脱离区（零应力区）；其他建筑，基础底面积与地基土之间脱离区（零应力区）面积不应超过基础底面积的15%。如果是上述其他建筑，采用CFG桩复合地基加固处理，地震工况下基础底面积与地基不应出现拉应力，再加之较保守的CFG桩复合地基地震承载力调整系数取值，如果照此执行，对于基底压力为500～600kPa高水平应力，与桩基方案相比，CFG桩复合地基方案可能就不具备经济性的优势。作者认为采用CFG桩复合地基加固处理，地震工况下基础底面积与地基不应出现拉应力和较保守的CFG桩复合地基地震承载力调整系数取值，有待商榷［3］。
三、CFG到底能否消除地震液化问题?作者认为这个问题主要取决CFG施工工艺，螺旋挤土成孔工艺所形成的CFG桩复合地基可消除地震液化问题［4］。⑴螺旋挤土成孔工艺（简称SDS工艺），通过对钻头的改进，使桩孔中的土体完全挤扩到桩周所形成的CFG桩复合地基。工程试验和研究结果表明：在地基土层构成和CFG桩复合地基设计参数相同时，SDS桩工艺与传统长螺旋非挤土成孔工艺相比，可使桩间土承载力特征值比天然地基承载力特征值提高1.1～1.5倍，同时在相同桩顶沉降量条件下，CFG桩单桩竖向极限承载力提高30%～50%。工程实践经验也表明：螺旋挤土成孔工艺不但具有适应地层范围广的特征，也没有振动沉管成桩工艺的噪音和振动影响，以及传统长螺旋非挤土成孔工艺的泥浆污染、渣土运输及弃土场地等不良环保及浪费资源问题；⑵在充分发挥刚性桩桩体作用时，SDS工艺可降低刚性桩复合地基的桩土应力比（n），有效调节基体土和刚性桩的刚度梯度，使桩土相互和共同作用更加协调和合理，共同承担上部结构荷载能力更强；⑶SDS工艺成孔过程中的挤土效应，使刚性桩桩间土的孔隙比减少、密实度增大，因此刚性桩复合地基采用SDS工艺不但能大幅度提高地基承载力和降低压缩变形，也能有效消除或降低黄土地基湿陷性和饱和粉土、砂土地基液化的可能
参 考 文 献
［1］党昱敬.复合地基与基础设计若干问题浅析［J］. 地基处理，2019( 10) : 33－43.
［2］党昱敬.刚性桩复合地基应用建议［J］. 地基处理，待发表.
[3]党昱敬. CFG桩复合地基抗震承载力调整系数取值可靠性探讨[J].工业建筑, 待发表.
[4]党昱敬等. SDS工艺在刚性桩复合地基中的工程应用研究. 已脱稿.