CFG桩复合地基变形计算中需注意问题

摘 要：复合地基变形计算是复合地基设计的重要内容，亦属于强制性规范条文；复合地基变形计算参数选取、深度确定等是变形计算准确性的重要因素。本文对变形计算中的应力比法和应变比法进行了分析，并提出了计算参数选取需要注意的问题。

关键词：复合压缩模量、放大系数、强度控制、变形控制、变形计算深度、应力比、应变比法

随着城市化发展，高层建筑增多，天然地基的承载力和变形满足不了设计要求时，需进行地基处理。根据地层、工艺经验、造价、工期等因素考虑，北京地区地基处理方式大多采用CFG桩复合地基。CFG桩复合地基设计计算时，必须同时满足地基强度和变形计算，变形计算尤为重要。本文简要介绍了CFG桩复合地基变形计算时，如何正确选取计算参数、静载荷试验最大加载量、如何确定计算深度及倾斜计算等需要注意的问题。

《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012

7.1.7 复合地基变形计算应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定，地基变形计算深度应大于复合土层的深度。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ξ倍，ξ值可按下式确定：

式中：

f_ak—基础底面下天然地基承载力特征值(kPa)。

7.1.8 复合地基的沉降计算经验系数ψ_s可根据地区沉降观测资料统计值确定，无经验取值时，可采用表7.1.8的数值。

表7.1.8 沉降计算经验系数ψ_s 

式中：

A_i—加固土层第i层土附加应力系数沿土层厚度的积分值；

 A_j—加固土层下第j层土附加应力系数沿土层厚度的积分值。

《建筑地基基础设计规范》GB 50007—2011

5.3.5  计算地基变形时，地基内的应力分布，可采用各向同性均质线性变形体理论。其最终变形量可按下式进行计算： 

图5.3.5  基础沉降计算的分层示意

5.3.7  地基变形计算深度z_n（图5.3.5），应符合式（5.3.7）的规定。当计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。

式中：

△s^'_i—在计算深度范围内，第i层土的计算变形值（mm）；

△s^'_n—在由计算深度向上取厚度为△z的土层计算变形值（mm），△z见图5.3.5并按表5.3.7确定。

《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》

 DBJ 11-501-2009（2016年版）

11.5.4 水泥粉煤灰碎石桩复合地基设计应满足下列要求：

7  水泥粉煤灰碎石桩复合地基变形计算应符合本规定第7.4节变形计算的有关规定，地基变形计算深度应大于复合土层的深度。

1） 土层的分层与天然地基相同，各土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ζ倍，ζ值可按下式确定：

式中：

f_ka—基础底面下天然地基承载力标准值(kPa)。

2）地基变形计算深度范围内压缩模量的当量值按下式计算：

8  水泥粉煤灰碎石桩复合地基的沉降计算经验系数ψ_s可根据沉降观测资料统计值确定。无经验，按本规范公式（7.4.7）和公式（7.4.8-1）计算高层建筑地基沉降时，沉降计算经验系数ψ_s可分别按表11.5.4-1和表11.5.4-2。

7.4.7  计算建筑物地基变形时，地基内的应力分布可采用各向同性均质线性变形体理论。可按下式计算其最终沉降量： 

3.1 复合土层各参数取值需要注意以下问题：

3.2 复合地基设计计算书较多采用理正软件，其计算的复合压缩模量值，没有区分是按强度控制还是按变形控制所得出的复合压缩模量值，做设计计算时应注意加以区别。

3.3 地基变形计算公式的选用。

      《建筑地基基础设计规范》GB 50007地基变形计算公式采用的是变形比法，北京规范地基变形计算公式采用的是应力比法。根据经验，如果桩端持力层为砂卵石等硬层时，两者计算沉降量基本一致；如果桩端持力层为粘性土等较软层时，按北京规范计算的复合地基变形计算沉降量偏小。

3.4 变形计算深度需要注意以下问题：

3.5 倾斜计算需要注意的问题：

综上所述，计算参数的正确选取、变形计算深度的确定是地基变形计算准确性的重要保证，CFG桩复合地基设计计算在满足强度控制的同时也要满足变形控制。地基处理设计人员在运用软件带来方便的同时，要深刻理解计算公式和参数的来源和含义。