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【摘 要】 根据场区地质条件并结合建筑对地基的要求，综合工程造价、处理效果等因素，应用不同基础形式并充分利用原有基桩对地基进行综合处理，满足设计对地基承载力及变形的要求。
【关键词】 原有基桩；钻孔灌注桩；CFG桩；复合地基；沉降观测
1 工程简介
1.1工程概况
苏州广场地下1层，地上由A座16层智能化寫字楼和B座13层公寓楼组成，其中裙房3层；工程总建筑面积44000㎡；框架剪力墙结构，基底标高-7.80m。
1.2原场区概况
该场区2013年曾拟建商业大厦，地下1层，地上29层，平面布置为2个不同直径的半圆，框筒结构；该工程原施工基桩为桩径1000mm，桩长35.0m的钻孔灌注桩，共计308根，桩顶相对标高-7.70m；原基桩位于现A座位置，并占据小量裙房位置；如图1所示。
2 地质、水文概况
2.1岩土工程地质条件
各土层自上而下为：①杂填土，层厚0.8～2.3m；②细砂，层厚2.10～3.50m；③粉土，层厚1.70～3.20m；④粉细砂，层厚2.80～4.90m；⑤中砂，层厚1.90～4.20m；⑥粉土，层厚1.0～3.70m；⑦粉质粘土，层厚1.60～3.80m；⑧细砂，层厚2.20～3.40m；⑨粉土，层厚4.10～5.40m；⑩粉质粘土，层厚3.10～6.40m；k卵石，层厚6.6～7.60m；l卵石；各土层物理力学性质指标见表1。
2.2砂土液化情况
场区判别深度≥20m时，第③层粉土、第⑤层中砂为液化砂土层。
2.3场区水文地质条件
地下水类形属于第四系孔隙潜水，稳定水位2.50～4.50m；含水层主要为第②层细砂、第③层粉土、第④层粉细砂、第⑤层中砂；地下水对混凝土结构无腐蚀性。
3 地基基础设计
3.1 A座地基基础（m～p轴）
3.1.1地基处理方案
（1）由于A座原场区已施工钻孔灌注桩，原则上“同一建筑不采用不同桩基础形式”，为了充分利用已有基桩，该部分基础采用桩基础形式。
（2）基坑开挖至基底标高后，准确确定原有基桩的具体位置，根据建筑设计及上部结构设计，确定补充灌注桩的位置及数量，进行补桩。
（3）补桩采用泥浆护壁回转钻成孔工艺。
3.1.2钻孔灌注桩设计
（1）补桩参照原有场区基桩参数进行设计，以l层卵石层作为桩端持力层，桩端进入该层的深度不小于1.5m，以消除由于选择不同的桩端持力层导致单桩承载力及桩体沉降量的不同，避免造成建筑物开裂及沉降差异。
（2）设计桩径1000mm，桩长35.0m，桩顶标高-7.70m，混凝土强度等级C20，主筋1618，Φ8@200螺旋箍筋，116@2000加强箍筋。
（3）根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94，单桩竖向极限承载力标准值：
则单桩坚向承载力特征值Ra=4300KN
（4）A座地基共利用场区原有灌注桩215根，后补灌注桩24根。
3.1.3原场区基桩不利用的处理：
根据复合地基性状，当基础下褥垫层厚度很大时，桩土应力比接近于1，此时桩的荷载分担很小，受力状态接近于无桩时的受力状态；据文献[1]厚度大于600mm时，桩、土应力比的值降低的效果很不明显。
对于不利用的部分原场区已施工钻孔灌注桩，桩顶标高清凿至-8.60m，回填5～10mm碎石，铺设后采用静力压实，夯填度不小于0.90；原基桩处理如图2所示。
3.2 B座地基基础（①～⑦轴）
3.2.1地基处理方案
（1）设计要求B座地基承载力特征值大于300KPa，根据设计基底标高，基础座落在第④层粉细砂层上，其地基承载力特征值fak=140KPa，不能满足设计对地基承载力的要求，且下部第⑤层中砂层为中等液化土层，必须对原地基进行处理。地基处理方法的选择是否正确、合理，是决定工程建筑安全和造价的关键。
（2）根据地质情况和上部结构对地基的要求，选用桩基础技术可行但造价偏高。
若选用碎石桩复合地基，桩间土的挤密效果不明显，桩长大于2.5倍的基础宽度时，增加桩长对复合地基承载力提高不大，经估算，碎石桩复合地基承载力特征值fspk=185KPa，地基承载力特征值仅提高1.3倍，而本工程对地基承载力要求较高，用碎石桩复合地基难以满足设计要求；同时碎石桩施工时噪声较大，周边环境条件不允许。
CFG桩复合地基能大幅度提高地基承载力，可以通过调整桩长、桩距、桩径达到不同复合地基的承载力，同时通过褥垫层的作用使桩和桩间土共同承担上部荷载，其中桩承担的荷载占总荷载的百分比在40%～75%之间变化，从加固机理分析，CFG桩复合地基更适合该地基处理；另外CFG桩身不配置钢筋，桩体利用工业粉煤灰，造价低廉。
通过综合分析、比较，并结合地下水位情况及周围环境条件，采用长螺旋成孔内泵压CFG桩复合地基对B座地基进行处理。
3.2.2复合地基设计
（1）复合地基设计参数
设计CFG桩桩径400mm，桩距1.2m，置换率6.5%，桩长12m，桩顶标高-8.20m，桩端进入第⑧层细砂层不少于1.0m，桩身强度等级C15；褥垫层厚度20cm，采用5～10mm碎石回填。
（2）复合地基承载力计算
根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94，单桩竖向极限承载力标准值：
根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，复合地基承载力特征值：
（3）变形计算 复合地基的变形包括加固区的变形量和下卧层的变形量，计算变形的方法采用复合模量法，根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，计算复合地基最终变形量为53.2mm，在规范允许范围之内。
（4）复合地基如图3所示
3.3裙房地基基础
3.3.1地基处理方案
（1）该部位地下一层，地上三层，设计要求地基承载力特征值大于120KPa，根据设计基底标高，基础座落在第④层粉细砂层上，基地基承载力特征值fak=140KPa，满足设计对地基承载力的要求，但其下部第⑤层中砂层为液化土层，且⑧～l轴局部存在场区原有基桩，针对砂土液化及原有基桩对地基进行综合处理。
（2）由于地基承载力满足设计要求，地基处理的目的是消除下部的液化砂土层，并充分利用原有基桩。根据规范并结合当地施工经验，采用复合地基形式对地基进行综合处理。
3.3.2复合地基设计
（1）CFG桩采用振动沉管施工工艺，成桩过程中能有效消除地基液化；根据液化判别情况，以第⑥层粉土层作为桩端持力层。
（2）设计CFG桩桩径400mm，桩距1.6m，置换率5.7%，桩长10.0m，桩顶标高-8.20，桩身强度等级C15；褥垫层厚度200mm，采用5～10mm碎石回填。
（3）根據《建筑桩基技术规范》JGJ94-94，单桩竖向极限承载力标准值，则Ra=341KN。
（4）根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，复合地基承载力特征值fspk=253KPa。
（5）原有基桩桩顶标高清凿至-8.40，回填5～10mm碎石作为褥垫层，以调整原基桩、CFG桩的承载力及沉降量的差异[1]。
（6）⑧～l轴裙房共利用场区原有基桩33根。
（7）原场区基桩不利用的处理方法同A座地基。
4 建筑结构平面布置
由于裙房与A、B座建筑荷载差异较大，且裙房与A、B座采用不同的基础形式，单桩承载力及沉降量不同，在⑦、⑧轴间及l、m轴间分别设置100mm宽沉降缝，p轴南侧2m处设置800宽后浇带；以避免基础产生不均匀沉降差异，减少由此引起的结构内力。
5 检测结果
5.1 CFG桩复合地基检测
B座施工12m长CFG桩595根，裙房部位施工10m长CFG桩193根，CFG桩施工28天后进行检测。动力试验采用低应变反射波法检测桩身完整性，抽检12m长CFG桩60根，其中Ⅰ类桩占被测桩总数的78.33%；Ⅱ类桩占被测桩总数和21.66%。抽检10m长CFG桩22根，其中Ⅰ类桩占被测桩总数的68.18%；Ⅱ类桩占被测桩总数的27.27%。均未发现Ⅲ类桩，桩身质量满足设计及规范要求。
同时抽取4根12m长CFG桩进行单桩静载荷试验，平均单桩承载力特征值为528KN；复合地基承载力特征值平均为342KPa；满足设计要求。
5.2钻孔灌注桩检测
该工程共利用场区原有基桩284根，新补灌注桩24根，抽取原有基桩25根，新补灌注桩3根进行动力试验，其中Ⅰ类桩占被测桩总数的78.57%，Ⅱ类桩占被测桩总数的21.43%。
抽取3根桩进行单桩静载荷试验，平均单桩承载力特征值为4372KN，满足设计要求。
6 沉降观测
6.1沉降观测点的布置
针对本工程建筑平面布置及地基基础特点，A座、B座各设置4个沉降观测点；如图4所示。
6.2 B座复合地基沉降观测
结构施工过程中，自地下室开始在每层结构完成后进行沉降观测，到结构施工完成，B座复合地基沉降值不超过20mm，沉降速率为0.017mm/d，已进入沉降稳定阶段，结构施工完成后建筑物的沉降量约为最终沉降量的70%，按照沉降的发展规律推断，B座地基最终沉降量将不超过设计要求的53mm，满足规范要求；图5为B座复合地基沉降量—层数关系曲线。
6.3 A座桩基沉降观测
A座为桩基础形式，单桩设计参照原有基桩参数，满足沉降变形要求；经观测，至结构施工完成，观测点A1、A2、A3、A4的沉降量分别为6mm、8mm、5mm、9mm，满足规范要求。
7 结论
（1）根据场区地质条件并结合建筑对地基的要求，综合工程造价、处理效果等因素，应用不同基础形式并充分利用原有基桩对地基进行综合处理，满足设计对地基承载力及变形的要求。
（2）本工程场区原有基桩308根，综合利用248根，利用率81%，综合经济效益285万元。
参考文献：
1、阎明礼《CFG桩复合地基技术及工程实践》（北京：中国水利水电出版社，2001.85～87）
2、《地基基础和地下空间工程新技术》
【关键词】 原有基桩；钻孔灌注桩；CFG桩；复合地基；沉降观测
1 工程简介
1.1工程概况
苏州广场地下1层，地上由A座16层智能化寫字楼和B座13层公寓楼组成，其中裙房3层；工程总建筑面积44000㎡；框架剪力墙结构，基底标高-7.80m。
1.2原场区概况
该场区2013年曾拟建商业大厦，地下1层，地上29层，平面布置为2个不同直径的半圆，框筒结构；该工程原施工基桩为桩径1000mm，桩长35.0m的钻孔灌注桩，共计308根，桩顶相对标高-7.70m；原基桩位于现A座位置，并占据小量裙房位置；如图1所示。
2 地质、水文概况
2.1岩土工程地质条件
各土层自上而下为：①杂填土，层厚0.8～2.3m；②细砂，层厚2.10～3.50m；③粉土，层厚1.70～3.20m；④粉细砂，层厚2.80～4.90m；⑤中砂，层厚1.90～4.20m；⑥粉土，层厚1.0～3.70m；⑦粉质粘土，层厚1.60～3.80m；⑧细砂，层厚2.20～3.40m；⑨粉土，层厚4.10～5.40m；⑩粉质粘土，层厚3.10～6.40m；k卵石，层厚6.6～7.60m；l卵石；各土层物理力学性质指标见表1。
2.2砂土液化情况
场区判别深度≥20m时，第③层粉土、第⑤层中砂为液化砂土层。
2.3场区水文地质条件
地下水类形属于第四系孔隙潜水，稳定水位2.50～4.50m；含水层主要为第②层细砂、第③层粉土、第④层粉细砂、第⑤层中砂；地下水对混凝土结构无腐蚀性。
3 地基基础设计
3.1 A座地基基础（m～p轴）
3.1.1地基处理方案
（1）由于A座原场区已施工钻孔灌注桩，原则上“同一建筑不采用不同桩基础形式”，为了充分利用已有基桩，该部分基础采用桩基础形式。
（2）基坑开挖至基底标高后，准确确定原有基桩的具体位置，根据建筑设计及上部结构设计，确定补充灌注桩的位置及数量，进行补桩。
（3）补桩采用泥浆护壁回转钻成孔工艺。
3.1.2钻孔灌注桩设计
（1）补桩参照原有场区基桩参数进行设计，以l层卵石层作为桩端持力层，桩端进入该层的深度不小于1.5m，以消除由于选择不同的桩端持力层导致单桩承载力及桩体沉降量的不同，避免造成建筑物开裂及沉降差异。
（2）设计桩径1000mm，桩长35.0m，桩顶标高-7.70m，混凝土强度等级C20，主筋1618，Φ8@200螺旋箍筋，116@2000加强箍筋。
（3）根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94，单桩竖向极限承载力标准值：
则单桩坚向承载力特征值Ra=4300KN
（4）A座地基共利用场区原有灌注桩215根，后补灌注桩24根。
3.1.3原场区基桩不利用的处理：
根据复合地基性状，当基础下褥垫层厚度很大时，桩土应力比接近于1，此时桩的荷载分担很小，受力状态接近于无桩时的受力状态；据文献[1]厚度大于600mm时，桩、土应力比的值降低的效果很不明显。
对于不利用的部分原场区已施工钻孔灌注桩，桩顶标高清凿至-8.60m，回填5～10mm碎石，铺设后采用静力压实，夯填度不小于0.90；原基桩处理如图2所示。
3.2 B座地基基础（①～⑦轴）
3.2.1地基处理方案
（1）设计要求B座地基承载力特征值大于300KPa，根据设计基底标高，基础座落在第④层粉细砂层上，其地基承载力特征值fak=140KPa，不能满足设计对地基承载力的要求，且下部第⑤层中砂层为中等液化土层，必须对原地基进行处理。地基处理方法的选择是否正确、合理，是决定工程建筑安全和造价的关键。
（2）根据地质情况和上部结构对地基的要求，选用桩基础技术可行但造价偏高。
若选用碎石桩复合地基，桩间土的挤密效果不明显，桩长大于2.5倍的基础宽度时，增加桩长对复合地基承载力提高不大，经估算，碎石桩复合地基承载力特征值fspk=185KPa，地基承载力特征值仅提高1.3倍，而本工程对地基承载力要求较高，用碎石桩复合地基难以满足设计要求；同时碎石桩施工时噪声较大，周边环境条件不允许。
CFG桩复合地基能大幅度提高地基承载力，可以通过调整桩长、桩距、桩径达到不同复合地基的承载力，同时通过褥垫层的作用使桩和桩间土共同承担上部荷载，其中桩承担的荷载占总荷载的百分比在40%～75%之间变化，从加固机理分析，CFG桩复合地基更适合该地基处理；另外CFG桩身不配置钢筋，桩体利用工业粉煤灰，造价低廉。
通过综合分析、比较，并结合地下水位情况及周围环境条件，采用长螺旋成孔内泵压CFG桩复合地基对B座地基进行处理。
3.2.2复合地基设计
（1）复合地基设计参数
设计CFG桩桩径400mm，桩距1.2m，置换率6.5%，桩长12m，桩顶标高-8.20m，桩端进入第⑧层细砂层不少于1.0m，桩身强度等级C15；褥垫层厚度20cm，采用5～10mm碎石回填。
（2）复合地基承载力计算
根据《建筑桩基技术规范》JGJ94-94，单桩竖向极限承载力标准值：
根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，复合地基承载力特征值：
（3）变形计算 复合地基的变形包括加固区的变形量和下卧层的变形量，计算变形的方法采用复合模量法，根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，计算复合地基最终变形量为53.2mm，在规范允许范围之内。
（4）复合地基如图3所示
3.3裙房地基基础
3.3.1地基处理方案
（1）该部位地下一层，地上三层，设计要求地基承载力特征值大于120KPa，根据设计基底标高，基础座落在第④层粉细砂层上，基地基承载力特征值fak=140KPa，满足设计对地基承载力的要求，但其下部第⑤层中砂层为液化土层，且⑧～l轴局部存在场区原有基桩，针对砂土液化及原有基桩对地基进行综合处理。
（2）由于地基承载力满足设计要求，地基处理的目的是消除下部的液化砂土层，并充分利用原有基桩。根据规范并结合当地施工经验，采用复合地基形式对地基进行综合处理。
3.3.2复合地基设计
（1）CFG桩采用振动沉管施工工艺，成桩过程中能有效消除地基液化；根据液化判别情况，以第⑥层粉土层作为桩端持力层。
（2）设计CFG桩桩径400mm，桩距1.6m，置换率5.7%，桩长10.0m，桩顶标高-8.20，桩身强度等级C15；褥垫层厚度200mm，采用5～10mm碎石回填。
（3）根據《建筑桩基技术规范》JGJ94-94，单桩竖向极限承载力标准值，则Ra=341KN。
（4）根据《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002，复合地基承载力特征值fspk=253KPa。
（5）原有基桩桩顶标高清凿至-8.40，回填5～10mm碎石作为褥垫层，以调整原基桩、CFG桩的承载力及沉降量的差异[1]。
（6）⑧～l轴裙房共利用场区原有基桩33根。
（7）原场区基桩不利用的处理方法同A座地基。
4 建筑结构平面布置
由于裙房与A、B座建筑荷载差异较大，且裙房与A、B座采用不同的基础形式，单桩承载力及沉降量不同，在⑦、⑧轴间及l、m轴间分别设置100mm宽沉降缝，p轴南侧2m处设置800宽后浇带；以避免基础产生不均匀沉降差异，减少由此引起的结构内力。
5 检测结果
5.1 CFG桩复合地基检测
B座施工12m长CFG桩595根，裙房部位施工10m长CFG桩193根，CFG桩施工28天后进行检测。动力试验采用低应变反射波法检测桩身完整性，抽检12m长CFG桩60根，其中Ⅰ类桩占被测桩总数的78.33%；Ⅱ类桩占被测桩总数和21.66%。抽检10m长CFG桩22根，其中Ⅰ类桩占被测桩总数的68.18%；Ⅱ类桩占被测桩总数的27.27%。均未发现Ⅲ类桩，桩身质量满足设计及规范要求。
同时抽取4根12m长CFG桩进行单桩静载荷试验，平均单桩承载力特征值为528KN；复合地基承载力特征值平均为342KPa；满足设计要求。
5.2钻孔灌注桩检测
该工程共利用场区原有基桩284根，新补灌注桩24根，抽取原有基桩25根，新补灌注桩3根进行动力试验，其中Ⅰ类桩占被测桩总数的78.57%，Ⅱ类桩占被测桩总数的21.43%。
抽取3根桩进行单桩静载荷试验，平均单桩承载力特征值为4372KN，满足设计要求。
6 沉降观测
6.1沉降观测点的布置
针对本工程建筑平面布置及地基基础特点，A座、B座各设置4个沉降观测点；如图4所示。
6.2 B座复合地基沉降观测
结构施工过程中，自地下室开始在每层结构完成后进行沉降观测，到结构施工完成，B座复合地基沉降值不超过20mm，沉降速率为0.017mm/d，已进入沉降稳定阶段，结构施工完成后建筑物的沉降量约为最终沉降量的70%，按照沉降的发展规律推断，B座地基最终沉降量将不超过设计要求的53mm，满足规范要求；图5为B座复合地基沉降量—层数关系曲线。
6.3 A座桩基沉降观测
A座为桩基础形式，单桩设计参照原有基桩参数，满足沉降变形要求；经观测，至结构施工完成，观测点A1、A2、A3、A4的沉降量分别为6mm、8mm、5mm、9mm，满足规范要求。
7 结论
（1）根据场区地质条件并结合建筑对地基的要求，综合工程造价、处理效果等因素，应用不同基础形式并充分利用原有基桩对地基进行综合处理，满足设计对地基承载力及变形的要求。
（2）本工程场区原有基桩308根，综合利用248根，利用率81%，综合经济效益285万元。
参考文献：
1、阎明礼《CFG桩复合地基技术及工程实践》（北京：中国水利水电出版社，2001.85～87）
2、《地基基础和地下空间工程新技术》