某大樓位于某市中心地區，樓高20層，設一層地下室，埋深5.90m，采用筏板基礎，地基承載力特征值設計要求fak≥450kPa。根據《巖土工程詳細勘察報告》和土層淺層壓板試驗，第②層可塑狀紅粘土的承載力特征值fak=150kPa，未能滿足設計要求，需要對其進行地基加固處理。針對該工程結構設計要求和場地巖土工程條件，結合現有技術裝備，提出采用CFG樁對其進行加固處理。因CFG樁加固處理費用低，工期短等優點，且CFG樁加固處理技術可行，該工程2009年5月20日進場施工，6月5日完成CFG樁加固處理，共完成330根CFG樁，成孔累計進尺約5590m，灌注C10混凝土(樁身混合料)約1290m3。CFG樁加固處理完成后，由具有相應資質的檢測單位采用淺層平板載荷試驗的方法進行試驗，三個試驗點地基土承載力特征值分別為476kPa,470kPa和465kPa，滿足設計要求。
CFG樁的設計
1.場地內工程地質特征
根據《巖土工程詳細勘察報告》，本場區內巖(土)體自上而下劃分為８層，各巖土層特征分述如下:
(1)第①層雜填土(Qml):灰褐、灰色，主要由碎石、碎磚塊和灰渣等建筑垃圾混雜少量粘性土組成，含少量有機質，局部為混凝土基礎或片石，土體結構松散。本層厚0.80~5.40m,分布均勻。該土層的地基承載力特征值為80kPa。
(2)第②層可塑狀紅粘土(Qal):黃色、棕黃色，呈可塑狀，無振搖反應，切口光滑，高干強度，高韌性。層厚12.70~20.20m，平均層厚16.35m,屬中等壓縮性土。該土層的地基承載力特征值為150kPa，極限側阻力qsik=25kPa。
(3)第②-1層硬塑狀紅粘土(Qal):黃色、棕黃色，呈硬塑一堅硬狀，含有較多鐵錳鈣質;無振搖反應，切口光滑，高干強度，高韌性。層厚11.95—16.10m，平均層厚13.95m,屬中等壓縮性土。該土層的地基承載力特征值為200kPa，極限側阻力qsik=60kPa，極限端阻力qsik=2000kPa。
(4)第③層粉質粘土(Qal):棕紅、棕黃色，硬塑，局部粉粒含量較高，呈粉土狀，含鐵錳鈣質氧化物。無振搖反應，切口稍有光滑，中等干強度，高韌性。層厚0.60—9.20m,平均層厚3.25m，屬中等壓縮性土。該土層的地基承載力特征值為190kPa，極限側阻力qsik=60kPa，極限端阻力qpk=1800kPa。
(5)第④層稍密狀園礫(Qal):黃色，松散，局部中密，飽和，粒徑為1~15cm不等，有粘性土及粉土充填。層厚1.40—6.40m，平均層厚4.18m。該土層的地基承載力特征值為200kPa，極限側阻力qsik=80kPa，極限端阻力qpk=2200kPa。
(6)第⑤層強風化白云巖(C2h):灰白色，隱晶質結構，強風化，裂隙十分發育，巖體極其破碎，屬軟巖，巖體基本質量等級為N級，鉆機跳動，鉆機十鉆可鉆進。
(7)第⑥-1層溶洞充填物:黃色、灰黃色，以軟塑狀粘性土、及粉土充填，夾雜有碎石塊。
(8)第⑥層中風化白云巖(C2h):灰白色，隱晶質結構，中風化，裂隙發育，局部裂隙為方解石充填，巖石較為完整，屬硬巖，巖體基本質量等級為V級，鉆機鉆進較平穩，局部跳動，漏水。鉆探未揭露穿該層，最大揭露厚度為9.50m。該巖層極限端阻力qpk=6000kPa。
２CFG樁設計要求
(1)樁徑設計要求:根據設計圖紙，CFG樁設計直徑為500mm;
(2)樁距的設計要求:根據設計圖紙，樁間距為100cm;
(3)樁長的設計要求:以白云巖巖面為CFG樁樁端持力層，設計樁長≥15.0m;
(4)CFG樁樁身混凝土設計要求:CFG樁樁身混凝土設計強度等級為C10;
(5)褥墊層的設計要求:褥墊層的鋪設厚度為300mm，夯填度不大于0.87。
CFG樁的施工技術
1.CFG樁加固處理機理
CFG樁又稱水泥粉煤灰碎石樁，是在碎石樁的基礎上加入一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水攪拌和制成的一種具有一定粘結強度的樁。CFG樁加固軟弱地基，樁與樁間土在一起通過褥墊層的作用形成CFG樁復合地基，共同承擔上部建筑物荷載。即CFG樁是高粘結強度樁，是通過褥墊層作用使樁與樁間土形成復合地基，加固軟弱地基主要通過樁體作用、擠密作用和褥墊層作用，提高軟弱地基的承載力。
2.長螺旋鉆孔泵壓CFG樁施工工藝流程
長螺旋鉆孔泵壓CFG樁采用長螺旋鉆機成孔，泵送混合料成樁技術，提鉆與成樁同步進行，既加快施工進度，又能避免水下灌注混合料的缺點，其施工工藝流程圖如下：
3.CFG樁的成孔技術
(1)CFG樁成孔機械設備的選擇
根據本工程特點和工期要求，結合現有技術裝備，主要施工設備有:a.CFG長螺旋鉆機作為成孔機械設備;b.1臺套HBJ60C型混凝土輸送泵作為樁身混合料的輸送設備;c.1臺350L型混凝土攪拌機作為樁身混合料的拌合設備;d.1臺套南方3555全站儀作為樁位測量定位的測量儀器。
(2)CFG樁成孔施工順序
為避免因連續施打可能造成樁身混凝土縮徑或樁身被擠偏等工程質量缺陷，本CFG樁加固處理工程采取間隔跳打。
(3)CFG樁加固處理范圍
本次CFG樁加固處理范圍:該高層建筑物基礎范圍內的可塑狀紅粘土、硬塑狀紅粘土、粉質粘土、稍密狀園礫、強風化白云巖及溶洞充填物，直到白云巖巖面。
(4)CFG樁成孔施工工藝
a.鉆機就位安裝時，應當調直樁架挺桿與地面的垂直度，對好樁位，保證樁位中心與鉆具中心在同一直線上，且保證設備水平、周正、穩固，確保在成孔鉆進過程中不發生移位或傾斜。樁架挺桿與地面的垂直度偏差應當不大于1%。
b.在鉆架上應當設置控制鉆孔深度的標尺，以利在成孔過程中進行觀測或丈量;在成孔過程中，應當成孔記錄，記錄做到及時、準確。
c.鉆孔時應當啟動鉆機試鉆0.5—1.0ｍ，檢查鉆機設備運轉正常后，再繼續鉆進，土塊隨螺旋葉片上排出孔口;排出孔口的土應當及時清除，集中堆放。
d.當鉆孔達到設計深度后，長螺旋鉆桿應當在原處保持空轉排土，清除孔底殘渣或余土，使孔底十凈，然后提鉆泵送CFG混合料。
e.在流塑狀土層成孔，樁距小于3.5d(d為樁徑)且出現串孔時，應當采取間隔跳打，避免出現縮徑等缺陷;間隔跳打出現的中間空出樁須待已打CFG樁完成后7天進行。
f.在鉆進過程中，如遇較大漂石或孤石時，應當及時通知設計單位，及時調整樁孔位置，或采取補樁措施。
g.由于場地基巖面起伏較大，鉆機鉆至基巖面時，應當降低鉆進速度，避免出現鉆孔偏斜或卡鉆事故。
4.CFG樁的成樁技術
(1)當鉆孔深度滿足設計要求并空轉清除樁底殘渣或余土的同時，應當嚴格按照試驗室提供的配合比進行投料攪拌，要求攪拌均勻，和易性好。當鉆孔底部的殘渣或余土清除干凈后，應當及時泵料提鉆，混合料自孔底而上自致密實成樁。
(2)樁身混合料的攪拌嚴格按照試驗室提供的配合比進行過磅投料，水泥為魚峰牌普通硅酸鹽水泥，強度等級32.５MPa;碎石粒徑0.5—2.5cm柳州石場生產的碎石;粉煤灰為某市電廠生產的二級粉煤灰;混合料坍落度為160—220mm。
