隨著工程建設(shè)的飛速發(fā)展，地基處理手段也日趨多樣化，復(fù)合地基由于其充分利用樁間土和樁共同作用的特有優(yōu)勢和相對低廉的工程造價得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本工程應(yīng)用CFG樁和水泥土樁復(fù)合地基，充分發(fā)揮了CFG樁的高承載力性能和水泥土樁的抗變形性能，并通過褥墊層的設(shè)置發(fā)揮樁間土的承載力。
    1. 基本原理
    CFG樁復(fù)合地基粘結(jié)強(qiáng)度樁是復(fù)合地基的代表，目前多用于高層和超高層建筑中。CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱(即cement fIying-ash gravel pile)。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間士、褥墊層一起形成復(fù)合地基。CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，無論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間士表面應(yīng)力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。這樣，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小，再加上CFG樁不配筋，樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，大大降低了工程造價，夯實(shí)水泥土樁是用人工或機(jī)械成孔，選用相對單一的土質(zhì)材料，與水泥按一定配比，在孔外充分拌和均勻制成水泥土，分層向孔內(nèi)回填并強(qiáng)力夯實(shí)，制成均勻的水泥土樁。樁、樁間土和褥墊層一起形成復(fù)合地基。夯實(shí)水泥土樁作為中等粘結(jié)強(qiáng)度樁，不僅適用于地下水位以上淤泥質(zhì)土、素填土、粉土、粉質(zhì)粘土等地基加固，對地下水位以下情況，在進(jìn)行降水處理后，采取夯實(shí)水泥土樁進(jìn)行地基加固，也是行之有效的一種方法。夯實(shí)水泥土樁通過兩方面作用使地基強(qiáng)度提高，一是成樁夯實(shí)過程中擠密樁間土，使樁周土強(qiáng)度有一定程度提高，二是水泥土本身夯實(shí)成樁，且水泥與土混合后可產(chǎn)生離子交換等一系列物理化學(xué)反應(yīng)，使樁體本身有較高強(qiáng)度，具水硬性。處理后的復(fù)合地基強(qiáng)度和抗變形能力有明顯提高。
    復(fù)合地基設(shè)計(jì)中，基礎(chǔ)與樁和樁間土之間設(shè)置一定厚度散體粒狀材料組成的褥墊層，是復(fù)合地基的一個核心技術(shù)?；A(chǔ)下是否設(shè)置褥墊層，對復(fù)合地基受力影響很大。若不設(shè)置褥墊層，復(fù)合地基承載特性與樁基礎(chǔ)相似，樁間土承載能力難以發(fā)揮，不能成為復(fù)合地基。基礎(chǔ)下設(shè)置褥墊層，樁間土載力的發(fā)揮就不單純依賴于樁的沉降，即使樁端落在好土層上，也能保證荷載通過褥墊層作用到樁間土上，使樁土共同承擔(dān)荷載。
    由基體（天然地基土體）和兩種增強(qiáng)體三部分組成的人工地基，既能發(fā)揮CFG樁高承載力和良好的排水作用的特點(diǎn)，又因CFG樁的插入而使水泥土樁的側(cè)限約束作用得到增強(qiáng)。同時，由于設(shè)置了夯實(shí)水泥土樁，地基土的變形能力可得到有效的改善，并同時提高了土體的抗剪強(qiáng)度，亦可使CFG樁避免產(chǎn)生刺入破壞的可能。
    2. 工程概況
    河南科技大學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)樓的主樓為12層，另才有1層地下室，副樓8層，均為框架結(jié)構(gòu)。地基采用CFG樁與水泥土樁復(fù)合地基進(jìn)行加固處理，兩種樁總樁數(shù)約為3600余根。復(fù)合地基承載力設(shè)計(jì)值350kpa。CFG樁采用長螺旋鉆成孔，樁身強(qiáng)度為20MPa；水泥土樁采用機(jī)動洛陽鏟成孔，樁身強(qiáng)度為5MPa：褥墊層采用5~10m礫石，厚度為0.2m。