浅谈cfg桩在地基处理中的应用

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1、浅谈CFG桩在地基处理中的应用中铁五局集团第四工程有限责任公司472200摘要：木文对CFG桩的加固原理和施工工艺进行了介绍，肯定了CFG桩在地基处理中的应用。关键词：CFG桩；复合地基；施工工艺；地基处理1CFG桩简介CFG桩简称水泥粉煤灰碎石桩：是指由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成的高粘结强度桩，与褥垫层、桩间土共同作用形成复合地基。CFG桩复合地基成套技术是中国建筑科学研究院地基所20世纪80年代末开发的一项新的地基加固技术。1992年由建设部组织鉴定，专家一致认为该成果有国际领先水平，推广意义很大。该技

2、术于1994年被列为建设部全国重点推广项目，被岡家科委列为岡家级全国重点推广项目。1997年被列为国家级工法，并制定了中国建筑科学研究院企业标准，现己列入国家行业标准《建筑地基处理技术规范》。2CFG桩复合地基加固基木原理2.1CFG桩复合地基加固基木原理当路基承受垂直荷载时，桩和桩间土都要发生沉降变形。桩的变形模量远比土的变形模量大，所以桩比土的变形小，由于路基下面设置了一定厚度的褥垫层，桩可以向上刺入，伴随这一变化过程，垫层中垫层材料不断调整补充到桩间土上，以保证在任一荷载下桩和桩间土始终参与工作。同时土体受桩的挤密作用而提

3、高了承载力，而桩又由于其周围土侧应力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部路基传来的荷载。2.2CFG桩复合地基各组成部分的作用2.2.1褥垫层的作用这里所说的褥垫层不是施工中经常做的素混凝土垫层，而是由粒状材料组成的散体垫层，其作用可以概述为以下几个方面。1）保证桩与土共同承担荷载。在CFG桩复合地基中，路基通过一定厚度的褥垫层与桩和桩间土相联系，即指路基传来的荷载，首先传给垫层，再通过垫层传给桩与桩间土。在上部荷载作用下，桩间土的抗压刚度远小于桩的抗压刚度，桩顶产生应力集中，当桩顶压

4、力超过垫层局部抗压强度吋，垫层局部会产生压缩量，路基和垫层整体也会产生向下位移压缩桩间土，此吋，桩间土承载力开始发挥作用，并产生沉降直至应力平衡。由此可见，设置垫层后，桩和桩间土自始至终都参与承担荷载。2）调整桩与桩间土之间荷载的分担比例。在其它条件不变的情况下，增加褥垫层的厚度，可以使桩顶与褥垫层接触的局部产生更大的压缩量，即桩顶向上“刺入”量加大，从而使褥垫层与桩间土接触更加紧密，因此，提高了桩间土的竖向荷载分担比例。反之，减小褥垫层的厚度，可以提高桩的竖向荷载分扪比例。当褥垫层厚度增大到一定值吋，桩受的水平荷载很小，水平荷

5、载主要由桩间土承担。基础受水平荷载的作用吋，不会发生桩的折断。3）减少路基底面的应力集中，提高路基整体的稳定性。褥垫层厚度很小吋，桩对路基基底的应力集中很显著，需考虑桩对路基基底的冲切破坏；随着褥垫层厚度的增加，应力集中明显降低，当厚度增加至一定程度，基底反力即为天然地基的反力。2.2.2桩的作用1）承担路基传来的竖向、水平荷载。2）对地基土产生一定的挤密作用。在施工CFG桩吋，会对桩间土产生很大的横向挤压力，使桩间土得到一定程度的挤密，孔隙比减小，压缩模量增大，达到改善土质性能的0的。3）排水作用。CFG桩桩体材料具有渗透性，

6、经过大量的试验，桩体的透水性远比桩间土大，所以说CFG桩复合地基在成桩初期，桩体实际上已构成了固结排水通道，加速了桩周土的固结过程，桩体的排水作用效果非常明显。2.2.3桩间土的作用1）与桩共同承担路基传来的竖向、水平荷载。2）对桩体进行约束，保证桩体正常工作。1CFG桩的施工工艺CFG桩结合不用的材料使用在不同的地基中，所采用的施工工艺也不太相同。本文选取长螺旋钻管内泵压法对CFG桩的施工工艺进行简要说明。3.1原地面处理完成清表，根据所测得的原地面标高和设计桩顶标高对照结果，平整钻孔场地，地面标高宜高于设计桩顶标50cm，预

7、留排水坡度，做好排水沟等措施，并用压路机将原地面碾压至K30≥30MPa/m,以满足长螺旋钻机自重和抗倾覆的要求。3.2测量放样在桩位用直径8mm的钢钎竖直打入20cm深孔，在孔内灌注石灰水或石灰粉，并在孔内插入标记物，可用一次性木、竹筷，便于桩位被埋没后查找。3.3钻机就位钻机就位吋，检查桩位无误后，可以安装钻机就位。用自动水平仪调整机架，通过底座支垫调节调整水平，调整钻杆与地面垂直，用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心。3.4钻进成孔关闭钻头阀门，向下移动钻头至地面开始钻进，钻

8、进过程中根据地层变化对钻压、转速和钻进速度进行合理调整，先慢后快，钻至设计深度吋听钻。过程中每沉lm或电流表突变吋应记录电流表一次，核对地基土层沿桩长的变化情况。3.5泵送混合料长螺旋钻机钻至设计标高，停止钻进，向钻杆芯管泵送混凝土灌注，当钻杆芯管中充满混合料，