大直径CFG桩在软土地基中的应用研究.pdf

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1、２０１４年第１０期（总第１３９期）江西建材施工技术大直径ＣＦＧ桩在软土地基中的应用研究１１２■朱晓翠，崔春龙，田玉中■１．西南科技大学，四川绵阳６２１０１０；２．四川正基岩土工程有限公司，四川绵阳６２１０００摘要：本文介绍了复合地基中ＣＦＧ桩的作用机理，通过西昌地区的一个高承处理地层：粉质粘土、粉土、粉砂、砾石。持力层为卵石层。各土层载力软土地基处理工程实例，说明大直径ＣＦＧ桩在软土的地基处理中物理力学参数见建议值表（表１）。是经济适用的。２．２承载力计算关键词：大直径ＣＦＧ桩高承载力软土地基根据《建筑地基处理技术规

2、范》（ＪＧＪ７９－２０１２），ＣＦＧ桩复合地基承载力按（１）式计算：ＣＦＧ桩（水泥粉煤灰碎石桩的简称）由水泥、粉煤灰、碎石、砂掺水ｆｓｐｋ＝λｍＲａ／Ａｐ＋β（１－ｍ）ｆｓｋ（１）拌和后用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配式中：ｆｓｋ—处理后的桩间土承载力特征值，根据场地地层情况和设比，其强度等级可在Ｃ１５～Ｃ３０之间变化。计经验取１２０ＫＰａ；λ为单桩承载力发挥系数，根据经验取１；ｍ—面积置ＣＦＧ桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种换率；Ａｐ为桩截面面积；β为桩间土承载力折减系数，据

3、经验取０．８。地基处理技术，是由桩体、桩间土和褥垫层共同承担上部荷载的一种复其中ＣＦＧ桩单桩竖向承载力特征值按（２）式估算：合地基处理方法。桩与基础间设褥垫层，通过褥垫层的调节，形成合适ｎ的桩土应力比。上部荷载传至桩，桩受力发生沉降变形，沉降量逐渐增Ｒａ＝ｕｐｑｓｉＬｐｉ＋αｐｑｐＡＰ（２）ｉ＝１大，承台底部地基土也逐渐受力，桩顶荷载逐渐减小，达到桩、桩间土和式中：ｕｐ为桩周长；ｎ—桩长范围内所划分的土层数；承台相互作用的承台效应。ｑｓｉ、ｑｐ—桩周第ｉ层土的侧阻力、桩端阻力特征值；Ｌｉ—第ｉ层土厚ＣＦＧ桩适用于处

4、理粘性土、粉土、砂土和已完成自重固结的填土，度；ａｐ—桩端端阻力发挥系数，根据经验取１；其工程特性主要体现在两方面：一是承载力提高幅度大，可调性强；二单桩竖向承载力特征值Ｒａ由桩的侧摩阻力和桩端阻力两部分组是沉降量和差异沉降控制效果好。由于ＣＦＧ桩是介于刚性桩与柔性成，由于场地地基土土层较厚，持力层卵石层埋深较大或呈薄层状夹于桩之间的一种桩型，不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好粉质粘土中，设计桩长范围内达不到卵石层，因此计算单桩竖向承载力地发挥其端阻作用，因此得以广泛采用并取得良好的经济效益和社会时可忽略桩

5、端阻力ａｐｑｐＡｐ，使得Ｒａ取值偏小，面积置换率偏大，增加效益。ＣＦＧ桩等效面积，从而提高复合地基承载力。１工程实例经计算，单桩竖向承载力特征值Ｒａ＝７９０ＫＮ；面积置换率ｍ＝０．２４西昌市某住宅项目为框剪结构、筏板基础，基底以下由粉质粘土、２．３桩的布置粉土、粉砂、砾石和卵石组成，上部土层厚度较大，不能满足上部荷载要拟建物基础为筏板基础，ＣＦＧ桩按正方形在筏板基础内布置，桩间求。结构设计要求对住宅楼基底以下粉质粘土、粉土、粉砂和砾石采用距按下式计算ＣＦＧ桩复合地基加固处理，处理后复合地基承载力特征值ｆｓｐｋ≥ｍ＝ｄ

6、２／ｄ２ｅ４５０ＫＰａ。ｄｅ＝１．１３ｓ１．１基底地层结构计算得，ｓ＝１．４ｍ拟建区地势较平坦，地貌单元属山间盆地，微地貌属山前缓坡，基式中：ｄ为ＣＦＧ桩直径；ｄｅ为一根桩分担的处理地基面积的等效底以下地层结构如下：圆直径；ｓ为桩间距。实际在布桩时对计算所得的间距可作调整。（１）粉质粘土：灰色～灰黑色，可塑～软塑状，湿～很湿。层厚９．１２．４桩体强度和材料～１７．７ｍ。ＣＦＧ桩桩体用素混凝土，桩体材料以粒径２～５ｃｍ（最大不超过（２）碎石：灰色，很湿～饱和，碎石成份以泥岩和砂质泥岩为主，填８ｃｍ）卵石为主，水泥用３２

7、．５Ｒ普通硅酸盐水泥，粉煤灰（可用中粗砂代充物为粉土和细砂。磨圆度很差，分布不连续，层厚０．４～３ｍ。替）。根据《建筑地基处理技术规范》（ＪＧＪ７９－２０１２）中关于桩身强度（３）粉土：灰黑色，含少量砾石且不连续。层厚１．５～９．７ｍ。的要求，桩身强度应满足下式：（４）粉砂：灰色，很湿～饱和，稍密。层厚０．７～６．４ｍ。ｆｃｕ≥４Ｒａ／Ａｐ（５）卵石：灰色，磨圆度较好，卵石含量约５５％～６５％，充填物以粉ｆｃｕ—桩体混合料试块，边长１５０ｍｍ立方体标准养护２８ｄ抗压强度土、细砂为主，夹少量粘性土，分布不连续。平均值（

8、Ｋｐａ）。表１各土层物理力学参数建议值表Ｒａ取７９０ＫＮ时，ｆｃｕ＝４×７９０／０．５０２４＝６２８９．８（Ｋｐａ）；故桩身用Ｃ１５砼即可满足要求。２．５褥垫层褥垫层厚度取３００ｍｍ，其面积为承台边缘外延３００ｍｍ，其材料采用天然级配砂卵石，卵石最大粒径不大于３０ｍｍ，用静力压实法压实，保证夯填度≤０．９０。３处理效果为检验ＣＦＧ桩复合地基的处