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1、第30卷第9期建 筑 技 术 开 发Vol.30,No.92003年9月BuildingTechniqueDevelopmentSep.2003CFG桩复合地基的加固机理及其应用121纪 刚 劳希君 苏二伟(1.上海交通大学建筑工程与力学学院,200240;2.山东省阳信县规划设计院,251800)[摘 要]本文对CFG桩复合地基的加固机理和褥垫层的设置进行了详细阐述,并简要介绍了CFG桩复合地基的设计方法和施工中常见到的问题及质量控制措施。[关键词]CFG桩复合地基;褥垫层;加固机理[中图分类号]TU
2、473,TU75318[文献标识码]B[文章编号]10012523X(2003)0920034203REINFORCEMENTMECHANISMANDAPPLICATIONOFCFG2PILECOMPOSITEFOUNDATIONJiGangLaoXi2junSuEr2wei[Abstract]CFG2pilecompositefoundationisoneofnewfoundationtreatmenttechnologiesdevelopedinrecentyears.Thispaperdis2cu
3、ssesitsreinforcementmechanismandcushionsetting.Inaddition,itsdesignmethodandusualconstructionproblemsarealsoreferred.[Keywords]CFG2pilecompositefoundation;Cushion;ReinforcementmechanismCFG桩(CementFly2ashGravelPile)复合地基是20世纪90 当基础承受垂直荷载时,桩和桩间土都要发生沉降变年代初出
4、现的一种地基处理新技术。CFG桩为用少量的水形。桩的变形模量远比土的变形模量大,所以桩比土的变形泥加粉煤灰、石屑或砂及碎石,加水搅拌,用普通振动式沉管小,由于基础下面设置了一定厚度的褥垫层,桩可以向上刺桩机施工的具有高粘结强度的桩,CFG桩与桩间土和桩顶与入,伴随这一变化过程,垫层中垫层材料不断调整补充到桩基底间的褥垫层共同组成复合地基,属刚性桩复合地基。与间土上,以保证在任一荷载下桩和桩间土始终参与工作。一般的柔性桩复合地基相比,用CFG桩处理地基,具有可使同时土由于桩的挤密作用(指用沉管方法成桩时)
5、而提地基承载力提高幅度大并具有很大可调性的优点,故特别是高了承载力,而桩又由于其周围土侧应力的增加而改善了受天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高,用柔性桩复力性能,二者共同工作,形成了一个复合地基的受力整体,共合地基一般难以满足设计要求时,CFG桩复合地基则有明显同承担上部基础传来的荷载。的优势。1.3 褥垫层的作用及其合理厚度1CFG桩复合地基的加固机理这里所说褥垫层不是基础施工经常做的10cm厚的素1.1CFG桩复合地基的构成混凝土垫层,而是由粒状材料组成的散体垫层,其作用可以CFG桩复合地基由
6、CFG桩体、桩间土和褥垫层三部分组概述为以下几个方面。成,如图1所示。1.3.1 保证桩与土共用承担荷载1.2CFG桩复合地基的加固机理若基础下面不设置褥垫层,基础直接与桩和桩间土接触,在垂直荷载作用下承载特性和桩基差不多。在给定荷载作用下,桩承受较多的荷载,随着时间的增加,桩发生一定的沉降,荷载逐渐向土体转移。其时程曲线的特点是:土承担的荷载随时间增加逐渐增加;桩承担的荷载随时间增加逐渐减少。图1CFG桩复合地基示意如果桩端落在坚硬土层或岩石上,桩的沉降很小,桩上的荷载向土体转移数量很小,桩间土承载力
7、很难发挥。收稿日期:2003-05-29当基础和桩之间设置了一定厚度的褥垫层后,基础传来作者简介:纪 刚,男,山东滨州人,毕业于烟台大学,现上海交通大的荷载首先作用在褥垫层上,然后通过褥垫层将荷载传递到学岩土工程专业在读硕士研究生。桩和桩间土上,然而由于桩间土的抗压刚度远小于桩的抗压34©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第30卷纪 刚等:CFG桩复合地基的加固机理及其应用第9期刚度,桩顶产生应力集中,桩向上“刺入
8、”,同时褥垫层产生向Rk———单桩承载力标准值,kN,其值可以根据《建筑桩下的位移,压缩桩间土。因此,桩和桩间土自始至终都参与基技术规范》中的计算方法确定。承担荷载。b)设计参数的确定1.3.2 调整桩与桩间土之间竖向荷载的分担比例1)桩径d桩与桩间土的竖向荷载分担比例与面积置换率、桩的类一般桩径d设计成350～400mm。型、桩间土的物理力学性质以及褥垫层的厚度等因素有很大2)桩距s的关系,其中褥垫层厚度是个不可忽视的重要因素。在其它一般
