cfg桩复合地基设计

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1、第四章CFG桩复合地基设计4.1特点和适用范围CFG桩为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。桩，桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层，即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。CFG桩属高粘结强度桩，与素硷桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，在其受力和变形特性方面无什么区别。复合地基性状和设计计算，对其它高粘结强度桩复合地基都适用。CFG桩可适用于条形基础、独立基础，也可用于筏基和箱形基础。就土性而言，CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既可用于挤密效果好的土，又可用于

2、4.2CFG桩及其复合地基知识概述CFG桩CFG(CementFlying—ashGravelpile)桩是在碎石桩桩体中掺加适量的粉煤灰、石屑或砂、水泥及特种添加剂加水拌合，用各种成桩机械制成的一种高黏结强度桩体的简称。就其功能原理来讲属于地基处理范畴，桩身可在全长范围内受力，和桩基相比，由于CFG桩可以掺人工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1／3—1／2。CFG桩施工速度很快，一台设备10—15d可处理1000m地基。目前已应用于公路建设的软基处理、桥涵台背处理和结构物基底处理工程等项目中。CFG桩复合地基

3、CFG桩复合地基由CFG桩、桩间土及褥垫层三部分构成。其构造示意图如图4-1所示。图4-1CFG桩复合地基示意图其加固机理总体来说就是：褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土，使二者共同受力。同时土体受到桩的挤密而提高承载力，而桩又由于周围土的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，共同承担上部传来的荷载。由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，沉降变

4、形减小，并同时提高了土体的抗剪强度，亦可使CFG桩避免产生刺入破坏的可能。图4-1CFG桩复合地基示意图4.3CFG桩复合地基加固机理4.3.1CFG桩加固机理CFG桩加固地基的机理主要表现在桩体置换和桩间土挤密两方面：桩体置换作用水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应后生成稳定的结晶化合物，这些化合物填充了碎石和石屑的空隙，将这些骨料黏结在一起，因而提高了桩体的抗剪强度和变形模量，使CFG桩起到了桩体的作用，承担大部分上部荷载。对桩间土挤密作用CFG桩在处理砂性土、粉土和塑性指数较低的黏性土地基时，采用振动沉管等排土、挤密施工工艺，提高了桩间

5、土的强度，并通过提高桩侧法向应力增加了桩体侧壁摩阻力，使单桩承载力也提高了，从而提高复合地基承载力。4.3.2设置褥垫层的基本原理据有关试验资料表明，地基不设置褥垫层与设置一定厚度的褥垫层，其桩间土承担荷载的情况有明显区别。如图4-2、图4-3所示。常用铺设一定厚度一定级配的砂石、碎石或粗砂、中砂形成厚度为10～30cm的褥垫层，使基础荷载向桩间土扩散，调整桩体和桩间土承担竖向荷载的比例，由此产生桩体与桩间土共同承担上部荷载的作用因此，设置褥垫层的基本原理主要体现在保证桩与桩间土共同承担荷载和均匀地基应力，减小地基沉降变形两个方面。图4-2桩受力变

6、化特征图图4-3桩土应力变化特征图4.4.3褥垫铺设为了调整CFG桩和桩间土的共同作用，宜在基础下铺设一定厚度的褥垫层，其铺垫厚度应严格按设计规定办理。其材料多为粗砂、中砂或级配砂石，限制最大粒么不超过3cm。施工时先虚铺，再采用静力压实，当桩间土含水量不大时也可夯实。桩间土含水量较高，特别是高灵敏度土，要注意施工扰动对桩间土的影响，以避免产生橡皮土。4.4施工准备4.4.1技术准备①会同有关单位搞好现场交接工作，详细复核有关控制点，布设现场临时用电线路、临时用水线路和其它的临时设施。②熟悉和审查施工图纸：组织工程技术人员认真学习施工图纸，了解设计

7、意图，全面熟悉和掌握施工图纸的全部内容，提出便于施工的合理化建议。③编制施工组织设计：阐明施工工艺和主要项目的施工方法，劳动力组织和工程进度、质量和安全的保证措施，收集已施工的各种经验性的资料，针对本工程的特点和难点，编制切实可行的施工方案。④技术交底：在工程开工前，工程技术负责人分别组织参加施工的人员进行技术交底，应结合具体操作部位、关键部位和施工难点的质量要求，操作要点及注意事项进行交底。技术交底采取“分层三级”制，即技术负责人组织各分项技术人员向班组长和质检员交底，班组长和质检员接受交底后要认真反复地学习，班组长接受交底后要组织工人进行反复学

8、习，认真贯彻执行。4.4.2施工机具及材料准备①施工机具设备根据进度计划，落实好设备配置，并及时维护，使所有机械处于正常状