【科技论文】cfg桩复合地基设计及应用

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1、【科技论文】CFG桩复合地基设计及应用摘要：随着科学技术的日新月异,工程建设规模日益扩大,难度不断提高，工程项目不仅事先要选择在地质条件良好的场地上从事建设,而且有时也不得不在地质条件不良的地基上进行修建。地基土层的分布及土木工程性质的复杂性、有区域性要求土木工程师要针对不同的地质条件,不同的结构物特征来选择最合适的基础型式、尺寸和布置方案。CFG桩复合地基具有施工速度快、质量容易控制、工程造价低、有利于环境保护等优点，逐渐成为应用最广泛的一种地基处理方式。本文首先对CFG桩复合地基进行了概述，接着分

2、析了CFG桩复合地基的设计要求，然后结合工程实例探讨CFG桩复合地基的应用。关键词：CFG桩复合地基；地基处理；技术要求引言随着我国国民经济的迅速发展,土木工程功能化,城市建设立体化,交通高速化,以及改善综合居住环境等己成为现代土木工程的特征。结构物的荷载日益增大,因此,原来一般可被评价为良好的地基,也可能在特定条件下非进行地基处理不可,现代土木工程建设对地基的要求越来越高。如何选择最恰当的地基处理方案,己成为关系到整个工程质量,投资和进度的重点和难点问题。CFG桩复合地基可以有效地提高地基承载力，适

3、用范围十分广泛，特别是近几年的发展，CFG桩复合地基技术在我国的基本建设中起了非常重要的作用，从建筑到道路、煤矿均得到普遍应用。对CFG桩复合地基的设计进行探讨能够使其得到更有效的应用。1CFG桩复合地基概述1.1CFG桩复合地基的构造CFG桩复合地基是水泥粉煤灰碎石桩复合地基的简称，是一种由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加适量的水搅拌形成高粘结强度的桩体。CFG桩复合地基是由CFG桩、桩间土和褥垫层一起构成的刚性桩复合地基。CFG桩是在碎石体中添加以水泥为主的胶结材料，添加以增强混合料的和易性并有低标

4、号水泥作用的粉煤灰，同时还可适量添加改善级配的石屑，从而使桩体获得胶结强度并转化为具有刚性桩特点的高粘结强度桩。图1CFG桩复合地基的构造示意图1.2CFG桩复合地基的优势1.2.1承载力提高幅度大、可调性强CFG桩桩体可以从几米到20多米，并且可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%-75%之间变化，使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。当地基承载力较高时，荷载又不大，可将桩长设计得短一点，荷载大时，桩长可设计得长一点。特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高，

5、用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求，CFG桩复合地基则比较容易实现。1.2.2适应范围广对基础形式而言，CFG桩既可以适用于条形基础、独立基础，也可以用于筏板基础和箱型基础。就土性而言，CFG桩可用于饱和、非饱和粘性土，既可以用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。1.2.3桩体的排水作用明显CFG桩在饱和粉土和沙土中施工时，由于沉管和拔管的振动，会使土体产生超孔隙水压力。较好透水层上面还有透水性较差的土层时，刚刚施工完得CFG桩将是一个良好的排水通道，孔隙水将沿着桩体向上排出，知道CFG桩体结

6、硬为止。1.2.4复合地基变形小复合地基模量大、建筑物沉降量小事CFG桩复合地基重要特点之一，大量工程实践表明，建筑物沉降量一般可控制在2-4厘米。对于上部和中间有软土层的地基，用CFG桩加固，桩端放在下面好的土层上，可以获得模量很高的复合地基，建筑物的沉降都不大。2CFG桩复合地基的设计要求2.1桩长、桩径、桩间距CFG桩复合地基要求桩端尽量落在好的土层上，这是CFG桩复合地基设计的一个重要原则。因此桩长是首先要确定的参数，它取决于建筑物对承载力和变形的要求、土质条件和设备能力等因素，设计时根据勘察

7、资料分析各个土层条件，确定桩端持力层和桩长，然后按规范公式计算单桩承载力。CFG桩桩径一般按照所选设备能力确定，一般取350~600mm。桩间距一般为3~5倍的桩径，间距的大小取决于设计要求的复合地基承载力、允许变形量、土的性质及施工设备能力，设计中当桩径及置换率确定后，可按规范公式估算布桩间距。2.2桩体强度桩体强度必须满足承载力对桩身强度的要求，一般按桩体混合料试块抗压强度控制。桩体试块抗压强度平均值应满足下列公式：ƒcu≥3Ra/AP上式中：ƒcu—桩体混合料试块标准养护28d抗压强度平均值Ra

8、—单桩竖向承载力特征值（KN）Ap—桩的截面积（m2）2.3褥垫层CFG桩复合地基有无褥垫层，其区别主要是桩间土的承载力发挥的过程不同。当设置褥垫层时，桩间土一开始就承担了较大比例的荷载，在正常使用状态下，建筑物荷载主要由桩和桩间土共同承担；而不设褥垫层时，荷载一开始主要由桩来承担，桩间土基本不承担或承担很少。在正常使用状态下，建筑物荷载主要由桩来承担。当复合地基承载力达到极限时，无论是其承载力的大小以及桩、土的荷载分担比都是相同的，故可取消褥垫层。褥垫