CFG桩复合地基简介[1]

介绍一下水泥粉煤灰碎石桩

科技情报开发与经济

文章辖号：１００５—６０３３（２００４）０７—０１３０—０２

ＳＣＩ／ＴＥＣＨＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴ＆ＥＣＯＮＯＭＹ

２００４年第１４卷第７期

收稿日期：２００４—０４—０５

ＣＦＧ桩复合地基简介

游晋华

摘要：论述了ＣＦＧ柱复合地基的加圃机理置各组成部分的作用。介招了ＣＦＧ桩复合地基承戢力和地基变形的计算以厦主要参数的选择，指出了ＣＦＧ桩复合地基的一些工程特性。

关键词：复合地基；ＣＦＧ桩；加固机理；地基承栽力；地基变形；工程特性中图分类号：ＴＵ４７

文献标识码：Ａ

ＣＦＧ桩全称为水泥粉煤灰碎石桩（Ｃｅｍｅｎｔｎｙ—ａｓｈＧｒａｖｅｌＰｉｌｅ）．它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和，用各种成桩机具制成的高黏结强度桩，桩体强度等级为Ｃ，～ｃｍ。复合地基有竖向增强体复合地基和水平向增强体复合地基之分。竖向增强体习惯上称为桩．如碎石桩、水泥土桩等．ＣＦＧ桩为竖向增强体的一种，它与桩间土、＊垫层一起形成复台地蕞。ＣＦＧ桩复台地基具有施工速度快、工期短、质量易控制等特点，

（２）对地基土产生一定的挤密作用，当采用非排土工艺施工时，可使

桩间土得到一定程度的挤密．从而改善土质性能。

（３）成桩初期的ＣＦＧ桩具有良好排水性能，直到杜件结硬为止。Ｉ．３桩问土的作用

（１）承担基础传束的竖向荷载厦太部分水平倚载；（２）对桩体进行约束．保证桩体正常工作。２

２

且由于桩悻不配筋，井可掺＾工业废料粉煤放，单桩承载力高．具有安

全、经济、环保三重效果．目前ＣＦＧ桩复台地基已成为普遍应用的地基处理技术。ｌ

ＣＦＧ桩复合地基设计

Ｉ主要设计参数

（Ｉ）桩长（Ｌ）：设计时，应尽量使桩端落在承载力相对较高的土层

加固机理及各组成部分作用

ｃ｝Ｇ桩复合地基由桩、桩问土及辫垫层３部分构成。其加固机理如

上。若娃长不等时，应根据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．分别确定桩端持力土层和柱Ｋ。

（２）桩径（Ｄ）：ＣＦＧ桩桩径的确定取决于所采用的成桩设备．一般设计桩径为３５０ｍｍ～６００ｍｍ。

（３）桩间距（６）：桩间距一般取３Ｄ一５Ｄ，桩间距的大小取央于设计要求的复音地基承载力和变形、土性与施工机具等。一般设计要求的承载力大时ｂ取小值，但必须考虑施工时相邻桩之间的影响。就施工而盲，希望采用大桩距大桩长，因此６的大小应综合考虑。

（４）桩体强度：桩件试块抗压强度平均值应瞒足＾≥３Ｒ。／Ａ。工。为

下：褥垫层将上部基础传束的基底压力通过适当的变形以一定的比例分

配给桩及桩问土，使二者共同受力；同时土体受柱的挤密而提高承载力，而桩又由于周围土的侧应力的增ＡⅡ而改善了受力性能，二者共同承担上部基础传来的荷载。下面将其各组成部分的主要作用做一简单介绍。１．１褥垫层的作用

（１）保汪桩、土共同承担荷载。设置褥垫层后，在上部荷载作用下，桩

间土的抗压强度远小于桩的抗压强度，桩顶出现应力集中。当桩顶应力超过褥垫层局部抗压强度时，此部分褥垫层产生压缩并利用塑性调节作用将部分荷载传给桩间土．从而达到桩、土共同作用的目的。

桩体混台料试块（边长１５０一直方体）标准养护２８

ｄ立方体抗压强度

平均值（ｋＰＢ）；儿为单扯竖向承载力特征值；Ａ，为单桩截面积。

（５）褥垫层厚度及材料：褥垫层厚度宜取１５０ｆｉｌｍ一３００ｍｍ。当桩径大或桩间距大时，褥垫层厚度宜取高值。褥垫层材料宜用粗砂、中砂、碎石、级配砂石等．最大粒径不宜大于３０

２．２２．２Ｉ

ｍｍ。

（２）调整桩、土竖向荷载的分担比例。竖向荷载在桩、土间的分配比

例与置换事、桩类型和褥垫层厚度有很大关系，其中褥垫层厚度是最重要的因素。在一定条件下，若增加褥垫层厚度，在桩璜应力不变的情况下．可使＊垫层与桩顶接触的局部产生更太的压缩，基础和褥垫层整体

ＣＦＧ桩复合地基承载力计算ＣＦＧ桩复合地基承戴力特征值

向下的位移量和桩间土压缩量便会加大，从而提高了桩间土的荷载分担

比。若减少并垫层厚度，则会提高桩的竖向荷载分担比例。

（３）减小基础底面的应力集中。褥垫层厚度为零时，桩对基础的应力集中很明显，和桩基础一样，需要考虑桩对基础底板的冲切破坏。随着褥垫层厚度的增加，应力集中现象越束趣不明显。当其厚度增加到一定程度后．基底反力近似为天然地基的反力分布。实验研究表明：垫层厚大于１００ｍｌｕ时．桩对基底产生的应力集中已明显降低。当垫层厚为３００

ｍｍ

ＣＦＧ桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确

定．初步设计时也町按下式估算：

（１）＾－＝柚。／＾，十月（１一ｍ）几

式中，Ａ为复合地基承载力特征值（ｋＰａ）；ｍ为面积置抉率；以为单桩竖向承载力特征值（ｋＮ）；＾，为单桩截面积（ｍ２）；母为桩问土承载力折硪系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取０．７５—０９５，天然地基

时，应力集中已很小。因此，褥垫层厚超过一定数值后，基础底板设计可不考虑桩对基础应力集中的影响。

（４）调整桩、土水平荷载分担比例。ＣＦＧ桩复合地基中，作用在基础上的水平荷载将由３部分力来分担：基底摩阻力、基础两侧面的摩阻力以及荷戴反方向的土抗力。而基底摩阻力与褥垫层的材料性质以及厚度有密切关系。当褥垫层厚度增大到一定数值时，由于ＣＦＧ桩复合地基置换率一般币太于１０％．作用在桩顶和桩间土的剪应力ｎ和Ｌ相差不大，桩顶受的剪力仉＝ｎｄｆ，（ｍ为置换率；Ａ为基础面积）占水平荷载的比例很小．水平荷戴将主要由桩问土承受。男外，选择不同褥垫层材料，

承载力较高时取大值；Ａ为处理后桩间土承载力特征值（ｋＰａ）．宜接当地

经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值。

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单桩竖向承戢力特征值皿的取值

单桩竖向承载力特征值见的取值．应符合咀下规定：

（１）当采用单桩载荷试验时．应将单桩竖向饭限承载力除以安全系数２：

（２）当无单桩载荷试验资料时，町按下式估算：Ｒ．＝坤∑扣厶＋舢Ａ，

‘２）

式中．脚为桩的周长【ｍ）；仙舢为桩周第ｉ层土的侧阻力、桩端端

阻力特征值（ｋＰａ）．由当地静载荷试验结果统计分析算得；厶为第ｉ层土的厚度（ｍｊ。

２

可政变基底与褥垫层之间的摩擦系数“，从而影响基底摩阻力大小。