CFG桩与深层搅拌桩复合地基分析及应用
碎石桩和深层搅拌桩复合地基静载试验结果分析
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cfg桩复合地基技术及工程实践第2版
《CFG桩复合地基技术及工程实践第2版》是当前土木工程领域备受关注的热门话题。
CFG桩技术是一种以水泥为主要材料，在地下连续成型的全断面桩。
它被广泛应用于软土地区的地基加固和基础工程中，具有成本低、效率高、可靠性强等优点。
本文将从深度和广度两个方面来探讨CFG桩复合地基技术及工程实践第2版，以期为读者提供一份高质量的分析和资讯。
1. CFG桩的原理及特点CFG桩是一种采用搅拌桩技术进行现场连续挖土和加固的地基处理方法。
它采用了一种新型的现场土石一体化改良工艺，具有加固效果好、施工便捷、环保等特点。
本书从CFG桩的原理、施工工艺、设计原理等方面展开分析，使读者对CFG桩技术有更深入的理解。
2. CFG桩在地基工程中的应用CFG桩在地基工程中有着广泛的应用，包括建筑基础、道路桥梁、港口工程、地铁隧道等。
本书详细介绍了不同工程项目中CFG桩的应用案例，对读者有很大的借鉴意义。
3. CFG桩复合地基技术在不同地质条件下的适用性CFG桩复合地基技术适用于不同的地质条件，包括软土地区、高含水地区、砂质土地区等。
本书通过案例分析，剖析了CFG桩在不同地质条件下的适用性和效果，使读者对不同地质条件下的地基处理有更深入的认识。
4. 对CFG桩复合地基技术的个人观点和理解作为土木工程领域的从业者，我对CFG桩复合地基技术有着深刻的个人理解。
我认为CFG桩技术的发展将会对地基工程领域带来巨大的影响，它的施工工艺简单、效果显著，是一种非常值得推广和应用的地基处理方法。
5. 总结回顾CFG桩复合地基技术及工程实践第2版从原理、应用、适用性等方面全面介绍了这一技术，可以帮助读者全面、深刻和灵活地理解CFG桩技术。
通过对案例的分析和个人观点的介绍，读者能够对该技术有更深入的认识和理解。
在本文中，通过对CFG桩复合地基技术的深度和广度的探讨，以及共享个人观点和理解，读者能够更全面地了解这一重要的地基处理技术。
我相信，在不久的将来，CFG桩技术将会在地基工程领域大放异彩，成为土木工程领域的一项重要突破。
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算
CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算摘要：CFG桩复合地基加固高等级公路软基就是一种新引入的软基处理方法，具有施工周期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约钢材等特点而得到广泛的应用。
但是由于自身的复杂性和多样性，致使群桩相互作用机理及其承载力的计算一直没有得到令人满意的研究成果。
文章对CFG桩各个组成部分进行了详细的分析，介绍了复合地基各个参数的合理取值范围，在此基础上结合相关试验进行了承载力计算公式的推演。
关键词：水泥粉煤灰碎石桩、复合地基、软基处理、工程特性、计算参数、承载力计算0 引言CFG桩即为水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增强体。
碎石桩复合地基，处理后承载力提高系数一般在1.2~1.6之间。
而在同样的地质条件下，CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。
CFG桩具有刚性桩特点，可全桩长发挥侧阻力，桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。
这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使桩进入较坚硬的土层来提高复合地基整体的承载力，以满足不同的设计要求。
同其他刚性桩一样，CFG桩体的刚度及变形量远大于桩间土。
在通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层有效调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从而确保了桩与桩间土的共同工作，这充分显示出CFG桩复合地基的柔性桩特征。
CFG桩的沉降远小于桩间土的沉降，桩体上部形成负摩擦区，致使CFG桩的实际受力与基桩有着很大的区别，其计算方法和取值也就区别于传统的基桩。
1 CFG桩复合地基结构分析1.1 褥垫层褥垫层技术是复合地基的核心技术，CFG桩只有通过褥垫层才能够构成桩土复合地基。
褥垫层厚度如果过小，桩顶时将产生非常明显的应力集中，桩间土的承载作用无法得到充分的发挥。
图1 褥垫层结构褥垫层厚度如果过大，桩土的应力比值会接近1，这样桩基就失去了在CFG复合地基中存在的意义。
所以，褥垫层厚度一般设计为10~30cm，特殊情况为50cm。
cfg桩复合地基的工作原理
cfg桩复合地基的工作原理
CFG桩是一种由水泥、粉煤灰和碎石构成的复合地基桩体，其工作原理主要包括以下几个方面：
1.桩体作用
CFG桩的桩体是主要的承载构件，它通过向地基中传递上部结构的荷载，改善地基的承载性能和变形性质。
桩体在制作过程中会进行充分的搅拌和振动，使得桩体具有较高的密实度和强度。
因此，CFG 桩的桩体能够承担较大的荷载，并且具有较小的变形量。
2.挤密作用
在CFG桩施工过程中，钻孔和挤密作用会同时进行。
桩管打入地基后，通过振动和挤压，使得桩周围的土体被挤密，从而提高地基的承载能力和压缩模量。
挤密作用可以有效减少地基的沉降量和不均匀沉降。
3.置换作用
CFG桩在施工过程中，会将地基中的软弱土层挤出，形成桩孔。
然后，桩体材料被填入桩孔中，形成新的承载层。
这个过程实现了对软弱土层的置换，提高了地基的承载能力和稳定性。
4.排水作用
CFG桩具有较好的透水性能，可以有效地排除地基中的水分。
在施工过程中，桩体材料中的水泥会与粉煤灰发生水化反应，生成氢氧化钙等物质，这些物质具有较好的保水性。
因此，CFG桩能够有效地改善地基的排水性能，减少地基的沉降量和不均匀沉降。
5.加固作用
CFG桩是一种具有加固作用的复合地基。
在施工过程中，桩体材料与周围土体发生物理化学反应，生成一些具有胶结作用的物质，如硅酸钙等。
这些物质能够将桩体与周围土体紧密地粘结在一起，形成一个整体，从而提高地基的承载能力和稳定性。
此外，CFG桩还可以通过提高地基的侧向刚度，增强地基的抗滑稳定性。
CFG桩复合地基在工程中的应用
CFG桩复合地基在工程中的应用摘要：本文结合工程实例讲述了cfg 桩复合地基的加固机理、并结合工程实例进行了计算，计算表明工程地基承载力和沉降均达到设计安全要求,实现了原设计目标。
说明了cfg 桩复合地基在地基处理中的经济可行性及本文所用经验公式的适用性。
关键词：cfg桩复合地基；加固机理；承载力；沉降量中图分类号： tu312文献标识码： a 文章编号：0引言随着经济及社会的发展, 城市中高层建筑越来越多, 场地地质条件千差万别, 为保证承载及变形要求, 须采用桩基础或采取地基处理措施。
水泥粉煤灰碎石桩（cement fly-ash grave 、cfg）是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺适量加水拌合后用专门成桩机制成的桩体强度在c10～c30之间的桩。
cfg桩与桩间土及褥垫层共同组成了cfg桩复合地基。
cfg桩具有施工速度快、工程造价低和无污染等明显优势，因而被广泛应用于高层建筑的地基处理中。
1 cfg桩复合地基的加固机理1.1桩体的置换作用cfg桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应,生成了稳定的纤维状结晶化合物,并不断延伸充填到碎石和石屑的孔隙中,将原来由点—点接触和点—面接触的骨料紧绕粘结在一起,使桩体的抗剪强度和变形模量均大大提高。
理论分析和三轴压缩试验表明,cfg桩具有很高的桩体模量、强度和承载能力;桩体的置换作用显著,复合地基承载力提高幅度较大。
1.2褥垫层的调整均化作用在竖向荷载作用下, cfg桩复合地基由于褥垫层的作用,桩体逐渐向褥垫层中刺入,桩顶上部垫层材料在受压缩的同时, 向周围发生流动,保证桩土共同承担荷载，充分发挥桩间土的作用, 提高复合地基承载能力。
此外,作用在桩间土上竖向荷载的增大,提高了桩间土的压密程度,使桩侧法向应力增大, 使桩侧摩阻力得到增加，提高单桩承载力，因而也提高了复合地基的承载力。
2工程概况拟建建筑物为三栋11层住宅楼, 东西长约168米，南北宽约15米。
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)复合地基处理中的应用
水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）复合地基处理中的应用摘要：本文分析了旧路加宽部分软土路基的基本特性，同时阐述了CFG桩的优点，最后总结了旧路加宽部分软土路基中CFG桩的施工要点。
旨在明确旧路加宽部分软土路基存在的问题，了解CFG桩对改善软土路基的优势所在，保障道路改建工作的顺利进行，提高道路整体结构的安全性与稳定性。
关键词：旧路加宽；软土地基；水泥煤灰碎石桩（CFG桩）；复合地基；应用一、旧路加宽部分软土路基的基本特性旧路加宽道路维护工程中由于受到道路施工现场本身的土质影响，道路工程的结构稳定性和安全性会有所差异。
特别是我国地理面貌较为丰富，地质情况十分的复杂，存在着大量的软土质层，比如我国沿海地区、长江中下游地区以及华南地区等等，这些地区的土质的含水量较高、孔隙比较大，能够很容易的被压缩，意味着土方的抗压能力较弱。
这些软土质层的特性，导致了软土质地区的道路工程建设本身存在一定的难度，土层上方的道路结构稳定性较差，容易产生路基沉降问题。
而且随着时间的推移，道路的路基沉降更加的严重，导致在进行旧路加宽维护施工时，不仅只是新建和拓宽道路工程，同时还需要先处理好软土层路基的沉降问题，需要保证道路工程的整体质量。
二、CFG桩概述（一）CFG桩介绍CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，同时也直接表明了CFG桩的主要原料为水泥、粉煤灰以及碎石等，常用于建筑工程施工，后来经过优化和改良应用到道路工程之中。
主要是通过对碎石桩添加水泥、粉煤灰、石屑等材料，实现对碎石桩的胶结强度、和易性等性能的优化，然后采用螺旋钻孔灌注或者是振动沉管灌注施工工艺，最终形成更加适合道路建设、软土路基处理的复合地基材料。
与传统地基相比，CFG桩的强度和抗压能力更强，能够应对更加复杂多变的土质土况，特别适合解决软土质地区的路基建设问题，能够有效缓解软土路基的压缩性，保持道路整体结构的稳定。
同时，CFG桩的施工工艺并不复杂，难度较低，使得CFG桩能够很好的被推广，也不会耗费较大的经济成本，是目前我国旧路加宽部分软土路基处理中最常用的方法。
CFG桩复合地基的基本原理及工程应用
CFG桩复合地基的基本原理及工程应用摘要：本文阐述了CFG桩复合地基的原理，介绍了CFG桩复合地基桩、桩周土以及褥垫层的作用。
关键词：CFG桩；复合地基；工程应用引言：伴随着地基处理技术的不断发展和进步,复合地基技术的在工程中得到了越来越多的广泛应用。
特别是近年来出现的CFG桩复合地基这种新型的地基加固技术,因其费用低、施工方便、承载力高和适应性强等优点使其在工程中得到广泛的推广和应用。
其桩体材料是由少量的水泥、粉煤灰、石屑及碎石等材料加水拌合而成,可采用螺旋钻机、振动沉管桩机等设备进行成孔,是一种具有较高粘结强度的刚性桩,强度等级为C5—C30。
桩体与周围土体及褥垫层三部分构成了承载力较高的复合地基。
它适用于粘性土、粉质土、粉细砂、淤泥质土等地基的加固,对软土地基更为有效。
一、CFG桩复合地基的基本原理CFG桩复合地基是复合地基的代表，目前多用于高层建筑中。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度的桩，和板间土，褥垫层一起形成复合地基。
CFG桩复合地基通过褥垫层和基础连接，上部结构传来的荷载是由CFG桩体、桩周土和褥垫层共同承担的。
无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作；由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载的作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大，桩顶的垫层材料在受压的同时会挤向周围桩间土，以保证在任意荷载下桩和桩间土始终参与工作；由于CFG桩桩体材料可以调整，可避免散体材料及低强度桩的限制而使荷载传递深度有限的缺陷；CFG桩不配钢筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为搀和料，降低了从工程的成本。
复合地基设计中，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度的散体粒状材料组成的褥垫层，是复合地基的一个核心技术。
基础下是否设置褥垫层，对复合地基影响受力很大。
若不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，桩间土承载能力难以发挥，不能成为复合地基。
基础下设置褥垫层，桩间土承载力的发挥就不单纯依赖于桩的沉降，即使桩端落在好土层上，使桩土共同承担荷载。
CFG桩复合地基的工作机理及试验分析
张辉 Ｚ ａｇＨｕ 李 小 勇 Ｌ ｉ ｙ ｎ ｈｎ ｉ Ｉ ａ ｏｇ Ｘ ｏ
摘 要 ：本 文 主要 阐述 了 ＣＦ 桩 复 合 地 基 的 工作 机 理 ， Ｇ 详 细 的介 绍 了 Ｃ Ｇ桩 的概 念 、 成 、 用 范 围及 承 载 力 的确 定 ． Ｆ 构 适
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文章编号:100926825(2008)0520156202CFG 桩与深层搅拌桩复合地基分析及应用收稿日期:2007210213作者简介:蒋炳亮(19712),男,工程师,国家注册监理工程师,桂林南方建设监理有限责任公司,广西桂林 541004蒋炳亮摘 要:通过对CF G 桩、深层搅拌桩的工作原理与特点分析,结合桂林市某小区10号住宅楼的地基承载力不足的情况,介绍了工程中采用的CF G 桩与深层搅拌桩复合地基处理的方案,从而提高地基承载力。
关键词:CF G 桩与深层搅拌桩,分析,应用中图分类号:TU473.1文献标识码:A1 CFG 桩与深层搅拌桩复合地基工作原理分析1.1 CF G 桩工作原理分析CF G 桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水经拌和成混凝土桩体,与桩间土、褥垫层共同形成复合地基。
施工完后的CF G 桩因桩体混凝土的抗压强度和弹性模量比桩间土大,在上部基础传递过来的荷载作用下,桩上部的应力比桩间土的表面应力大,则桩可以将承受的荷载向下面较深的土层进行传递扩散,相应地减少了桩间土所承受的荷载。
同时,CF G 桩复合地基通过褥垫层与上部基础相连,可保证桩间土始终参与共同承受传来的荷载,使整个复合地基承载力提高,地基变形减少。
因桩体不需配置钢筋,能利用本地材料及工业废料粉煤灰作为掺合料,所以造价较低。
1.2 深层搅拌桩工作原理分析深层搅拌桩又称夯实水泥土桩,是用机械钻孔,选用相对单一的土质材料,与水泥按一定的配合比,在钻孔外充分拌和均匀制成水泥土,分层向孔内回填并强制夯实,制成均匀的水泥土桩,桩与桩间土、褥垫层共同形成复合地基。
深层搅拌桩在施工成桩过程中,能够挤密桩间土,使桩周围的土粒分子之间的空隙率减小,土的密实度增大、强度提高。
同时,水泥本身夯实成桩,且土与水泥混合后能产生离子交换等一系列的物理化学反应,导致桩体凝结具有水硬性,水泥土强度增加,经处理后的复合地基承载力与抗变形能力比原来有明显的提高。
1.3 褥垫层作用的分析基础与桩、桩间土之间设有一定厚度散体粒状材料的褥垫层,在CF G 桩与深层搅拌复合地基中起着十分重要的作用,对受力影响很大。
假若不设,地基受力特性和桩基础相似,桩间土不共同参与工作,难以发挥其承载能力,不能形成CF G 桩与深层搅拌桩复合地基。
褥垫层的作用不但能保证荷载传到桩体与桩间土,而且使桩体和土都发挥承载力,一起来承担基础上部传下的荷载。
1.4 CF G 桩与深层搅拌桩构成复合地基特点分析由CF G 桩、深层搅拌桩与天然地基土体三部分组成的复合地基,既能发挥CF G 桩高承载力的特点,又能在成桩过程中,使水泥土桩周围的约束作用力加大,改善水泥土桩的夯实强度。
同时,夯实水泥土桩使地基土体变形能力有所改良,土体抗剪强度增大,可以避免CF G 桩体遭到挤压而破坏。
2 工程概况某小区10号住宅楼,位于桂林市穿山东路,框架结构,六层,户型为三室二厅,建筑面积为3076.71m 2。
地基采用CF G 桩与深层搅拌桩复合地基进行加固处理,桩数376根,CF G 桩155根,深层搅拌桩221根。
地基处理后要求复合地基承载力特征值不小于200kPa ,桩间土承载力特征值不小于100kPa 。
CF G 桩桩径500mm ,桩端持力层为卵石或桩长20m ,桩身材料采用石粉(代替粉煤灰)、石屑、碎石及水泥拌制,桩身混凝土强度平均值不小于15MPa 。
深层搅拌桩桩径600mm ,桩长不小于12m 或到达卵石层,桩身水泥土强度不小于1.7MPa ,水泥掺入量不小于15%。
褥垫层为中粗砂混级配碎石,碎石最大粒径不超过30mm ,夯填度不大于0.9。
2.1 工程地质条件场地地形较平坦,无活动性断裂通过,处于构造相对稳定区,抗震设防烈度为6度,场地土类型为中软土,属于抗震不利地段,场地类别为Ⅲ类。
地下水、土对混凝土无腐蚀性。
2.2 桩的平面布置住宅楼平面形状为长方形,长48m ,宽17.7m ,高18.5m 。
独立柱基础底面尺寸有4m ×4m ,3.1m ×3.1m ,2.2m ×2.2m 三种类型。
布桩时考虑桩受力合理性,每个基础下面CF G 桩、深但仍有许多未解的难题期待着去研究、探讨。
参考文献:[1]李国玲.后压浆钻孔灌注桩在高层建筑中的应用[J ].山西建筑,2004,30(14):63264.[2]敢 峰,付英林,刘清江.谈钻孔灌注桩施工质量的控制[J ].山西建筑,2004,30(19):76277.The treatment and prevention of broken pile of the bored cast 2in 2situ pileL I Pei 2long SHEN Yu 2feiAbstract :Combined with the engineering of Bo 2Fu expressway at No.3section ,this paper analyzes the causes of broken pile appeared in the bored cast 2in 2situ piles ,proposes treatment schemes and measures after in situ analysis and research ,and introduces measures to prevent broken pile of the bored cast 2in 2situ pile ,in order to effectively avoid broken pile in the process of casting underwater concrete.K ey w ords :broken pile ,bored cast 2in 2situ pile ,preventive measure ,construction ,concrete・651・第34卷第5期2008年2月 山西建筑SHANXI ARCHITECTURE Vol.34No.5Feb. 2008 层搅拌桩具体布桩形式与数量如图1所示。
3 施工方案按先施工CF G 桩,后施工深层搅拌桩的原则。
桩应该间隔跳开施工,避免相邻完工的桩体受到挤压而破坏。
桩施工前,地面表层杂填土应该挖除干净,场地保证平坦,两种桩先编号,施工时做好各种数据记录。
3.1 CF G 桩施工工艺3.1.1 施工工艺流程桩机就位→点位复核→沉管对准桩位→垂直度校正→振动沉管→测定最终孔深→混凝土制作与灌注、见证取样制作试块→提管,桩端1m ～2m 反插1次～2次→移动桩机到下一桩位。
3.1.2 主要工序技术要求1)桩机就位后,首先将桩管对准桩位并调整好垂直度。
成桩桩位偏差不应大于50mm ,垂直度偏差不大于1.0%,成桩直径不得小于设计值500mm 。
2)成管过程中,要仔细观察沉管的下沉速度,如出现异常情况,及时分析原因并采取相应措施。
3)终孔条件是桩端到达卵石面或桩长20m ,若无异常情况,沉管应立即灌注混凝土,混凝土的充盈系数不小于1.0,可分次灌注,但管内混凝土不低于地面。
混凝土现场拌制严格按施工配合比进行,搅拌时间不少于60s ,坍落度控制在30mm ～50mm 之间,桩身混凝土平均强度不小于15MPa 。
4)控制好拔管速度,一般土层1.2m/min ～1.5m/min 为宜,在软弱层和软硬土交界处宜控制在0.5m/min ～1.0m/min 之间。
成管拔出地面后,检查桩顶标高是否高出设计的500mm ,若低于施工桩顶标高,应及时补打搭接1.0m 以上长度桩身,使之符合设计要求。
3.2 深层搅拌桩施工工艺3.2.1 施工工艺流程测量定位→桩机就位→搅拌喷浆到底→提升搅拌→重复搅拌、喷浆到底→重复提升搅拌喷浆→成桩。
3.2.2 技术措施1)测量定位,按桩位图尺寸,用全站仪把桩位布于实地,埋设竹桩标志。
桩机就位安装做到“正、直、平稳与牢固”。
2)搅拌水泥浆液和钻进土层搅拌喷浆:搅拌水泥为P.O32.5普通硅酸盐水泥,水灰比1∶1,将搅拌好的0.5m 3的浆液,经过滤后流入蓄浆桶,开动输浆泵待浆液从喷嘴喷出时,才能起动桩机,边送浆边搅拌钻进土层,直到卵石层或12m 深后,旋转喷射1min ～2min ,然后边搅拌边提升,重复搅拌下沉和提升两次,提升搅拌速度约在0.9m/min ～1.1m/min 之间,转速在60r/min ～70r/min 之间,喷射压力控制在1.0MPa ～1.5MPa 之间,喷浆量控制在25L/min ～35L/min 之间。
4 试验结果分析4.1 桩身完整性检测与强度试验CF G 桩桩身完整性检测数量35根,占总数的22.6%,检测结果均属于完整桩或基本完整桩,无影响正常使用桩。
桩身混凝土试块抗压强度值在17.8MPa ～25.7MPa 之间,强度平均值超过设计的15MPa 。
深层搅拌桩施工完7d 内,进行轻便触探检测,桩身强度及均匀性满足设计要求。
4.2 桩间土的重型圆锥动力触探检测桩间土经处理后,承载力特征值要求不小于100kPa ,完工后,布置了三个触探点进行检测,由检测结果可知,承载力达到要求,比原先桩间土承载力有所提高。
4.3 CF G 桩与深层搅拌桩复合地基静载试验现场取三个点做静载试验,试验结果为:复合地基承载力特征值为200kPa ,表明满足要求。
5 结语本工程采用的CF G 桩与深层搅拌桩复合地基,能发挥两种桩的优点,使复合地基承载力提高,地基变形得到有效控制。
充分利用本地材料,施工简单易行,质量容易保证,造价较低,社会、经济和环境效益显著,在地基承载力不足或不良地质中得到广泛应用,发展前景十分广阔。
参考文献:[1]G B 5000722002,建筑地基基础设计规范[S].[2]J G J 7922002,建筑地基处理技术规范[S].[3]G B 5202022002,建筑地基基础工程施工质量验收规范[S].[4]刘清江,敢 峰.CF G 桩复合地基应用[J ].山西建筑,2005,31(5):68269.The analysis and application of CFG pile and deep mixing pile component fou nd ationJIANG Bing 2liangAbstract :Through the principle and characters analysis of CF Gpile and deep mixing pile ,and combined with the situation that the bearing of the foundation of one district 10living building in the city of Guilin is not enough ,it introduces the management program of CF Gpile and deep mixing pile component foundation to get the purpose of increasing the bearing of foundation.K ey w ords :CF G pile and deep mixing pile ,analysis ,application・751・ 第34卷第5期2008年2月 蒋炳亮:CF G 桩与深层搅拌桩复合地基分析及应用。