CFG桩复合地基设计计算
CFG桩计算
水泥粉煤灰碎石桩法《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）
fspk——复合地基承载力特征值（kPa）Ra——单桩竖向承载力特征值（kN）
Ap——桩的截面积（m2）【桩径宜取350～600mm】
β——桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75～0.95，
天然承载力较高取大值
fsk——处理后的桩间承载力特征值，宜按当地经验取值，如无经验时，可取
天然承载力特征值。
m——面积置换率
d——桩身平均直径（m）
de——一根桩分担的处理面积的等效圆直径（m）；s——桩间距（m）
up——桩的周长（m）
n——桩长范围内所划分的土层数；
qsi、qp——桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力特征值（kPa），可按现行国家标准
《建筑地基基础设计规范》（GB5007）有关规定确定
li——第i层土的厚度。
CFG桩计算
桩长范围土层 0.5 L= Ap=D *3.14/4 μ p=D*3.14 15-15（20孔） 36.820 38.980 31.980 桩间土承载 力折减系 数：β (0.75~0.95) 0.75
2
土厚li(m) 0.56 1.4 1 1.8 3.6 2.64
土层侧阻力 特征值(qsik) 27 38 34 28 28 42 30 42 43 桩身混凝土 无侧限抗压 强度标准值 fcu(MPa) 25
5.地基承载 力深度修正
370.0
Ym=
12
d 取室外标 高至筏板底
4
6.结论： 有效桩长L= 单桩承载力 特征值Ra= 复合地基承 载力特征值 fa= 桩身混凝土 强度标准值 fcu= 11 670 322
C25
本表按GB-JG计算： 条件： 直径D(mm) 有效桩长(m)
设计计算： 条件： 直径D(mm) 有效桩长(m)
2
桩长范围土层 土厚li(m) 0.5 L=
2
土层侧阻力 土层端阻力 特征值(qsik) 特征值(qpk) 27 38 34 28 28 42 30 42 43 350 500 600 550 650
3 11 0.19625 1.57 4 5 6 7 8 9 10 11
3.复合地基 fspk=m*Ra/A 承载力特征 p+β *(1值fspk m)*fsk 4.面积置换率、桩间距 m=(fspk-β *fsk)/(Ra/Ap面积置换率 β *fsk) 5.地基承载 力深度修正 深度修正系 数ηd=1.0 fa=fak+η dYm(d-0.5)
0.061
桩间距(正方 形布置)
土层端阻力 特征值(qpk)
3 11 0.19625 1.57 4 5 6 7 8 9 10 11
CFG桩设计计算(excel自动程序)
0.049422404
布桩数n
n=m*A/Ap
一根桩置换 面积
A1=1.6mX1.6m
桩身混凝土强度 标准值fcu=Fra bibliotekC15
说明：1。本表按GB-JGJ79-2002编制。水泥搅拌桩分为干法和湿法。桩身强度折减系数μ，干法取0.2~0.3；湿法取0.25~0.33。 JGJ 79-2002 编制) 2。红色部分人工输入
CFG桩计算软件
机具条件： 直径D(mm) 0.4 有效桩长(m) 设计计算： 桩截面面积(m2) 桩周长μp L= Ap=D2*3.14/4 μp=D*3.14 13.5 0.1256 1.256 桩长范围土层名称 1 2 3 4 5 6 1.单桩承载力： 参数取值：： 桩身强度折减系数：η (0.33) 0.33 2.单桩承载力特 征值(取小值) 取值Ra= 3.复合地基承载 力特征值fspk 4.面积置换率、 布桩数 面积置换率 5.结论： 有效桩长L= 单桩承载力特征 值Ra= 复合地基承载力 特征值fspk= 13.5 430 250 Ra=μp*∑qsia*li+α*A*qp Ra=η*fcu*Ap 430 fspk=m*Ra/Ap+β*(1m)*fsk m=(fspk-β*fsk)/(Ra/Apβ*fsk) 250 桩端天然土承 桩间土承载力 桩间天然土承载力 载力折减系数: 折减系数：β 特征值fsk(Kpa) 1 429.1752 455.928 0.85 100 面积置换率 桩身混凝土无侧限抗压 m(0.01~0.1 强度标准值fcu(MPa) 0.0494224 11 桩端阻阻力qp 450 土厚li(m) 2 1.5 1.7 3 3 2.3 桩侧土磨擦阻力特征值 桩端土阻力(qp:未 (qsia) 修正承载力特征值) 17 19 16 22 24 30 450
CFG桩复合地基压缩模量计算方法探讨
（Ｇ ９— ０ ２ 推荐使用复合模 量法 ， Ｊ Ｊ７ ２ ０ ） 并提供 了计算 复合 土层压缩模量 的应力 比法公式 。这里 通过复合地基 载荷
试验资料 ， 提出一种改进 的面积 比法公式 。应用该法 计算 的复合地 基沉 降值 ， 与建筑 物的沉 降观测值 有较好 的吻
合度 。
关键词 ： Ｆ Ｃ Ｇ桩复合地基 ； 复合土层压缩模量 ； 力 比法 ； 应 面积 比法
刚性桩 ， 只 在 基 础 范 围 内 布桩 ； 一 种 是 以振 冲 可 另 法 、 石桩 法 、 砂 石灰 桩 法 、 锤 冲扩 桩 法 为 代 表 的应 柱 力 比法 ， 用 于柔性 桩 ， 适 需设 置保 护桩 。对 复合 土层
柱锤 冲扩桩 法 ， （ ） 要用 于 Ｃ Ｇ桩 法 、 实水 泥 式 ２主 Ｆ 夯 土 桩法 ， （ ） 要用 于水 泥 土搅 拌 法 。通 过 桩 土 式 ３主
ｍｅ ｈ ｄ ｔｏ
０ 引 言
式 中 ： Ｅ —— 搅拌 桩 的压缩 模量 ，Ｐ 。 ｋ ａ 式 （） １ 主要 用 于 振 冲 法 、 石 桩 法 、 灰 桩 法 、 砂 石
现行 建筑 地 基 处 理 技 术 规 范 ¨ 中对 桩 土 复 合 地 基 承载 力 的计算 主 要 有 ２种 方 法 ： 种 是 以 水 泥 一 粉 煤灰 碎 石桩 法 （ Ｆ 、 实水 泥土桩 法 、 Ｃ Ｇ） 夯 水泥 土搅 拌法 、 高压 喷射 注浆 法 为代表 的面积 比法 ， 适用 于半
Ｋ ｅ ｗ ｏ ｄｓ：ＣＦＧ ｉｅ ｃ ｍｐ ｓｔ ｙ ｒ ｐ ｌ ｏ ｏ ｉｅ￣ ｕ ｄａｉｎ；ｃ ｍｐｒ ｓｉ ｎ ｍｏ ｌ ｆｃ ｍ ｐ ｓｔ ａ ｔ ａ ｅ ； ｓｒ ｓ ａｉ ｔ ｏ ｎ ｔｏ ｏ ｅ ｓｏ ｄｕｕｓｏ ｏ ｏ ｉｅ ｅ ｒｈ ｌｙ ｒ ｔｅ ｓｒｔｏ ｍｅ ｈ ｄ；ａｎｃ ｌ ｎ ｅｔ ａ ｏ ｉ ｉｉ ｅ ｔ ｈ ｉ ｖ ｓ ｇ ｔ ｎ＆ Ｆ ｕ ｄ ｔ ｎ Ｅ ｇ ｅ ｒ ｇＣ ｍ ａ ｙ ｅ ｉｇ１ ０ ４ ， ｈ ａ ｎ ｅ ａＩ ｉ ｉ ｏ ｎ ａ ｏ ｎ ｉ ｅｉ ｏ ｐ ｎ ，Ｂ ｉｎ ０ １ ４ Ｃ ｉ ） ｉ ｎ ｎ ｊ ｎ
CFG复合地基
CFG桩复合地基1、定义:水泥粉煤灰碎石桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、砂加水拌合形成的高粘结强度桩。
（简称CFG桩），通过在基底和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层以保护层以保证桩、土共同承担荷载，使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。
2、CFG桩复合地基技术指标CFG桩在工程中常用的施工工艺包括长螺旋钻孔灌注桩、管内泵压混合料成桩、振动沉管灌注桩。
根据现场情况，本项目采用长螺旋灌注桩。
施工现场CFG桩复合地基主要技术指标：桩径：400mm 桩间距：1200mm（电梯间）剩余主楼1500mm 桩长：16.5m 级配沙石粒径：10-30mm 厚度：300mm压实系数：0.95 单桩承载力：740KN/M3复合地基承载力：445Kpa3、适用范围：适用于处理粘性土、粉土、沙土和自重固结的素填土等地基，对淤泥质土应根据当地强制性标准或通过现场试验确定其适用性。
就地基而言，既可用于条基、独基、筏基，采取适当的技术处理措施后亦可用于刚度较软弱的基础及柔性基础。
4、设计计算：○1桩体强度：桩体试块抗压强度平均值应满足：ƒcu≥3R a/A P式中ƒcu—桩体混合料试块（边长150立方体）标准养护28d抗压强度平均值R a—单桩竖向承载力特征值（KN）A p—桩的截面积（m2）○2CFG桩复合地基承载力特征值：ƒspk=mR a/A p+β（1-m）ƒsk式中ƒspk—复合地基承载力特征值(Kpa)m—面积置换率A P—桩的截面积（m2）β—桩间土承载力折减系数ƒsk—处理后桩间土承载力特征值（Kpa）R a—单桩竖向承载力特征值（KN）○3CFG桩单桩竖向承载力特征值：单桩竖向承载力特征值R a的取值，当采取单桩荷载试验时，应将单桩极限承载力除以安全系数2；当无单桩荷载试验资料时，可按下式估算：R a=u p∑n i=1q si l i+q p A p式中u p—桩的周长（m）；n—桩长范围的土层；q si、q p—桩周第i层土的侧阻力、桩端端阻力特征值（Kpa）；l i—第i层土的厚度（m）；A P—桩的截面积（m2）○4变形计算复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的ξ倍，ξ值可按下式确定：ξ=ƒspk/ƒak式中ƒspk—复合地基承载力标准值（Kpa）ƒak—基础底面下天然地基承载力特征值（Kpa）复合地基的变形计算经验系数应根据地区沉降观测统计确定：地方性变形计算系数ΨsE—S为变形计算深度范围内压缩模量的当量值，应按下式计算:E—S=ΣA i/Σ（A i/E si）式中A i—第i层土附加应力系数沿土层深度的积分值;E si—基础底面下第i层土的压缩模量值（Mpa），桩长范围内的复合土层按复合土层的压缩模量取值5、工程实例：河南文化产业大厦位于郑州市东风路与商鼎路交叉口，该工程总建筑面积约15万M2,裙楼为框架剪力墙结构，主楼为核心筒剪力墙结构。
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桩计算
CFG桩计算 一、计算依据 1。 2。 3。 4。 公式7.1.5-2： 公式7.1.5-3： 公式7.1.6-1： 公式7.1.6-2: 《建筑地基处理规范》（JGJ 79-2012) ������_spk=λm������_������/������_������ +������(1−������) ������_������=������_������ ∑24_(������=1)^������▒〖������_si ������_pi 〗+������_������ ������_cu≥4 (������������_������)/������_������ ������_cu≥4 (������������_������)/������_������ [1+(������_������ (������ −0.5))/������_spa ]
CfG桩的设计
4
CFG桩设计 桩设计
ɧ=fspk/fsk=463/280=1.65 1、加固区： 地基沉降计算深度Zn=b(2.5-0.4mb)=22m Es=27.59由土力学表3.11中查得ᴓ s=0.2 求的： Ssp=322×0.2[2 ×0.994/25.69+(27.0989-0.944 ×2)+(4 ×0.973-0.989 ×2.77)/19 =9.66mm 土层 厚度 Esi l/b z/b a 粉质粘 1 0.13 0.994 2 25.69 土 1 0.118 0.989 细中沙 0.7 57.75 1 0.27 0.973 粉质粘 1.3 19 Z1=2m Z2=2.7m Z3=4m 土
CFG桩设计 桩设计
1
小组成员： 小组成员： 黄利 白怡 付丹 彭春燕
2
一、工程概况
某住宅，平面蝶形，地下 层 地上25层 某住宅，平面蝶形，地下2层，地上 层，局 部27层，于大 ， 型冲积扇中下部，地下水位浅， 型冲积扇中下部，地下水位浅，约1-4m，属 ， 中软场地，不考虑液化问题， 中软场地，不考虑液化问题，据勘察报告土 层物理力学性质指标如下表。试进行CFG桩 层物理力学性质指标如下表。试进行 桩 复合地基设计
5
CFG桩设计 桩设计
2、非加固区： Es=20.8537 查表3.11得ᴓ s=0.2 求的： Ss=322 ×0.2[9.7 ×0.837/16.53+(10.4 ×0.816-9.7 ×0.837)/35.5+(15.9 ×0.677-10.4 ×0.816)/15.78+(21.9 ×0.558-15.9 ×0.67)/26.82] 0.816)/15.78+(21.9 0.558-15.9 0.67)/26.82] =47.2mm 土层 厚度 Esi l/b z/b a 16.53 1 0.647 0.994 粉质粘土 5.7 细中沙 0.7 35.5 1 0.693 0.989 粉质粘土 1 1 1.06 4.384 0.973 0.558 细中沙 5.5 6 15.78 26.82
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CFG桩复合地基设计计算
1 设计计算公式
根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)设计计算公式:
(1) 单桩竖向承载力特征值公式:
n
Ra=Up∑qsili+αpqpAp
i=1
Up桩周长，为1.413m。
n桩长范围内所划分的土层数
qsi、qp桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值(Kpa) li 第i层土厚度
(2) 复合地基承载力计算公式:
fspk=λmRa/AP+β(1-m)fsk
fspk复合地基承载力特征值1#、2#、3#、5#、15#、16#、17#、18#fspk≥500Kpa，31#、32#楼fspk≥580Kpa。
Ap桩截面面积，为0.159；
fsk处理后的桩间土承载力特征值1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#、31#、32#楼基底天然土层为细纱、砾砂、含粘性卵石、圆砾层，取加固后桩间土180Kpa；2#楼基底天然土层为砾砂、圆砾层，取加固后桩间土200kpa。
Ra单桩竖向承载力特征值；
m面积置换率
β桩间土承载力发挥系数，取1.0。
λ单桩承载力发挥系数，取0.9。
2 布桩及复合地基承载力估算
CFG桩按三角形及正方形在基础内均匀布置, 且桩体按照夯扩成孔，桩端持力层为稍密卵石层，且进入持力层不小于
0.5m。
1 以ZK3为例计算：单桩承载力特征值，桩长7.5m：
1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#楼
Ra=（ Up∑qsili+qpAp）
Ra=1.413*（1.1*35+4.4*50+2*65）+0.159*1500=787.45KN 综合经验取值，设计时取Ra=780KN
根据复合地基承载力特征值计算置换率：
fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk
m=(fspk-βfsk)/(λRa/Ap-βfsk)
m=（500-1.0×180）/
（0.9×780/0.159-1.0×180）
=0.076
则实际布桩后m=0.081 （三角形）S=1.5m。
根据复合地基置换率估算承载力特征值：
fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk
=0.9×0.081×780/0.159+1.0×
（1-0.081）×180
=523.04Kpa＞500Kpa
5.2.2 以ZK171为例计算单桩承载力特征值，桩长
7.5m ，31、32#楼
Ra=（ Up∑qsili+qpAp）
Ra=1.413*（1.6*35+3.6*50+2.3*65）
+1500*0.159=783.21KN
综合经验取值，设计时取Ra=780KN
根据复合地基承载力特征值计算置换率：
fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk
m=(fspk-βfsk)/(λRa/Ap-βfsk)
m=（580-1.0×180）/
（0.9×780/0.159-1.0×180）
=0.095
则实际布桩后m=0.1 （三角形）S=1.35m。
根据复合地基置换率估算承载力特征值：
fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk
=0.9×0.1×780/0.159+1.0×
（1-0.1）×180
=603.51Kpa＞580Kpa
经验算,处理后复合地基承载力都能满足建筑地基承载力设计要求。
3 以ZK53为例计算单桩承载力特征值桩长7.5m，2#楼。
Ra=（ Up∑qsili+qpAp）
1.413*（6.8*50+0.7*65）+0.159*1500=783.21KN
综合经验取值，设计时取Ra=780KN
根据复合地基承载力特征值计算置换率：
fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk
m=(fspk-βfsk)/(λRa/Ap-βfsk)
m=（500-1.0×200）/
（0.9×780/0.159-1.0×200）
=0.072
则实际布桩后m=0.075 （正方形）S=1.45m。
根据复合地基置换率估算承载力特征值：
fspk=λmRa/Ap+β(1-m)fsk
=0.9×0.075×780/0.159+1.0×
（1-0.075）×200
=516.13Kpa＞500Kpa。
经验算,处理后复合地基承载力都能满足建筑地基承载力设计要求。
3 压缩模量计算：
桩复合地基复合土层的压缩模量ESP等于该层天然地基压缩模量的ξ倍（ξ=fspk /fsk），即ESP=ξES（依据地勘资料，最上部综合取值，则压缩模量Es取值为12.0，2#楼取13.0）。
31#、32楼：ξ=fspk /fsk=580/180=3.22
ESP=ξES=3.22×12=38.64Mpa＞35Mpa
1、3，5#、15--18#楼：ξ=fspk /fsk=500/180=2.78
ESP=ξES=2.78×12=33.36Mpa＞30Mpa
2#楼：ξ=fspk /fsk=500/200=2.5
ESP=ξES=2.5×13=32.5Mpa＞30Mpa
综上计算，压缩模量满足设计要求（注：以检测报告为准）。
4 桩体强度
桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求:
fcu≥4λRa/Ap=4*0.9*780/0.159=17.66Mpa。
故桩体用C20砼即可满足要求。