CFG桩复合地基设计
对CFG桩设计的个人理解

CFG桩设计与施工中有关问题的讨论CFG桩桩端持力层的选择CFG桩在设计时,一般应将桩端落在相对硬层上。
这个硬层是相对软土来讲的。
并不是指的是很硬的层(比如基岩,风化岩等)。
复合地基中CFG 中变形分两个部分(暂不管他本身的弹性变形),即向桩端土的刺入变形和向褥垫层中的刺入变形。
当桩端土太硬时,如果褥垫层设置太薄的话,实际上其也就起不了太大作用,容易对基础冲剪破坏。
此时,应该将褥垫层厚度适度增厚。
如果桩端土层较弱的话,宜将褥垫层厚度设置薄些。
复合地基设计中褥垫层厚度的确定褥垫层的材料一般通常情况下使用中砂、粗砂、级配砂石或碎石(最大粒径不大于30mm)等。
褥垫层的作用(1)使桩、土共同承担竖向荷载褥垫层设置后,能使桩体的顶部和桩端都有上下刺入变形条件,在给定荷载作用下,桩承担较多的荷载,随着时间增长,桩产生一定沉降,荷载逐渐向桩间土体转移,即使桩端地基士很好,桩端变形小,但桩顶也有向褥垫层刺入条件,所以有了褥垫层能保证桩土较好的共同承担外荷载。
(2)减小基础的应力集中当褥垫层厚度趋于零时,近似钢筋混凝土桩和承台的作用,这时承台基础要验算冲切承载力。
加了褥垫层后起到扩散应力作用,同时桩顶和桩间土应力之比值显著降低,随着荷载增加应力比趋于一常数值。
(3)使基础底面压力分布更均匀通过散体褥垫层的调整,随着荷载增加或变化,能使基底压力更均匀分布。
(4)抗水平力作用类似地震作用的水平荷载,CFG桩复合地基主要是通过基础与褥垫层之间的摩擦力和基础侧面土压力承担,褥垫层又是散体结构,所以传递到桩体的水平力较小或为零,这就是桩体可不配筋的缘由。
褥垫层厚度的选择具体到单个工程上,褥垫层厚度应该取多少比较合适呢?如果褥垫层厚度过小,桩间土承载能力不能充分发挥,如果厚度过大,桩承担的荷载太小,复合地基中桩的设置又失去意义。
按相关规范和规程的有关规定,褥垫层厚度宜取150—300mm。
根据有关资料及实践,褥垫层的设置宜按以下原则:(1)长桩宜薄、短桩宜厚;(2)桩间距大,宜厚,否则,宜薄;(3)桩径大,宜厚,桩径小,宜薄;(4)桩土的相对刚度大,宜厚,否则,宜薄。
CFG桩复合地基与钢筋混凝土独立基础设计

CFG桩复合地基与钢筋混凝土独立基础设计摘要:CFG桩指的是将碎石、粉煤灰、水泥等混合料加水拌合均匀糊灌入形成竖向增强体,具有地基变形小、承载力提升幅度大、施工范围广等优点。
在民用建筑、工业厂房等都得到了广泛的应用。
在高层建筑施工过程中,使用CFG桩复合地基进行施工可使地基承载力显著提升,并对裙房和高层建筑之间的不均匀沉降进行控制,经济效益和社会效益显著。
文章通过实际案例对CFG桩复合地基基础与钢筋混凝土独立基础设计分析进行了详细阐述。
关键词:CFG桩;复合地基;钢筋混凝土;独立;基础设计1CFG桩复合地基处理技术概述地基处理技术在整个建筑工程中起着基础性的作用,同时也是整个工程质量好坏的关键性因素。
因此,要想做好建筑工程地基处理,地基处理技术尤为重要。
CFG桩地基的复合地基处理技术是在天然地基的基础上经过加工、修复使地基加固的一种技术。
经过专家们不断的研究与探讨,CFG桩复合地基处理技术取得了很好的收益。
就这样,这项技术已经广泛地应用于人们的生活中。
1.1CFG桩地基的复合地基处理技术的技术原理在应用复合地基这项技术的时候,不仅应该掌握它的技术原理,还要了解在使用这项技术的时候可能遇到的问题才能更方便我们的使用。
CFG桩复合地基是由CFG桩和桩间土在一起,通过沙石垫褥垫层形成并且共同合作的。
CFG桩复合地基褥垫层与基础相连,不管桩端是落在一般的土层还是坚硬的土层,都能确保桩间土始终参与合作。
CFG桩复合地基处理技术有严格的技术流程。
移机就位、旋转钻孔、钻机成孔、提钻压灌CFG桩混合料、桩顶保养和维护等都要按照严格的技术流程执行,一步也不能出错,否则就会前功尽弃,一切的努力就会付诸东流。
还要及时的对复合地基进行检查和评估,确保这项技术的顺利完成。
1.2CFG桩地基的复合地基处理技术的发展经过不断的实践,CFG桩地基的复合地基处理技术已经被列入建筑行业的重点发展项目,有很的发展空间。
CFG桩地基的复合地基处理技术是我国研究人员近些年来所研究出来的一种新型地基处理技术。
什么是CFG复合地基

什么是CFG复合地基,另CFG桩基的螺旋钻孔压灌桩的具体施工方法是怎样的CFG指水泥粉煤灰碎石桩,是复合地基的一种,常用于软弱地基或路基处理。
水泥粉煤灰碎石桩【cement fly-ash gravel pile(CFG)】是在碎石桩的基础上发展起来的,以一定配合比率的石屑、粉煤灰和少量的水泥加水拌和后制成的一种具有一定胶结强度的桩体。
这种桩是一种低强度混凝土桩,由它组成的复合地基能够较大幅度提高承载力。
CFG桩基的螺旋钻孔压灌桩的基本程序是:长螺旋钻孔至设计的预定深度→ 提升钻杆→ 同时用压泵将石屑、粉煤灰和水泥混合料通过螺旋钻杆内管的高压管路压至孔内成桩。
具体施工过程:1. 桩机就位,必须铺垫平稳,钻塔垂直、稳定、牢固,钻尖对准桩位。
2. 将混合料输送管与钻杆连接。
3. 螺旋钻杆钻进到设计深度。
开始钻进或穿过软硬土层交界处时,应保证钻杆垂直,缓慢进入;在含有砖头、瓦块的杂填土层或含水量较大的软塑黏性土层中钻进时,应尽量减少钻杆晃动,以免扩大孔径。
钻出的泥土要及时清运。
4. 开动混凝土输送泵,提前将拌合好的混凝土充满整个输送管道,并将混凝土储满输送泵料斗。
5. 提升钻杆,压力灌注与钻杆提升速度应配合好,一般提升速度是当听到空心钻杆中有混凝土落声时提升钻杆为宜,以确保桩径。
6. 压力灌注时混凝土的泵送应连续进行。
泵斗内混凝土容量应高出进料口50 mm以上,以防吸进空气造成堵管。
7. 成桩桩顶标高宜高出设计桩顶不少于50 cm。
CFG桩出现断桩该怎么处理施工中,CFG桩断桩现象时有发生,规范上是可以接桩的!一般浅层断桩接桩的方法:1、先将断面清理干净,至无松动石子即可;2、沿桩中心外扩5CM,深度控制在完整断面下15CM左右;3、浇筑前用高一标号水泥浆刷面,并用高一标号的砼浇筑至设计标高;我们一般都用土模,看情况吧!若监理工地严格,要求你做钢模的话,就用白铁皮加工一个,也花不了几个钱!CFG桩缺桩少桩丢桩处理方案底下是大石头之类的559个桩缺了7个桩全是一片的那位前辈给点建设性的意见一般缺桩少桩只能补桩,这是在没开挖土方前,如已进行了土方开挖,那么只能请设计单位从新验算一下,采取局部整板处理,下有大石块,可用钢桩,只是代价高了。
浅析CFG桩复合地基的设计

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浅析 C G桩复合地基的设计 F
聂 九 红
( 洛阳规划建筑设计有限公司
0引言 . 随着社会经济建设的发展 . 基本建设规模不断扩大 . 高层建筑不断增 加. , 因此 对地基的处理措施提出了更高的要求。C G桩复合地基是近年 F 来 出现的一种地基处理技术 , 不仅可 以 提高地基的承载力. 而且可 以 有效 较少地基总沉降及差异沉降 . 因而被广泛应用于建筑地基处理中
河南
洛阳ห้องสมุดไป่ตู้
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等边三角形布桩时 d
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10 s .5 :
正方形布桩 时 d
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矩形布桩时 d
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C G桩是水泥粉煤灰碎石桩fe e t l ahGaePl 的简称 . F C m n Fy s rvli) - e 它是 11 .3 式( 中单桩竖向承载力特征值 是根据地质勘探报告中的数据确定 1 ) 由水泥、 粉煤灰 、 、 碎石 石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩 , 桩间土 桩、 其值不是越大越好 , 由地质的实际情况 、 应 施工工艺等因素决定 。 和褥垫层是组成复合地基的三大要素 . 并共同构成复合地基 其作用机理 的, 为首先褥垫层将基础的基底压力通过变形以一定的比例分配给桩及桩间 R ∑g q z ( 3 ) 土. 使二者共同受力。土体因受到桩的挤密作用 . 其承载力得到提高. 同时 桩 由于周围土的侧应力的增加而改善了受力性能. 二者共同作用. 形成了 式 中 一 桩的周长( ) m; 个复合地基受力整体. 同承担 E 共 部基础传来的荷载。 n- - 桩长范围内所 划分 的土层数 : C G桩复合地基 已经被广泛推广使用 . F 其工程实践一直超前 于理 q  ̄ ~ 桩周第 i 土的侧阻力 、 q s i 层 桩端端 阻力 特征值 ( a. k )可按现 P 论 的发展 , 但在理论 和实践 经验上仍然存在许 多问题 : 例如设计上 的 行 国家标准《 建筑地基基础设计规范》 B00—o2 ( 5072 0) G 有关规定确定 ; 选择参数 问题 ; 褥垫层 的效应问题 、 施工 中质量控制问题 以及选择施 l- i 土的厚度( i第 层 - m1 工工艺等施工上 的问题等等 为推广应用和不 断发 展复合 地基技术 . 1 C G桩复合地基沉 降计算 .F 3 复合地基沉降变形包括褥垫层的压缩变形 、 固区的压缩 变形量 加 本文总结 了 C G桩 复合地基 的设 计过程 . F 并通 过工程 实例对设计 中 和下卧层 的变形量三个部分。在实际计算 中 , 垫层 的压缩 变形量 因褥 的参数选择问题 进行讨论 很小 , 通常会 忽略褥垫层的变形。 当前 , 地基变形计算 的理论正处 复合 1CF . G桩复合地基设计过程 还无法更精确地计算其应力场 而为沉降计 C G桩复合地基的设计 主要包括褥垫层的设置 、 F 复合地基承载力 在不断发展和完善过程 中. 因而复合地基的变形计算 多采 用经 验公式 计算 设计 、复合地基沉 降计算三个主要步骤 .涉及褥垫层厚度和材料 、 桩 算提供合理的模式 , 方法包括分层总和法 、 复合模量法 、 应力修正法 、 身压缩模 量法等方 桩 长、 桩径 、 等参数 的确定 。 桩距 法, 在参考多篇文献 和工 作经验 的基础上 , 对复合地基 的沉降变 形计 1 . 1褥垫层的设置 算采用复合模量法 . 总沉降量 S 的计算公式为 : 褥垫层是 C G桩 复合地基 的重要组成部分 . F 设置一定厚度 的褥 垫层能够保证 桩和桩间土共 同承担荷 载 .从而提高复合地基 承载能 s 一 ¨ 蜘 ㈥ 力. 它是 C G桩形成复合地基的重要条件。通过改变褥垫层厚度 . F 调 式 中 s一加 固区范 围内的压缩变形量: 。 整桩垂直荷载的分担 . 一般情况下 . 褥垫层越薄 .F C G桩承担的荷载 比 s一下卧层 变形量 : : ’ 越大 , 反之则越低。褥垫层设计 时. 一定要综合考虑 . 既要考虑地质条 n 一 加固区的分层数 : 件。 又要考 虑垫层 的性质和厚度。 褥垫层 的厚度根据《 筑地基处理技 建 n 一 总的分层 数: 术规范> G 7 — 0 2 ( J9 2 0 ) J 要求宜取 10 3 0 m 当桩径大或桩距大时褥垫 5—0r , a E 一第 i 层土 的压缩模量( P ) Ma 层厚度宜取高值 。褥垫层材料 宜用 中砂 、 粗砂 、 级配砂石或碎石等 . 最 △ 一 荷载 在第 i 层土产生的平均附加应力( . K 大粒径不宜大于 3 m 0 m。 h第 i 一 层土的分层厚度f : m1 1 C G桩 复合地基承载力设计 .F 2 ∈ 模量提高 系数 ,= [+ n一 1 , 一 《 a1m( ) 其中 i 面积置 换率 , 1 n为 n为桩 C G桩复合地基承载力是 由桩间土和桩共 同承担荷载 承载力 F 其 d 对粘性土而言, 一般取 0 — .: . 1 6 2 计算 的主要思路是将桩与桩 间土 的承载力进行叠加 . 但二者不是简单 土应力 比; 为桩间土强度提高 系数 , 沉 降计算经验修正系数 的叠加 , 考虑施工时对桩 问土是 否产生振动或挤 密 . 需要 桩间土承载 力有无降低或提高 ; 桩对桩间土起到约束作用 , 使土 的变形减少 : 在垂 2工 程 实例 . 直方向上 , 桩对土起阻碍变形的作用 , 使土沉 降减少 : 和桩 问土承载 桩 21 程 概 况 .工 力 的发挥都与变形有关 , 变形小 时 , 需要考虑桩距 、 桩径 、 桩长 、 桩体 的 该工程为晋煤集团南小区二期工程 3 楼 . # 建筑物总高度为 4 m 9. 置换率 、 上部土层和桩端下持力层 的物理力学指标等因素 共 1层, 6 长为 6 . , 1. , 1 m 宽 6 m 剪力墙结构 , 7 5 抗震等级 为三级 。 基础形 《 建筑地基处理技术规范》中关于水泥粉煤灰碎石桩复合地基 的 式为筏 板基础 . 地基处理采用 C G桩 . F 要求处理后复合地基承载力特 初 步设计公式 为 征值不小 于 2 0 P 7ka
CFG桩复合地基设计相关问题的探讨

其 中 , 为桩截 面面积 ; 为一根 桩分担的处理地基面积。 A A
时边 坡土体垮 塌 , 采用 1 m 厚 钢筋混凝 土予 以封 闭, 5a 钢筋锚 入
桩 身 内 3 m。 0c
桩身按锚 固面 处弯 矩配置 受弯 钢筋 。由于 由锚 固面 至桩顶 弯矩递减 为 0 所以桩身受弯钢筋采用部分钢筋分段配筋 , , 以节省
2 2. . 2
材料 。桩身混凝土受剪一般情况 下均满足要求 , 但为 防止桩身混 防护 桩 Z 检 算 2 0 由于防护桩外露平均高度仅为 2I, I土压力较小 , T 列车活载侧 凝土浇筑 时的意外情况及增强抗剪性 能按 帽@2 0构造配筋 。 桩身钢筋 采用地面加工焊接 孔 内绑扎 , 桩身混凝土采用拌合 向压力按 4 。 5扩散 , 桩身距活载分布边缘 12 侧 向压力高度为 .5m,
∑A J‘ ‘ P .
。
桩复合地基进行详细的论述 。
即为独立基础范 围内所 有桩截面面积之 和除以基础底面积 , 这样 可降低桩 用量 。
1 C G桩 复合地 基设 计 要点 F
1 1 面积 置 换 率 .
m -A 一
e
。
12 单桩 承载 力特征 值 ( 京规 范称标 准值 ) . 北 的计 算
定位 时如 地 下线 缆 不 能 迁 移 时 则 m-7 1。由于桩身 为圆形 , 0c - 0CI T 夹制 了桩后土体 。浇筑桩 身混凝 土前 , 由桩身 内伸 出 ,4钢 筋 , 1 , 1 该钢
筋锚入桩身 5 m。浇筑桩身 混凝 土时必须将 此钢 筋剔除 , 0c 清理
CFG桩复合地基设计及施工要点

CFG桩复合地基设计及施工要点摘要:CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术,近几年被得到广泛应用。
工程应用此技术进行地基处理后,地基检测承载力满足设计要求,成桩质量良好,未出现严重缺陷桩和断桩。
关键词:CFG桩复合地基质量控制应用CFG桩即是水泥粉煤灰桩,它是由水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌和而成的高粘结强度桩。
通过在天然地基中设置一定比例的CFG桩体,并设置一定厚度的褥垫层,由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基,共同承担基础传来的上部荷载。
CFG桩目前较为流行的施工工艺是长螺旋钻孔—管内泵压混合料灌注成桩工艺。
因其施工工艺简便,对周边环境影响小,成桩速度快,提高地基承载力幅度大,地基变形小,工程造价较低等优点。
近来,在许多高层和超高层建筑地基处理中得到广泛应用。
一、工程概况某住宅楼长38.40m,宽41.90m,基础形式为筏板基础。
工程地质概况:①耕土层,层厚0.4m~0.6m;②粉质粘土层,0.3m~2.9m;③粉土层,1.2m~4.4m;④-1粉质粘土层,0.3m~1.7m;④-2粉质粘土层,0.2m~1.7m;⑤粉土层,1.0m~3.6m;⑥细砂层,0.0m~2.5m;⑦中砂层,1.2m~4.0m;⑧粉土层,4.0m~8.4m;⑨粉质粘土层,4.9m~12.0m;⑩细砂层,0.0m~4.0m;⑾中砂层,0.5m~2.9m。
此工程基础底部坐落在④-1、④-2粉质粘土上,该土层均匀性较差且承载力较低,不能满足设计要求。
最后,经设计院进行地基强度和变形验算,选定用CFG桩进行地基处理。
二、CFG桩设计方案1、本工程为CFG桩复合地基,复合地基承载力特征值为330KPa。
2、施工桩长为12.2m,有效桩长为11.9m,桩径为400mm,桩间距为1.21m×1.42m、1.46m×1.42m,置换率为6.0%,设计总桩数为742根。
3、混凝土强度等级C15,细石粒径为0.5~1.0cm。
浅谈CFG桩复合地基的设计
摘
要: 本文介绍 了 F 桩复合地 基设计 时的计算 方法和 步骤 C G 复合地基 的沉降计算 方法及c G 复合地基设 计时 的几 点误区 。 F桩 文献标 识 码 : A 文章编 号 :6 4 0 8 (0 10 () 0 8 — 2 1 - 9 X 2 1)6c- 0 0 0 7
f 为 处 理 后 桩 间 土 承 载 力 特 征 值 ( P ) 宜按 当地 经 验 取值 , 无 经 验 时 , k a, 如 可 取 天 然 地 基 承 载 力 特 征 值 () 据 上 式 算 出 的单 桩 竖 向承 载 力 特 5根 征 值 与 第 2 算得 的 值 进 行 比 较 , 后者 小 步 当 于 前者 时 , 足 要 求 , 满 当后 者 大 于 前 者 时 , 则 重新 估 算 桩 径 及桩 距 , 行 试 算 , 到 满 进 直
验 确 定 其 适 用 性 。 土性 而 言 , F 桩可 用 就 C G 于 填土 、 和 及 非 饱 和 粘性 土 , 可 用 于挤 饱 既 密效 果 好 的 土 , 可 用于 挤 密 效 果 差 的 土 。 又 桩 应选 择承 载 力相 对 较 高 的 土 层 作 为 桩 端 持 力 层 , 且 需 要 进 行 复 合 地 基 的 地 基 变 并 形 验算 。 可 液 化 地 基 , 采 用碎 石 桩 和 水 对 可 泥 粉 煤 灰 碎 石 桩 多 桩 型 复 合 地 基 , 到 消 达 除 地 基 土 的 液 化 和 提 高 承 载 力 的 目的 。
3水泥粉煤灰碎石桩 复合地基 的计 算
骤如下 :
() 6根据 算得 的 合适 的桩 距 、 径 及单 桩 桩 承 载 力特 征 值 , 计算 出桩数 , 进行 实 际 布桩 。 水 泥 粉 煤 灰 碎 石 桩 复 合地 基 的 设 计 步 () 体 试 块 抗 压 强 度平 均 值 应 满 足 下 7桩
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
CFG桩复合地基技术资料
3、振动沉管灌注成桩施工技术要求:
①施工前应按设计要求由实验室进行配比试验,严格按 配比要求配制混合料。
振动沉管灌注成桩施工的坍落度宜为30~50mm,成 桩后桩顶浮浆不宜超过200mm。
②振动沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制,拔管 速度应控制在1.2~1.5m/min左右,遇到淤泥或淤泥质土 时,拔管速度应适当放慢;
窜孔发生条件 1) 被加固土层中有松散饱和粉土、粉细砂。 2) 钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动。 3) 土体受剪切扰动能量的积累,致使土体发生液化。
24
防止串孔方法: i)对有窜孔可能的被加固地基尽量采取大桩距的设计 方案。增大桩距目的在于减少新打桩对已打桩的剪 切扰动,避免不良影响。 ii) 改进钻头,提高钻进速度,减小液化可能。 iii) 减少在窜孔区域打桩推进排数,如将一次打 4 排改 为2排或 1 排。尽快离开已打桩,减少对已打桩扰 动能量的积累。 iv)必要时采用隔桩、隔排跳打方案,但跳打要求及时 清除成桩时排出的弃土,否则会影响施工进度。
s
s1
s2
s3
n1
s
i1
pi
Esi
hi
n2 pi E in1 1 si
s3
复合土层的压缩模量的提高系数(适用于全置换的管内泵
送施工方法)
fspk
f ak
9
五、CFG桩施工技术
1、基本概念
CFG桩复合地基于1988年提出并用于工程实践,首先选 用的是振动沉管CFG桩施工工艺。
就挤密性而言,可将地基土分为三大类:一为 挤密性好的土,如松散填土、粉土、砂土等 ; 二为可挤密性土,如塑性指数不大的松散的粉 质性土和非饱和粘性土;三为不可挤密土,如 塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。
CFG桩复合地基设计相关问题
CFG桩复合地基设计相关问题的探讨摘要:cfg桩复合地基充分利用天然地基的承载能力,一般不配钢筋,水泥用量也只有灌注桩的50%~60%,而且桩径小,桩数少,在地基和基础之间设置柔性垫层,使地基强度和变形模量较为均匀对提高结构受力、结构抗震等级极为有利。
其工程造价与预制桩相比可节约成本50%,与灌注桩相比可节约成本30%,具有极佳的社会效益和经济效益。
关键词:特性;计算;施工工艺abstract: cfg pile composite foundation to make full use of the natural foundation bearing capacity, generally not use reinforced, cement content was only 50%~ 60% bored pile, and pile diameter, pile number is little, the flexible cushion between the foundation is arranged, so that the foundation of strength and deformation modulus is uniform, it is very favorable to improve the structural stress, seismic structure grade. the project cost and the precast pile can be compared to save costs 50%, compared with pile can save cost 30%, it has good social benefit and economic benefit.key words: characteristics; calculation; construction technology中图分类号:tu2一、cfg桩复合地基基本原理介绍cfg桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表,目前多用于高层和超高层建筑中。
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CFG桩复合地基的设计
摘要:针对CFG桩设计过程中所应注意的问题进行论述,分析了计
算方法和褥垫层的使用,并指出CFG桩具有沉降变形小,应用范围
广,施工方便,比较经济等特点.
关键词:地基处理 复合地基 CFG桩 褥垫层
一、前言
CFG桩复合地基在当今建筑工程的地基处理得到了广泛应用,
CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩,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桩,桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地
基。CFG桩主要适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素
填土等地基。如有淤泥质土需要穿过该图层,如果不能穿过,应根据
当地经验或通过现场试验确定其可行性。
过去CFG桩复合地基大部分是由岩土工程师负责设计,但近年来
很多工程都是有设计院的结构工程师来负责此部分设计。此篇文章,
以实际工程为例,讨论CFG桩在设计中应注意的问题,
二、工程概况
本工程为沈阳市为某宾馆,高层部分为框架-剪力墙结构,裙房
部分为框架结构基础型式为平板式筏形基础。主楼地下一层,地
上十六层;裙房地下一层,地上五层。其中地下一层部分为平战
结合甲类核6级人防,地下一层为停车场。地上一~四层为综合
服务性用房,五层为设备用房,六~十六层酒店客房。主要柱网
尺寸为7.800X7.800及7.800x6.600m,建筑总高度为66.7m。
三、工程地质概况
地基各层概况见下表:
编号 图层 平均厚度 (m ) 承载力特征值(kPa)
1 杂填土 1.2
2 粉土 2.2 90
3 粉砂 1.0 100
4 粉土 1.2 160
5 粉质粘土 3.2 170
6 细砂 3.5 240
7 粉土 3.5 130
8 中砂 >5 220
四、地基方案
基础底持力层为中砂层,地基承载力特征fak=220kPa。根据计算
结果,设计要求该工程的基底压力为430 kPa。对该图层承载力
进行深度及宽度修正后仍然不能满足承载要求。为满足变形及承
载力要求,采用了CFG桩复合地基进行地基处理。
五、复合地基设计
根据计算结果及勘察公司提供的地质报告,设计采用水泥粉煤灰碎
石桩(CFG桩)。根据《建筑地基处理技术规范》,采用直径为600mm
的桩,桩间距取3000mm,正方形布置。
六、CFG桩单桩承载力计算
桩径取600mm,桩的极限端阻力标准值qpk=1150 kPa,极限侧阻力
标准值qsik=40 kPa,桩长约10m。
Ra=upqsili+qpAP=(3.14X0.6X40X10)/2
+(1150X3.14X0.32)/2=701kPa
公式中:R
a
—当桩竖向承载力特征值
AP—桩的截面面积
up—桩周长
qpk--桩的极限端阻力标准值
qsik--极限侧阻力标准值
五、复合地基承载力计算
求置换率
桩距取3000mm
m=d2/de2=0.62/(1.13x(s1xs2)1/2)=0.106
d--桩直径
de—等效影响圆直径,正方型布置de=1.13S(桩距)
求处理后的地基承载力特征值
基础埋深为6.7m
fsk=220+1x18x(6.7-0.5)=351.6 kPa
fspk=mRa/Ap+β(1-m)f
sk
=0.106x701/(3.14x0.32)+0.8x(1-m)x351.6=498.71 kPa >430kPa
m—面积置换率
R
a
—单桩竖向承载力特征值
β—桩间土折减系数
六、设置褥垫层
褥垫层的作用:
1. 保证桩土共同承担荷载,它是水泥粉煤灰碎石桩形成复合地基的
重要条件;
2. 通过改变褥垫层的厚度,调整桩垂直荷载的分担,通常褥垫层越
薄桩承担的荷载占总荷载百分比越高,反之亦然;
3. 减少基础底面的应力集中;
4. 调整桩、土水平荷载的分担,褥垫层越厚,土分担的水平荷载占
总荷载的百分比越大,桩分担的水平荷载占总荷载的百分比越小。
工程实践表明,褥垫层合理厚度为100~300mm,桩直径越大,桩
距大时宜取最高值。本工程取300mm。
褥垫层材料
褥垫层材料宜选用中砂、粗砂、级配砂石和碎石,最大粒径不宜大于
30mm。不宜采用卵石,由于卵石咬合能力差,施工扰动大、褥垫层
厚度不容易保证均匀。
根据本地地质特点,选用粗砂。
七、桩质量检验的要求
复合地基载荷试验是确定复合地基承载力、评定加固效果的重要依
据。进行复合地基载荷试验时必须保证桩体强度,满足实验要求。进
行单桩载荷试验时为防止试验中桩头被压碎,宜对桩头进行加固。在
确定实验日期时,还应考虑施工过程中对桩间土的扰动,桩间土承载
力和桩的侧阻端阻的恢复都需要一定时间,一般在冬季检测时桩和桩
间土强度增长缓慢。
复合地基载荷试验所用载荷板的面积应与受检测桩所承担的面积
相同。选择试验点时应本着随机分布的原则进行。
八、结语
本工程地基处理所用CFG桩共370根,总桩长约3700m,桩身强度
等级达到了设计要求的等级。地基处理后,通过载荷试验,本工程复
合地基承载力特征值达到了495 kPa,完全满足设计要求。
工程实践表明,通过改变桩长、桩直径及桩间距等,可以使处理后的
地基承载力特征值有较大范围内的调整,通过改变这些参数,可以最
经济的使用CFG桩,CFG桩特别是对软弱地基提高的更多。CFG桩
还具有沉降量小。施工快,变形稳定等优点。而且CFG桩大量使用
粉煤灰,桩体材料具有良好流动性,易于浇筑,可以节约水泥,比素
混凝土桩地基处理费用节约20%~30%,经济效益明显,获得了较好的
社会效益。
综上所述,CFG桩具有良好的经济效果和可靠地技术效果,在地基
处理工程具有广阔的使用前景。