地基处理方法专题讲义挤密桩法

挤密桩法Compaction-pileMethod

专题合肥工业大学本科生教学《地基处理》21、石灰桩

石灰桩是在软弱地基中成孔后填入适当粒度的生石灰并逐段夯实成为桩状的柱体。相应地叫石灰桩处理加固方法。为提高桩身强度，还可掺入适量的石膏、水泥等外加剂。

2、适用范围

江、河、滨冲积层、滨湖区近代湖积层及冲积层等软弱土层分布区。包括杂填土、素填土、粘土、淤泥土、淤泥质土、粉土等，还适于砂土和透水性大的砂质土、粉土等，加固深度从几米到十几米。不适用于地下水位下的砂类土。石灰桩法33、施工方法分类(按用料及施工工艺)1)石灰桩法(或称块灰灌入法):

用钢套管成孔后，灌入新鲜生石灰块或再掺入适量水硬性掺合料(粉煤灰和火山灰)

，一般经验配合比7：3或8：2。在拔管的同时进行振密成桩。2)石灰柱法(亦称粉灰搅拌法):

主要通过特制的搅拌机将石灰粉加固原料与原位软土搅拌均匀，促使软土硬结，形成力学性能较强的石灰(土)柱—（实际上是粉体搅拌法的一种）。3)石灰浆压力喷注法:采用压力将石灰浆或石灰－粉煤灰混合浆喷注于地基土的孔隙内或预先钻孔之内，使浆体在地基中扩散和凝固硬化而达到加固的目的——（该种处理方法实质是压力注浆法的一种）。

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石灰桩加固地基的机理包括

成孔挤密作用;

桩料吸水膨胀挤密作用;

桩周土脱水固结作用;

桩身置换作用;

胶凝强化作用等方面。二、加固机理

可以从桩间土、桩身及复合地基三方面加以归纳分析。

51)成孔挤密作用（物理加固效应）1、桩间土挤密、固结作用

桩孔是通过对钢管的振动或打入完成的。当钢管被打入土中时，由钢管所置换的土体挤入四周土体内，使得桩周土得到挤密，挤密效果除了与石灰桩的置换率有关外，还与原地基土的渗透性能及地下水状况(水位)有关。当然，如果采用排土成孔方法时，则不存在挤密效应。62)桩料吸水膨胀挤密作用（物理加固效应）

成孔后，灌入桩孔中的石灰桩吸水包括两个部分：一部分是CaO的水化反应吸水；另一部分是石灰桩本身的水化产物Ca(OH)2的孔隙吸水。1kg的CaO完全潮解的理论吸水量是0.32kg

，且生成的Ca(OH)2不含水，它会继续从四周土中吸取水分，储存在桩体孔隙中。吸水后桩体发生的膨胀使桩间土产生强大的挤压力而使其获得密实效果。(生石灰在熟化之后的体积可达到原体积的1.5～3.5倍)。73)脱水挤密固结作用（物理加固效应）①石灰桩吸水后，桩间土的含水量必然降低。桩身吸水必然对应桩周土的脱水土颗粒靠拢挤密、固结。②另一方面，生石灰吸水反映后产生的热效应造成水体蒸发，进一步促进了桩固土体中水的脱出。桩周土含水量、孔隙比

，土体密实度提高，强度。

石灰桩的含水量和渗透性均大于桩间土，如果桩体内再掺和一部分煤渣、矿渣、钢渣等粗颗粒时，排水固结的作用更加显著。体现在两个方面。81)对下卧层的减载作用（物理加固效应）2、桩体减载与硬化加固作用

石灰的重度为8kN／m3，显著小于土的密度。即使桩体饱和后其重度约为14kN／m3，仍然小于土的天然密度。当采用排土成桩时，加固层的自重减轻，作用在桩底平面的自重应力显著减少，可减少桩底下卧层顶面的附加压力。当采用不排土成孔时，对于杂填土、砂类土等，由于成孔挤密了桩间土，加固层的重量变化不大。92)胶凝加固效应（化学加固效应）

桩体吸水后，其溶液中随钙离子(Ca2+)的增多变为碱性环境，一部分钙离子(Ca2+)又与桩周土中的SiO2及Al2O3发生反映，生成结构较复杂的硅酸钙水化物(CaO·SiO2·nH2O)、铝酸钙水化物(CaO·Al2O3·nH2O)

以及钙铝黄长石水化物(2CaO·Al2O3·SiO2·6H2O)，这些水化物又牢牢地将其周围土颗粒胶结、固化在一起，形成网状结构土颗粒间联系的更加牢固、强度大大增加强，并与时间成正相关。103)离子交换作用（化学加固效应）

生石灰吸水后，一定条件下电离出的Ca2+与粘土表面阴离子交换并吸附在土颗粒表面上增大了钙质结核团粒，使土中颗粒相对含量下降土力学性能改善。当桩体内掺入粉煤灰、火山灰等掺合物之后，在整个桩体内的这种离子交换作用、胶凝作用、胶凝作用也同时会发生，使桩体的后期强度比单纯的石灰桩更高。4)碳酸钙化作用（化学加固效应）

石灰与土体中二氧化碳气体反应生成不溶的碳酸钙，在桩身外产生一个相对坚硬的外壳。11石灰桩作为为竖向增强强体和天然然地基土体体组成复合合地基。3、复合地基基作用试验和实践践表明，当当桩体吸水水量过大，，会在桩体体内部形成成“软心”，此时桩体体就难以起起到承重作作用。然而，当桩体夯填填施工过程程中，只要要满足一定定的初始填填充密实度度，并保证证一定的封封顶压力，，桩体就完完全可以避避免“软心”现象的发生生，而起到到承重桩的的作用，即即置换作用用。刚度较大的的石灰桩体体承受较大大的应力，，正常置换换率下，石石灰桩分担担了30％以上的荷荷载，此时时，与发生生了挤压密密实效用的的桩间土共共同作用，，支承载荷荷，发挥着着复合地基基的作用。。12三、设计计计算要点1、桩料要求求及配比石灰桩的主主要固化剂剂为生石灰灰(CaO含量＞70%,粒径≤70mm,含粉量≤15%)。掺合料宜优优先选用粉煤灰、火火山灰、炉炉渣等工业业废料。生石灰与与掺合料的的配合比宜宜根据工程程地质情况况确定，生石灰与掺掺合料的体体积比可选选用1：1或1：2。对于淤泥、淤泥泥质土等软土可可适当增加生石石灰用量，桩顶顶附近生石灰用用量不宜过大。。当掺石膏和水泥泥时，掺加量为为生石灰用量的的3%～10%。132、成孔直径3、布桩及桩距4、布置范围300～400mm，具体取决于成成孔管的管径；；可按等边三角形形或距形布桩，，桩间中心距取取成孔直径的2-3倍；石灰桩可仅布置置在基础底面下下.当基底土承载力力特征值小于70kPa时，宜在基础以以外布置1～2排围护桩；145、桩长6、桩顶上部处理理7、桩端持力层选选择洛阳铲成孔时，，桩长≤6m；机具成孔管成成孔时，桩长≤≤8m；螺旋钻成孔时时，桩长可适当当加长。当地基需排水通通道时，在桩顶顶上部设200-300mm厚的砂石层。选在承载力较高高的土层中。对对深厚的软弱地地基，采用“悬浮桩(端部未触及持力力层)”时，减少上部结结构重心与基础础形心间的偏心心距。158、复合地基承载载力确定1)石灰桩复合地基基承载力特征值值不宜超过160Kpa，当土层较好并采采取保证桩身强强度措施之后，，经试验后，可可适当提高。2)承载力特征值应应通过单桩或多多桩复合地基载载荷试验确定。。初步设计时，可可按公式:fSpk=mfpk+(1-m)fsk加以估算。其中，ƒpk：桩身抗压强度比比例界限值，由由单桩竖向载荷荷试验确定，一一般取350～500kPa，土质软时取低低值；ƒSk：桩间土承载力特特征值，取天然然地基承载力特特征值的1.05～1.2倍；m：桩土面积置换换率，桩面积按按1.1～1.2倍成孔直径计算算，土质软者取取高值。169、地基变形计算算α—系数，取1.1～1.3，挤密效应好或或置换率(m)大时取高值；n—桩土应力此，取取3~4，长桩取大值；；ES—天然土压缩模量量(Mpa)按照《建筑地基基础设设计规范》GB5007有关规定计算处处理后的地基变变形。变形经验验系数按该区沉沉降观测资料及及经验确定[沉降量S=S1(桩长范围压缩量量)+S2(桩下土层的压缩缩量)]有关复合土层的压缩缩模量ESP，通过桩身及桩桩间土压缩试验验确定。初步设设计时，可按下下试估算：171）特点四、施工工工艺1．管外投料料法石灰桩体中中一般均含含有大量的的掺和料，，掺料不可可避免有一一定含水量量，当掺料料与生石灰灰拌和后，，内中的水水分会迅速速发生反应应，生石灰灰体积膨胀胀，极容易易发生堵管现象。管外投料法法避免了堵堵管，可以利用现现有的混凝凝土灌注桩桩设备施工工。但在软软土中成孔孔时容易发发生塌孔或或缩孔现象象，且孔深深不宜超过过6m。桩径和桩桩长的保证证率也相对对较低。182)施工方法3)工艺流程采用打入、、振入、压压入的灌注注桩设备均均可施工。。桩管采用用200～325mm无缝钢管。。为防止拔拔管时孔内内负压进入入造成塌孔孔，采用活活动式桩尖尖，拔管时时桩尖靠自自重落下，，空气由桩桩管进入孔孔内，避免免负压。桩尖角度一一般为45°、60°、90°。土质较硬硬时用小值值。桩机定位沉管提管填料压实再提管再填料再压实，这这样反复几几次，最后后填土封口口压实，一一根桩即告告完成。194)施工控制2)打桩顺序。。应尽量采用用封闭式，，即从外圈圈向内圈施施工。桩机宜采用用前进式，，即刚打完完的桩处于于桩机下方方，以机身身重量增加加覆盖压力力，减少地地面隆起量量。为避免免生石灰膨膨胀引起邻邻近孔塌孔孔，宜间隔隔成孔成桩桩。1)灌料量控制制。控制灌料量量的目的是是保证桩径径、桩长和和桩体密实实度。影响灌料量量因素很多多(桩周土强度度、压实次次数、设计计桩径、桩桩管直径等等)。确定灌料料量时，先先根据设计计桩径计算算每米桩料料体积，然然后乘以1.4的系数作为为每米灌料料量。203)技术措施。。①生石灰与掺料的的拌和不宜过早早，随灌随拌，以以免生石灰遇水水膨胀影响质量量。②孔口土封顶宜用用含水量适中的的土，封口高度不宜宜小于0.5m，孔口封土标高高应高于地面，，防止早期地表表水浸泡桩顶。。③遇有地下障碍物物时，技术人员员在现场可根据据基础尺寸、荷荷载等因素适当当变动桩位。正常情况下，，桩位偏差不宜宜大于10cm，倾斜度不大于于1.5％，桩径误差不大于于±3cm，桩长误差不大大于±15cm。④大块生石灰必须须破碎，粒径不不大于10cm。生石灰在现场露露天堆放时间视视空气湿度及堆堆放条件确定，，一般不长于2～3天。桩顶应高出出基底标高10cm左右。21管内投料法适用用于地下水位较较高的软土地区区。管内投料施施工工艺与振动动沉管砂石桩的的工艺类似。2．管内投料法工艺流程：桩机定位沉管灌料拔管成桩反压封口压实。223．挖孔投料法1）优点。利用特制的洛阳阳铲人工挖孔、、投料夯实，是是广泛应用的一一种施工方法。。由于洛阳铲在在切土、取土过过程中对周围土土体的扰动很小小，在软土甚至至淤泥中可保持持孔壁稳定。该施工方法避免免了振动和噪声声、能在狭窄场场地和室内作业业，造价低、工工期短、质量可可靠。因此，适适用的范围较大大。2）限制。挖孔投料法主要要受深度的限制制，一般情况下下桩长不宜超过过6m。在地下水位下下的砂类土及塑塑性指数小于8的粉土中则难以以成孔。3）工艺流程。定位钢钎或铁锹开口口(深度50cm左右)人工洛阳铲成孔孔孔内抽水孔口拌和桩料下料夯击再下料再夯实封口填土夯实。。23五、施工注意事事项1、注意施工顺序序单排布桩时，先先打两端，后打打中间，并间隔隔1～2孔跳打进行。对软粘土地基，，除间隔跳打外外，还应间歇28天后再按设计间间距补桩。这些措施也有利利于提高桩间土土对桩身的约束束力。一般宜先加固四四周，后加固中中间、先打外排排桩，后打内排排桩；242、注意选择成孔孔方法有沉管法、冲击击法、螺旋钻进进法；爆扩法、、挖孔法多种。。1)沉管法:最常用。将由特特制的尖头钢管管打入设计深度度成孔;2)冲击法:锥形钻头提升到到一定高度自由由落体冲击成孔孔;3)螺钻进法:类似螺丝钉钻进进，使土不断向向两侧挤压并成成孔;4)人工洛阳铲掏土土成孔。5)爆扩法：用钻机或洛阳铲铲等打成小孔，，然后装药，爆爆扩成孔；25药眼爆扩法成孔孔施工流程图(a)打小药眼孔;(b)装填炸药;(c)引爆成孔。1-药眼；2-钢钎；3-炸药；4-封土层；5-导火线；6-所成桩孔；7-削土层。药管爆扩法成孔孔施工流程图(a)产挖土孔;(b)装填炸药;(c)引爆成孔。1-土孔；2-填砂；3-炸药管；4-封土；5-导火线；6-所成桩孔；7-削土层层。263、成桩桩1)逐段填填料夯夯实成成桩(人工填填料，，逐段段夯实实。每每段填填料需需厚度度≤400mm，施工工时要要做好好场地地排水水措施施，防防止积积水);2)桩位偏偏差不不大于于桩径径的一一半(0.5d);3)做好施施工记记录，，监督督成桩桩质量量;4)封顶(垫层封封顶、、夯实实)274施工前前进行行成桩桩试验验和材材料配配比试试验成桩试试验和和材料料配比比试验验既可可以验验证设设计的的合理理性和和成桩桩工艺艺的适适宜性性，还还可以以具体体确定定合理理的成成桩参参数。。如桩身身材料料配合合比，，填料料数量量、气气压和和夯击击参数数等，，了解解施工工时可可能发发生的的问题题和决决定相相应的的解决决措施施。285应注意意石灰灰桩施施工过过程中中的“(放炮)”现象“冲孔”是指由由于孔孔内进进水使使生石石灰与与水迅迅速反反应，，其温温度高高达200~300°C，桩体体内空空气遇遇热膨膨胀之之后，，不仅仅桩身身孔隙隙大，，不易易夯实实，而而且孔孔隙内内空气气在高高温下下的迅迅速膨膨胀，，迅速速增大大的膨膨胀力力还会会将上上部夯夯实的的桩料料推出出孔口口，形形成冲孔现现象。故应应采取取减少少搀和和料含含水量量，排排干孔孔内积积水或或降水水，加加强夯夯实等等措施施，确确保安安全。。296严格做做好封封顶7注意施施工安安全为了减减小桩桩体向向上胀胀发引引起的的能量量损失失，防防止地地表水水流入入桩身身和防防止石石灰桩桩因水水化过过分激激烈而而引起起桩孔孔喷料料，以以保证证桩身身强度度。成成桩后后需利利用素素土、、灰土土或素素混凝凝土等等立即即进行行桩身身封顶顶，并并夯压压密实实，长长度一一般为为50~100cm。石灰桩桩施工工时应应采取取防止止冲孔孔伤人人的有有效措措施，，确保保施工工人员员的安安全。。30六、质质量检检验1石灰桩桩施工工检测测宜在在施工工7～10d后进行行；竣竣工验验收检检测宜宜在施施工28d后进行行;2施工检检测可可采用用静力力触探探、动动力触触探或或标准准贯入入试验验。检检测部部位为为桩中中心及及桩间间土，，每两两点为为一组组。检检测组组数不不少于于总桩桩数的的1%;3石灰桩桩地基基竣工工验收收时，，承载载力检检验应应采用用复合合地基基载荷荷试验验;4载荷试试验数数量宜宜为地地基处处理面面积每每200m2左右布布置一一个点点，且且每一一单体体工程程不应应少于于3点.31【例题1】对软土土采用用石灰灰桩处处理后后，石石灰桩桩外表表层会会形成成一层层强度度很高高的硬硬壳层层，这这主要要是由由（））起起的作作用。。A、吸水水膨胀胀；B、离子子交换换；C、反应应热；；D、碳酸酸钙化化反应应；D例题【例题2】在初步步设计计时，，对于于采用用石灰灰桩处处理过过的地地基，，其复复合土土层的的压缩缩模量量可以以按照照式Esp=α[1+m(n-1)]Es进行估算，，α为系数，其其值为（））。A、小于1；B、大于0.5；C、大于0.9；D、大于1，可取1.1～1.3；D32【例题3】为了保证石石灰桩的施施工安全，，下列说法法正确的是是(

)A、石灰桩施工工时，必须须强调用电电安全；B、石灰桩施工工时，必须须配戴安全全帽；C、石灰桩施工工时，应采采取防止冲冲孔伤人的的有效措施施，确保施施工人员的的安全；D、石灰桩施工工时，项目目部应有完完善的安全全生产管理理体系，确确保安全生生产，文明明施工。C33【例题4】对于软土地地基，采用用石灰桩处处理后，其其施工质量量检测包括括()。A、桩间土加加固效果检检验；B、桩身质量量检验；C、单桩复合合地基载荷荷试验；D、多桩复合合地基载荷荷试验；A、B【例题5】在对石灰桩桩进行竣工工验收检验验时，载荷荷试验的数数量宜为（（）），每一单单体工程不不得少于3点。A、总桩数的的0.5%；B、总桩数的的1%；C、总桩数的的2%；D、地基处理理面积每200m2左右布置一一个点；E、地基处理理面积每500m2左右布置一一个点；D34一概述述1、基本定义义碎(砂)石桩又被称称做粗颗粒粒土桩，是指用振振动、冲击击或水冲等等方式在软软弱地基中中成孔之后后，形成由由砂石构成成的大直径径密实桩体体，包括碎碎石桩、砂砂桩和砂石石桩，总称称为碎石桩。砂石桩与桩桩周土共同同组成基础础下的复合合土层，构构成持力层层。2、成桩方式式1)成砂桩方式式：振动法和冲击法为主；2)成碎石桩方方式：有振冲法、沉管法、干振法、强夯置换法法、钻孔锤击法法等。砂石桩(碎石桩)353、适用范围围：碎石桩用于于挤密松散散砂土、粉粉土、黏性性土、素填填土及杂填填土地基。。但需注意两两点：1）当处理不排水水抗剪强度度小于20kPa的饱和黏性性土和饱和和黄土地基基时，应在施工工前通过现现场试验确确定其适用用性。Why?因为如果桩桩周土强度度过低，当当其不排水水抗剪强度度小于20kPa时，将导致致土的侧向向约束力始始终不能平平衡由于填填料挤入孔孔壁产生的的作用力，，那就始终终不能形成成桩体，故故需经过预预压加固处处理；2）不加填料的的振冲加密密法适用于于处理黏粒粒含量不大大于10％的中砂、、粗砂地基基。Why?(周围砂料能能自行塌入入孔内，可可进行原地地振冲)。砂石桩法也也可用于处处理可液化化地基。361)中、小型工工业与民用用建筑物；；2)港湾建筑物物(码头、护岸岸工程等)；3)土工构筑物物(土石坝、路路基等)；4)材料堆置场地(矿料场等)；5)其它场地。滑道、、机场等。。工程上，碎碎石桩法可可用以下各各类建筑：：一概述述3、适用范围围：砂石桩(碎石桩)37二、加固机机理1、松散砂土土及粉土的加固机理理1)松散砂土的的工程特性性砂土和粉土土属于散粒粒状结构，，粒间孔隙大大，颗粒的排列列位置很不不稳定，在外荷(动力和静力力)作用下易发生移位位,并会重新进行行排列，趋趋于较稳定定状态。因因此，松散砂土土沉降变形形大、抗抗液化性性弱、承承载力小小。尤其其是受振振动作用用后，体体积可缩缩小20%。2)加固机理理通过碎石石桩处理理，可有有效地改改善松散散砂(粉)土的工程程特性，，主要表表现在三三个方面面：碎石桩(砂石桩)38二、加固固机理1、松散砂砂土及粉粉土的加加固机理理①挤密作用用：a、对振冲冲法而言言：施工过程程中由于于水冲使使得松散散砂土达达到饱和和状态，，并在高高频强迫迫振动下下产生液液化、重重新排列列密实；；孔中填填入的粗粗骨料被被强迫振振动、密密实的同同时，桩桩体半径径还不断断增大，，对桩周周土形成成水平挤挤压作用用,甚至有一一部分被被挤入桩桩周土中中。于是，，砂土密实实度、孔隙率，干密度和内内摩擦角，达到力学性能改善善、承载力提提高、抗液化化性能增强的的目的；b、对沉管法或或干振法而言言：施工中，桩管管对周围砂层层产生很大的的水平挤压力力，并将桩管管处砂子挤向向桩管周围的的土层中,桩管四周砂层层孔隙率、密实度。39二、加固机理理1、松散砂土及及粉土的加固固机理由于挤压，紧紧贴于桩周管管上的土结构构遭到完全破破坏。桩管周周围塑性变形形区，由于受受到挤压和孔孔隙水压力的的共同作用，，强度显著降降低。桩管周周围塑性变形形区(图3-3-2)半径RP可由下式确定定。（3-3-1）由式(3-3-1)知，塑性变形形区域的大小小与桩管半径径、土的变形形模量成正比比，与土的抗抗剪强度成反反比。40图3-3-2桩孔周围应力力分布区二、加固机理理1、松散砂土及及粉土的加固固机理完全破坏区41桩周土挤密后后干密度沿径径向距离(l/d)的变化桩体或桩孔42二、加固机理理1、松散砂土的的加固机理砂土和粉土中中排水减压振密密作用比挤密作用显著著，是砂石桩的的主要加固作作用之一。振密作用在宏宏观上表现为为振密变形。。振动成桩过过程中，一般般形成以桩管管为中心的““沉降漏斗””，直径达桩桩径的6～9倍，并形成多多条环状裂隙隙。②排水减压振密密作用:振冲成桩过程程中，桩周土土体在循环荷荷载作用下发发生收缩和趋趋于紧密，砂砂土在无排水水条件下体积积不断收缩导导致超孔隙水水压力产生，，有效应力降降为零时引起起砂土液化。。碎石桩体材料料具有良好的的反滤效果，，是理想的人人工竖向排水水减压通道，，土体中的超超水孔隙水必必然沿着改排排水通道排出出地面。随着着孔隙水排出出，土体的孔孔隙比降低，，密实度得到到提高。43二、加固机理理1、松散砂土的的加固机理③预震抗液化作作用:砂石桩法的预预震抗液化作作用主要有两两个方面：①桩间可液化土土层受到挤密密和振密作用用。土层的密实度度增加，结构构强度提高，，表现在土层层标贯击数的的增加，从而而提高土层本本身的抗液化化能力；②砂土的液化特特性不仅与相相对密实度和和排水体有关关，还与砂土土的振动应变变史有关。预先受过适度度水平的循环环应力预振的的砂土，将具具有较大的抗抗液化强度。。砂石桩成桩过过程中，桩间间土受了多次次预振作用，，并通过桩体体将产生的超超孔隙水压力力消散，因而而提高桩间土土的抗液化能能力。442、对粘性土的的加固机理二、加固机理理1)粘性土的工程特性:

结构为蜂窝状或絮状结构，粘粒含量高、粘间结合力强、渗透性低。

在受到动、静外荷作用时，黏粒之间的结合力以及黏粒、离子、水分子所组成的平衡体系虽然受到破坏，孔隙水压力升高，土的强度降低，塑性变形增大，但是土中水并不容易排放。

黏性土密实度提高效效果不佳，无无法达到最终终提高承裁力力的目的。452、对粘性土的的加固机理二、加固机理理2)加固机理主要通过置换换法(用碎石桩置换换粘性土)实现改良土基基的目的，具具体表现在两两个方面。①桩体置换作用用。以性能良好的的砂石桩直接接替换部分粘粘性土，构成成性能良好的的复合地基。由密实的碎石石桩桩体取代代了与桩体体体积相同的软软弱土，因为为砂石桩的强强度和抗变形形性能等均优优于其周围的的土，所以形形成的复合地地基的承载力力、模量就比比原来天然地地基的承载力力、模量大，，从而提高了了地基的整体体稳定性，减减小了地基的的沉降量。复复合地基承载载力增大率与与沉降量的减减小率均和置置换率成正比比关系。462、对粘性土的的加固机理二、加固机理理2)加固机理：②排水固结作用用。饱和黏性土地地基中，碎石石桩体的排水水通道作用是是砂石桩法处处理饱和软弱弱黏性土地基基的主要作用用之一。由于沉管成成桩过程中的的挤压和振动动等作用，桩桩间土会出现现较大的孔隙隙水压力，导导致土强度降降低。碎石桩桩施工结束后后，上覆土体体重力作用下下，借助于砂砂石桩良好的的排水作用，，桩间土发生生排水固结，，同时由于黏黏粒、水分子子、离子之间间重新形成新新的稳定平衡衡体系，使土土的强度得以以恢复，甚至至超过原土体体强度。47三、加固作用用和效果1砂石桩加固作作用：不管是松散砂砂性土还是软软弱粘土，砂石桩具有复复合地基的加加固作用，并并具体表现在5个方面：挤密、置换、、排水固结、、垫层和加筋筋作用。2砂石桩加固效效果：对地基的加固固效果具体表表现在：可以以使承载力提高，使地基沉降量减减小，抗剪强度增加加和抗滑稳定性提高。48四、设计计算算(一)、一般原则1、加固范围：：总体上要大于于基础底面的的面积，具体体根据建筑物物的重要性及及场地条件确确定。①对于一般地基基，宜在基础础外缘扩大1～3排桩；②对可液化地基基，在基础外外缘扩展宽度度不小于基底底可液化土层层厚度的1/2，并不应小于于5m。具体见下表表所示。基础形式加固范围独立基础不超出基底面积条形基础不超出或适当超出基底面积筏形、十字交叉及箱形基础基础平面外轮廓范围内满堂加固，轮廓线外加2~3排保护桩49正方形布置置矩形布置三角形布置置扇形布置2、布桩形式式：对大面积满满堂处理，宜用等边边三角形布布置；对单独基础础或条形基基础，采用正方方形、矩形形，等腰三三角形较合合适。四、设计计计算(一)、一般原则则50四、设计计计算(一)、一般原则则3、桩径：1)碎石桩：取决于施工工设备的桩桩管大小和和地基土条条件，一般般为0.7～1.0m；2)沉管法施工工桩：一般为0.3~0.7m；3)振冲桩：直径一般为为0.8～1.2m。4、材料要求求：碎石料可使使用砾砂、粗砂砂、中砂、、圆砾、角角砾、卵石石、碎石等等，这些材材料可单独独用一种，，也可以粗粗细粒料以以一定的比比例配合使使用。填料中含含泥量≤5%，并且不含含有粒径大大于50mm的颗粒。5、垫层：垫层是基础础的“保护护层”。故故桩体施工结结束后，桩桩顶与基础间间宜铺设300～500mm厚的碎(砂)石垫层，并并振实。51四、设计计计算(一)、一般原则则6、桩长(加固深度)：取决于建筑筑物对地基基的强度和和变形条件件等的设计计要求以及及地质条件件(软土层的厚厚度、性能能等)而定，砂土土地基还应应考虑抗液液化的要求求。主要注注意四个方方面：1）地基中松软软土层厚度度不大时。根据较好好土层埋深深确定。2）松软土层厚厚度较大时时。按稳定性控控制的工程程，桩长不不应小于最最危险滑动动面的深度度；按沉降降变形控制制的工程，，桩长应满满足复合地地基的沉降降量不超过过建筑物地地基的容许许沉降量。。3）对于可液化化地基，加固深度按按要求的抗抗震处理深深度确定。。4）桩长不宜小小于4m，砂桩的长度度一般应达达8-20m。52四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算加固目的是是提高地基基承载力，，减小变形形及抗液化化性等。因此，基本出发点点是挤密。。由此，要求求我们确定定密实度(rd)，孔隙度(e)，桩位布置，桩径(d)，间距(L)，桩体长或处处理深度(H)。53假定在松散散砂土中打打入的砂石石桩达到100%的挤密效果果(即成桩过程程中无隆起起、下隆沉沉现象，加加固土无损损失)。设：A—单根桩所分分担的加固固面积；ΔV—加固处理后后的土体体体积变化量量；V0—原砂土地基基单位深度度的平均体体积，对应应体重为G；VS—砂层固体颗颗粒单位深深度的体积积；L—桩距，处理理前后重度度g0、g1(对应孔隙比比eo，e1)，h—为地基竖向向变形，下下沉时取正正值，反之之取负值，，H为欲处理的的天然土层层厚度;Vv处理后空隙隙体积。四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算(3-3-1)1、桩距L的确定54图3-3-1正方形桩位位图图3-3-2孔隙比变化化示意图55四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算则：处理前的体体积：V0==Vs(1+e0)(3-3-2)处理后的体体积：V1=Vs(1+e1)=V0-ΔV(3-3-3)(3-3-4)(3-3-5)当桩位正方方形布置时时56四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算(3-3-6)(3-3-7)桩径d与桩距L的关系57四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算按照规范给给出的简化化公式修正系数ξ用来考虑振振动下沉密密实作用，，取值为1.1～1.258正方形布置置时(3-3-8)(3-3-9)四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算——地基挤密前干密度；——桩间土最大干密度；——挤实后的平压实系数(取0.93)59四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算地基挤密后后，要求达达到的孔隙隙比e1，可按下式式求得：这儿：emax、emin为砂土最大大、最小孔孔隙比，按按《土工试验方方法标准》确定(GB/T50123)；Dr——地基挤密后后要求达到到的相对密密实度(一般取0.7～0.85)。(3-3-10)由式(3-3-5)可引伸出，，单根桩(分担的加固固面积为A)、单位长的的填料量为为q606162632、桩长四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算2)对松散土层层较厚时。。桩长不应小小于地基稳稳定性分析析所确定的的危险滑动动面以下2m的深度；对对于按变形形要求控制制的工程，，长度应满满足处理之之后地基变变形量不超超过建筑物物的地基变变形的允许许值，同时时应满足软软弱下卧层层的承载力力要求。应根据工程程地质条件件和工程要要求通过计计算确定。。具体有四四种情况：：1)松散土层厚厚度不大时时。桩长宜穿过过松软土层层;64四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算2、桩长3)对可液化地地基，原则则上要穿过过液化层，，如液化层层过深，则则桩长按现现行的《筑抗震设计计规范》(GB50011-2001)的有关要求求确定;4)桩长不宜小小于4m（Why?）。(单桩载荷试试验表明，，桩体受荷荷过程中，，在顶部4倍桩径范围围内将发生生侧面膨胀胀，故设计计深度应大大于主要受受荷深度，，即不小于于4m)图3-3-3桩体膨胀破坏模式

4m65对于砂性土土地基，桩桩体的承载载力虽然较较大，但成成桩过程中中，桩间土土被挤密，，承载力也也得到有效效提高。实际中，可可按挤密的的砂土垫层层为模型计计算其承载载力，具体体按《建筑地基基基础规范》(GB5007-2002)有关规定执执行。四、设计计计算(二)、用于砂性性土地基的的设计计算算3、承载力计计算、稳定定性分析和和变形计算算4、稳定性分分析和变形形计算基于上述原原因，该类类地基的稳稳定性分析析同样是按按挤密砂土土类为模型型进行稳定定性分析和和变形计算算。66四、设计计计算(三)、用于粘性性土的设计计计算1、桩间距

式中为单根桩承担的处理面积(m2)；m(=桩身平均直径d2/单根桩分担的处理地基面积的等效圆直径de2)为桩土面积置换率，与桩间距成反比；Ap为砂石桩的截面积。应通过现场场试验确定定，间距一一般不应大大于砂石桩桩直径的三三倍。初步步设计可按按下式估计计：等边三角形形布置:de=1.05l;正方形布置置:de=1.13l;矩形布置:。l、l1、l2分别为桩的的间距、纵纵向间距和和横向间距距。1)等边三角形形布置：2)正方形布置置：(3-3-11a)(3-3-11b)672、桩深(长)1)软粘土层较较薄时，桩桩体直接落落至下卧相相对坚硬土土层之上(单桩承载力力地基)；2)相对硬层埋埋深较大时时，桩长不应小小于地基稳稳定性分析析所确定的的危险滑动动面以下2m的深度；3)桩长不宜小小于4m，但不能够够大于砂石石桩直径的的30倍。四、设计计计算(三)、用于粘性性土的设计计计算3、桩径1)桩径可采用用300~800mm，具体可根根据地基土土质情况及及成桩设备备确定；2)按设计的复复合地基承承载力特征征值确定；；68四、设计计计算(三)、用于粘性性土的设计计计算1)粘性土地基基中桩、土土作用特征征粘性土地基基中，振冲冲砂石桩处处理主要是是一种置换换处理，桩桩体在处理理后的地基基中所起作作用分两种种情况:①对较薄软粘粘土。桩体是直接接落至下卧卧硬的土层层之上，并并起着应力力集中的作作用。需要计算单单桩承载力力；②对厚层粘性性土。桩体未穿透透粘性土层层，桩与桩桩间土起到到复合地基基的作用。。需要按复合合地基计算算承载力。。4、承载力力计算粘性土地基基中桩、土土作用特征征决定了它它是单桩承承载力还是是复合地基基承载力，，并限定了了地基承载力的计计算方式。69四、设计计计算(三)、用于粘性性土的设计计计算4、承载力计计算2)单桩的承载载力确定对于由散体颗粒组成的砂石石桩，其承承载力主要要取决于桩桩间土的侧向约束能能力，因此该类类桩最可能能的破坏形形式是桩体的膨胀胀破坏。①宜通过单桩桩载荷试验验确定(用的最多最最可靠);②如无试验资资料、宜通通过以下方方法估算(有多种方法法)70a）侧向极限压压力法计算算单桩极限限承载力[Pp]max(3-3-12)

式中、u0分别为原土的起始有效压力和孔隙水压力;

Cu为地基土不排水抗剪强度；桩料内摩接角。

有效压力和和孔隙水压压力之和2)单桩的承载载力确定四、设计计计算(三)、用于粘性性土的设计计计算4、承载力计计算71图3-3-4复合地地基应应力状状态(3-3-13)单桩极限承载力[Pp]max

如果令令求桩的的允许许承载载力时时，安安全系系数取取32)单桩的的承载载力确确定(3-3-14)四、设设计计计算(三)、用于于粘性性土的的设计计计算算4、承载载力计计算72b)综合单单桩极极限承承载力力的方方法假定单单桩侧侧向挤挤出破破坏具具有轴轴对称称性，，据桩桩周土土体为为被动动破坏坏。则则单桩桩极限限承载载力[Pp]max可按下下试计计算：：2)单桩的的承载载力确确定四、设设计计计算(三)、用于于粘性性土的的设计计计算算4、承载载力计计算(3-3-15)还可进进一步步改写写为：：[PP]max=Kp•K'•Cu不同算算法Kp及K'取值见见表(3-3-1)Cu—不排水抗剪强度；Kp—被动土压力系数，取值与算法有关，此处;(3-3-15)——桩体侧向极限应力。73表3-3-1粘土不不排水水抗剪剪强度度及单单桩极极限承承载力力系数数取值值为计算算方便便一般般推荐荐用下下式估估算：：单桩极极限承承载力力:[Pp]max=20·Cu(3-3-17)2)单桩的的承载载力确确定四、设设计计计算(三)、用于于粘性性土的的设计计计算算4、承载载力计计算74一般应应通过过现场场复合合地基基载荷荷试验验确定定，但但在初初步设设计时时，也也可用用以下下方式式计算算，假假定作用载载荷为为p，作用于于桩的的应力力为pp；作用于于桩间间土应应力为为ps，桩、、土面面积各各为Ap和A-Ap。3)复合地地基的的承载载力确确定称应力力集中中系数数应力降降低系系数设桩土应力比为：则有：

p•A=pp•Ap+ps(A-Ap)(3-3-18)桩土面积置换率：四、设设计计计算(三)、用于于粘性性土的的设计计计算算4、承载载力计计算75图3-3-5复合地地基的的剪切切特性性(3-3-18)可改写为为：因此，对对于小型型工程的的粘性土土地基,如果无现现场载荷荷试验资资料初步步设计时时，复合合地基的的承载力力特征值值可按该该试估算算：p=[1+m(n-1)]ps(3-3-19)3)复合地基基的承载载力确定定四、设计计计算(三)、用于粘粘性土的的设计计计算4、承载力力计算76777879四、设计计计算(三)、用于粘粘性土的的设计计计算5、地基沉沉降变形形计算复合地基基模量ESP与桩间土压压缩模量量Es具有如下下关系ESP=[1+m(n-1)]Es知道了ESP，则具体体沉降计计算可按按《建筑地基基基础规规范》(GB5007-2002)中的有关关计算公公式进行行确定(简化的分分层总和和法)，当然具具体计算算时还涉涉及到沉沉降计算算经验系系数ys的取值问问题，在在无统计计数据时时，可采采用表2-580四、设计计计算(三)、用于粘粘性土的的设计计计算6、稳定性性分析地基的稳稳定性要要求最危危险的滑滑动面上上诸力对对滑动中中心所产产生的抗抗滑力矩矩与滑动动力矩应应符合关关系式（（反映其抗抗倾滑能能力）：式中Ms滑动力矩矩；MR抗滑力矩矩可利用复复合地基基的抗剪剪特性、、并使用用圆孤滑滑动法来来进行计计算，假假定地基基某深度度处(Z)剪切面与水平面面的交角为θ，如果考虑砂石石桩与桩间土两两者都发挥着抗抗剪效用，则复复合地基的抗剪剪强度tSP为(3-3-20)81四、设计计算(三)、用于粘性土的的设计计算6、稳定性分析式中:C－桩间土粘聚力；；Z－自地表面的起算算深度γp－桩料重度(容重)；m－桩土面积置换率率；μp－应力集中系数；；φp－桩料内摩擦角。。如果考虑桩间土土荷载产生的固固结，则固结后后强度，桩间土粘聚力C这儿：U—固结度；C0—桩间土固结前饱饱度；μs—应力降低系数；φcu—桩间土固结不排排水内摩擦角；；P计算深度Z处的平均压力。。82五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(一)振冲法振冲法是振动水冲击法的简称，按不同同土类可分为振振冲置换法和振振冲密实法两类类。振冲法在粘粘性土中主要起起振冲置换作用用，置换后填料料形成的桩体与与土组成复合地地基；砂土中主主要起振动挤密密和振动液化作作用。振冲法的的处理深度可达达10m左右。1、振冲器工作原原理及施工过程程借助于偏心块在在定轴转动时产产生的惯性力，，使得振冲器产产生具有一定频频率和振幅的水水平向振动力，，振动的同时在在其下端部喷射射高压水流。在振冲联合作用用下，将振冲器器逐步沉到土中中的设计深度。。清孔后填料振击挤密直至地地表面形成实密桩体832、机具配置1)吊车：用于提升升、贯入振冲器器及移动施工位位置；2)振冲器：成孔并并对料石的振实实工作；3)供电系统及工作作保证能源供应和和控制开、关操操作；4)供水系统(包括水泵)，以提供应成孔施工工用水；5)运料工具。五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(一)振冲法1)三通(电、水、料)一平(场地)；2)施工场地布置：：保证施工过程有有序，顺利；3)桩孔定位（测量、布线））3、施工前的准备备工作84五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(一)振冲法4、施工工艺及顺顺序1)连续填料法：成孔后，振冲器器预留孔底，边边填料边振实；；2)分次填料法：成孔后，逐次填填料，逐次振实实(类似于浅层处理理中的分层压实实施工法)；3)综合填料法：分段连续填料振振实(介于前两者之间间)；4)先护壁后制桩法法：(主要针对软土层层)成孔过程中沉冲冲一段填料护壁壁，再向下沉冲冲一段填料护壁壁…完孔填料密实。成桩顺序：A、回向法；B往复拐折法；C间隔跳打法主要有四种工艺艺855、施工要点五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(一)振冲法1)振冲挤密法①对中粗砂地基土土，可不用另外外加料，直接用用振冲器振动密密实地基，对粉粉细——粘质土，为防止止提出振冲器之之后发生孔中塌塌方，最好采用用连续填料振实实的办法。②施工时，关键是是对水量大小(目的？)及留振时间(？）长短的控制；水量大小——为了保证地基中中的砂土充分饱饱和；留振时间——(指振冲器在地基基下某一深度处处进行振动的时时间)足够的振冲时间间可以使得沙土土充分液化，并并形成足够大的的液化区，确保停振后砂土土颗粒重新排及及密实度的增大大；③整个加固区完工工后，由桩顶部部向下1m左右深度段内需需开挖，并另作作垫层进行密实实处理；865、施工要点五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(一)振冲法2)振冲置换法①施工成孔后，要要留有一定时间间清孔，用回水水将泥浆带出地地面，然后再填填料振实；②当土层中夹有硬硬层时，应采用用多次往复振冲冲办法进行扩孔孔，便于加料；；③加料时宜“少吃多餐”，以保证压实；；④最终填料是要大大于造孔体积，，(确保密室)对孔底部填料尤尤其注意；⑤软土地基要注意意“先护壁、后制桩桩”防止缩径，塌方方。87五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(一)振冲法5、施工要点3)质量控制：通过“三要素”保证质量三个要素指的是是：a填料量b密实电流c留振时间这三个要素是保保证砂土产生液液化及密实的能能量关键。88五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(二)沉管法包括振动成桩法和冲击成桩法两种。1、振动成桩法通过振动作用成成孔成桩。振动作用下，将将套管打入设计计深度(该过程同时也挤挤密了管周土体体)，然后通过套管管向下投入桩料料，边提边振实实进行成桩，具体成桩方法有有三种：1)一次拔管法:桩管振动沉入到到设计深度之后后，通过投料漏漏斗加入砂石料料的同时，一边振实、一边边拔管，直至拔出地面一一次完工。质量控制两个方方面：桩身的连续性与与密实度（由拔拔管速度控制））、桩径（填料料量控制）892)逐步拔管法:桩管振动沉入到到设计深度之后后，通过投料漏漏斗加料，分段段填料、一边振振动、一边拔管管。每拔管50cm，停止拔管而继继续振动，停拔拔时间10～20s（留振时间），，直至将桩管拔拔出地面完工。。质量控制关键：：提拔段长度，填料量量与振动时间。。五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(二)沉管法1、振动成桩法903)重复压拔管法：：桩管沉入设计深深度之后，按设设计规定逐段灌灌料边振边拔管拔至一定长度段段再边振动边向下压压管(沉管)，压缩空气并核核定填料排出情情况下压桩管压实填填料，如此往高高直至完桩。质量控制的关键有两个方面：①填料量的排出率(即填入的料量是否最大限度地排入孔中)；控制施工②用实际压入比

—桩管内径断面面积；AP桩断面面积）.

桩管拔起高度h1时，桩管内有h0高度的料排出到桩孔内，则排出率η=h0/h1

；h2为桩体压实后的高度；压实后体积变化率为

即按要求的压入比V控制桩的施工。。91五、施工方法(最常用的几种施施工方法)(二)沉管法2、冲击成桩法：：主要是通过冲击击作用成孔、成成桩，具体有两两种1)单管法：用冲击器(桩锤)将管打入设计深深度，分次从套套管填料、拔管管、振冲密实成成桩。质量控制：①桩身连续性(用拔管速度控制制)；②桩径(由灌砂量控制)。2)双管法：内外管下沉到设设计完深度，，拔起内管，向外外管内填料，放放下内管，再拔拔起外管到内管管相同高度；锤锤击内外管压实填料逐步成桩、完工工。质量控制：桩体连续性(由贯入度控制)、密实性和其周周围土层挤密后后的均匀性92六、地基质量检检验1应在施工期间及及施工结束后，，检查砂石桩的的施工记录；对沉管法，尚应检查套管往往复挤压振动次次数与时间、套套管升降幅度和和速度、每次填填砂石料量等项项施工记录；2施工后应间隔一一定时间方可进进行质量检验。对饱和粘性土地地基，应待孔隙水压力力消散后进行，，间隔时间不宜少少于28d；对粉土、砂土和和杂填土地基，，不宜少于7d；93六、地基质量检检验3砂石桩的施工质质量检验可采用用单桩载荷试验验，对桩体可采采用动力触探试试验检测，对桩桩间土可采用标标准贯入、静力力触探、动力触触探或其他原位位测试等方法进进行检测。桩间间土质量的检测测位置应在等边边三角形或正方方形的中心。检检测数量不应少少于桩孔总数的的2%；4砂石桩地基竣工工验收时，承载载力检验应采用用复合地基载荷荷试验；5复合地基载荷试试验数量不应少少于总桩数的0.5%，且每个单体建建筑不应少于3点。94一、概述1概念：水泥粉煤灰碎石石桩，简称CFG(CementFly-ashGravel)桩。是由碎石和和适量的石屑，，粉煤灰和少量量水泥，加水拌拌和后用成桩机机具制成具有一定粘结强度的的柔性桩。过调整水泥掺掺量及配比，可可使桩体强度等等级在C5~C20之间变化。2适用土类CFG桩复合地基适用用于可塑-硬塑状粘性土、、粉土、砂土、、碎石土的地基基处理工作。对对于素填土、淤淤泥质土、流-软塑状粘性土应应慎用。可按地地区经验或经试试验确定其有效效性后使用。CFG桩(水泥粉煤灰碎石石桩)953优点：CFG地基加固方法吸吸取了振冲碎石石桩法和水泥搅搅拌桩法的优点点,表现在五个方面面。①施工工艺与普通通振动沉管灌注注桩一样,工艺简单，与振振冲碎石桩相比比，无场地污染染，振动影响也也较小;②仅需少量水泥而而桩体强度增强强效果好，便于于就地取材，基基础工程不会与与上部结构争““三材”；③受力特性与水泥泥搅拌桩类似；；96④沉降量和差异沉沉降控制效果好好。CFG桩的材料强度等等级与普通灌注注桩相近，在竖竖向受力时，其其单桩承载力、、沉降量与同等等条件下的灌注注桩相差无几，，因此其绝对沉沉降量在复合地地基中是最小的的几种形式之一一。此外，由于有褥垫层的变形协协调作用，基础的局部倾斜斜、相邻柱基的的沉降差也得以以减小。因此其沉降量量和差异沉降量量控制效果好。。97⑤适应范围广以地基形式而言言，CFG桩既可适用于条条形基础、独立立基础，也可用用筏基和箱形基基础；就土性而言，CFG桩可用于处理黏黏性土、粉土、、砂土和填土；；CFG既可用于挤密效效果好土，也可可用于挤密效果果差的土。当CFG桩用于挤密效果果好的土时，承承载力的提高既既有挤密作用、又有有置换作用；当CFG桩用于不可挤密密土时，承载力力的提高只有置置换作用。对淤泥质土和天天然地基承载力力较低的土(fka≤50kPa)，应按地区经验验或通过现场试试验确定CFG桩的适用性。98图3-6-1CFG桩图994CFG桩与碎石柔性桩的比比较：①CFG桩身具有一定的粘粘结性，单桩承载力效果果好，能充分发挥桩周周摩阻力和端承承力，故可通过过改变桩长调节节承载力；②CFG桩对复合地基承载载力调节幅度大大，最高可提高高4倍以上；碎石桩为散体材料桩，，桩身无粘结强强度，主要依靠靠桩周土约束力力来承受上部荷荷载，桩长超过过有效长度之后后，增加桩长对对提高不大。碎石桩对复合地基承载载力提高幅度只有0.5~1倍。100③CFG桩可通过增加桩长长，减少地基变变形；④CFG桩的桩土应力比较较高，一般在10～40，故桩周围压对应力力应变特征影响响较少，即以桩桩体为主；⑤CFG桩对多层及高层建建筑物适用。碎石桩桩长超过有效长长度之后，对地地基变形影响较较小。碎石桩桩土应力比一般般只有为1.5～4.0，增加桩长对提提高复合地基承承载力意义不大大，只有提高置置换率，而提高高置换率又会给给施工造成很多多困难。碎石桩较少用于高层建筑物地地基。101二、材料配合合比对桩体力力学性能的影影响特征1粉煤灰粒度大小及配配比，是影响响粉煤灰质量量的主要指标标。由于原煤种类类，煤粉细度度以及燃烧条条件的不同，，对粉煤灰粒粒度及配比的的影响均很大大。球形颗粒影响响粉煤灰的活性。此外，由于球球形颗粒在水水泥浆体中起起润滑作用。。所以粉煤灰灰中如果圆滑滑的球形颗粒粒占多数，就就具有需水量量小，活性高高的特点。一一般粉煤灰越越细，球形颗颗粒越多，因因而水化及接接触界面增加加，容易发挥挥粉煤灰的活活性。1022碎石、石屑和水水泥1)碎石。自身强度大、、利用成本小小，因此构构成CFG桩的骨料。2)石屑。渗入石屑是填填充碎石间的的孔隙，使其其级配良好，，增加颗粒间间的接触面，，提高联结强强度。CFG桩中若不掺和和中等粒度的的骨料石屑，，粗骨料碎石石间多数为点点接触。接触触比表面积小小，整体联结结强度必然较较低，受力一一旦达到联结结强度的极限限，桩体就会会破坏；而掺掺加石屑后将将使填料级配配良好，接触触比表面积增增大，有效提高了了桩体抗剪强强度。3)水泥。化学胶胶凝、粘结与与固化剂作用用。水泥的掺入，，使得呈散体体状态的碎石、石屑、、粉煤灰被充充分粘结为一个整体，，大大提高了了桩体强度。。1033配比试验及其其力学性能粉煤灰、石子子、石屑、水水泥的成分配配比，对桩体体强度、和易易性有很大影影响，主要通通过室内试验验确定。试验内容主要要包括：不同石屑掺量量的配比试验；；不同水泥、粉粉煤灰掺量的配比试验；；不同龄期及养养护条件的配比试验。。物理力学性能能测试。在各种配比试试验条件下，，开展相应的的力学性能测测试，以获得得最佳成分配比参数数。力学性能测试试主要内容包包括不同养护护龄期条件下下的抗压强度、劈劈裂抗拉强度度、轴心抗压压强度、静力力受压弹性模模量等参数。1044石屑掺量的影影响①对强度的影响响：碎石料之间为为点接触，接接触比表面积积小，桩体抗抗剪强度较低低。掺入中等等粒度的石屑屑后，级配变变得良好，增增大基础比表表面积，提高高桩体的抗剪剪强度；②对塌落度和强强度的影响：石屑掺入率存存在一个最佳佳值，过大或或过小对塌落落度和强度都都不利，最佳佳值在25～30％范围内。5不同水泥、粉粉煤灰掺量的的影响①对于某一石屑屑率，不同水水泥、粉煤灰灰掺量得出的的混合料的立方抗压强度度R28与灰水比C/W成正比；②增加粉煤灰的的掺量，要保