地基处理CFG桩三

3.5.1概述3.5.2加固原理3.5.3设计与计算3.5.4施工工艺3.5.5效果检验3.5.6工程实例水泥粉煤灰碎石桩

CFG桩

主要内容3.5.1概述定义适用范围重要概念复合桩基散体桩复合地基，其桩体由碎石或砂石等散体材料构成（碎石桩）低粘结强度桩复合地基（石灰桩、灰土桩、水泥搅拌桩）中等粘结强度桩复合地基（夯实水泥土桩）高等粘结强度桩复合地基（CFG桩、素混凝土桩）

在碎石桩基础上加入适量石屑、粉煤灰和水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩，与周围地基土体形成复合地基，它比一般碎石桩复合地基的承载力高、变形量小。

CFG－水泥粉煤灰碎石桩一、定义一.概述1.定义水泥粉煤灰碎石桩法(cementfly-ashgravelpile):由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。2.材料（1）粉煤灰：是燃煤发电厂排出的一种工业废料，其主要化学成分有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO和MgO

等。其中粉煤灰的活性决定于各种粒度的SiO2和Al2O3的含量。

碎石－粗骨料

石屑－中等粒径骨料，使得级配良好；

粉煤灰－细骨料和低标号水泥作用，提高桩体后期强度。

水泥－提高强度。

一、定义

按照施工工艺不同，分为挤土和非挤土两类振动沉管法施工－挤土法螺旋钻施工－非挤土法一、定义（2）碎劈燕（卵档）石塑、砂坊、石段屑、戒水泥桂：CF隶G桩的朵骨料现为碎恒石、束砂和振石屑市为填棍充料乔，水撒泥一赞般采研用普笔通硅此酸盐型水泥烧。（3）材湖料的牺力学快性能立方座抗压钻强度软：28集d养护歇，σc=6.可3~认7.惧3M池Pa，σc=匀6.腿7M即Pa渣;劈裂警抗压恨强度以：80酸d养护趁，σ劈=碎0.仙5~震0.开59溪MP法a，σ劈=屿0.骨54垃MP捧a;轴心纵抗压嫁强度向：80津d养护伯，σ=设3厚.5核~6选.3炊MP铸a，σ劈=绝4.何3M胞Pa脱;静弹协模：E=8.擦4×1演03~9粒.雕8×1相03MP演a，σ劈=8.胆8×1蛛03Mp镜a;（4）适蛋用范习围适用彼于处伴理粘她性土耻、粉饭土、削砂土病和已挡自重诊固结疼的素焰填土决等地勒基。宅对淤斧泥质庄土应苏按地价区经唇验或侄通过搞现场均试验忽确定欣其适驶用性距。（5）CF祸G桩法立的优山点施工漏工艺套简单表，无侨场地谎污染亡，振事动影台响小旦；仅需蹈要少艳量水备泥，嗽便于均就地唐取材荣；受力持特点劳与水游泥搅厚拌桩肿相似网，由象桩侧府阻力再和桩贞端承方载力尚组成眉，增接加桩警长可赔提高哭承载响力。桩型对比值碎石桩CFG桩单桩承载力桩的承载力主要靠桩顶以下有限场地范围内桩周土的侧向约束，当桩长大于有效桩长时，增加桩长对承载力的提高作用不大。以置换率10%计，桩承担荷载占总荷载的15%～30%。桩的承载力主要来自全桩长的摩阻力及桩端承载力，桩越长则承载力越高，以置换率10%计，桩承担荷载占总荷载的40%～75%。复合地基承载力加固黏性土复合地基承载力的提高幅度较小，一般为0.5～1倍。承载力提高幅度有较大可调性，可提高4倍或更高。变形减小地基变形的幅度较小，总的变形量较大。增加桩长可有效地减少变形，总的变形量小。三轴应力应变曲线应力-应变曲线不呈直线关系，增加围压，破坏主应力差较大。应力-应变曲线呈直线关系，围压对应力应变曲线没有多大影响。适用范围多层建筑物地基多层及高层建筑物碎石贵桩与CF冷G桩的季对比一、定义CF嚷G桩吸奏取了禽振冲士碎石叙桩和迁水泥斯搅拌萄桩的旬优点救。施工萝工艺太与普氏通振飘动沉库管灌扩注桩断一样届，工芒艺简蚂单；轿与振莲冲碎养石桩猛相比钉，无第场地丛污染取，振血动影麦响也图较小喷。所用猛材料虫仅需痰少量爪水泥拘，便场于就废地取室材，捉基础届工程熄不会穿与上各部结罗构争体建筑猜材料议，这去也是便比水朴泥搅校拌桩牢的优兽越之您处。受力争特性挨与水党泥搅拐拌桩确类似扫。CF逐G桩和乏桩间您土一敲起，姜通过够褥垫迁层形已成CF沃G桩复冰合地收基。一、定义垫层典指的圈是设危于基叛层以停下的盐结构努层。斧其主怒要作蓄用是卖隔水挂、排支水、雕防冻焦以改搂善基镰层和险土基因的工锤作条海件。垫层貌为介破于基嘴层与央土基券之间困的结风构层,在土洪基水排温状墙况不搁良时,用以膝改善甜土基丝式的水解温状男况,提高强路面殿结构曲的水愤稳性漆和抗眨冻胀见能力,并可柜扩散医荷载,以减瞒少土握基变贝形.垫层律使用堂条件岸和一惨般规恰定如劳下:1.路基财经常学处于闷潮湿令和过宽湿状叠态的赛路段,以及孕在季盘节性始冰冻脆地区硬产生稻冰冻验危害蚊的路搂段应返设垫组层.2.垫层见材料洞有粒投料和京无机呀结合湿料稳可定土弹两类.粒料询包括姨天然武砂砾,粗砂,炉渣吃等.采用乏粗砂育和天镜然砂梳砾时,小于0.犹07赏4m洒m的颗蛮粒含选量应均小于5%岸;采用户炉渣智时,小于2m饥m的颗当粒含经量宜泄小于20秆%.3.垫层布厚度握要按丘当地绝经验竖确定.在季谱节性菌冰冻井地区建路面碍总厚角度小王于防语冻最厨小厚只度时,应以吨垫层请材料济补足.CF木G桩复梯合地牺基。丸此处国的褥岂垫层品，不古是基滋础施墓工时书通常织做的10梢cm厚的巴素混丑凝土掀垫层窝，而牢是由粉粒状认材料划组成踩的散宁体垫斥层。工程岗中，叉对散倒体桩朝和低晒粘结捎强度罪桩复倾合地及基，佳有时齿可不退设置宣褥垫旱层，称也能聚保证娘桩与择土共怕同承锁担荷该载。CF城G桩是候高粘袭结强榜度桩巡寿，褥境垫层胞是CF描G桩和艺桩间芽土形扇成复班合地字基的酷必要皂条件准，是这不可紫缺少挤的一师部分展。一、定义3.褥垫西层作勾用由级晚配的烈砂石激、粗任砂、犁碎石送组成菠的褥而垫层翅有如屿下四财方面豆的作伸用：保证御桩土妇共同烂承担机荷载胃；减少柄基础敌底面痒的应勺力集路中；褥垫陶层厚断度可今以调怒整桩暴土荷休载分减担比回；褥垫趣层厚乏度可坐以调这整桩捐、土家水平妇荷载轰分担根比；——保证兼桩与洒土共勺同承民担荷轻载褥垫层作用——保证帜桩与岸土共主同承累担荷纽奉载褥垫层作用——保证削桩与什土共蓄同承睁担荷肠载褥垫层作用——调整装桩与嘉土垂畅直和加水平两荷载坚的分周担作斤用褥垫层作用——调整至桩与哭土垂信直和坐水平跳荷载典的分常担作害用褥垫层作用桩体作用CF我G不同忍于碎叔石桩排，是座具有援一定鄙粘结姥强度士的混刃合料放。在脉荷载挪作用婆下CF丝式G桩的历压缩程性明闸显比着其周裙围软估土小秤，因斗此基脖础传纸给复逼合地粥基的滥附加牌应力豆随地营基的顺变形织逐渐明集中请到桩济体上婆，出戒现应膀力集既中现谜象，幅复合备地基习中的CF船G桩起译到了份桩体单作用候。——减少同基础赛底面间的应池力集广中H＝0时，趴桩对跪基础慕的应述力集变中很有显著强，和弯桩基裙础一谈样，易需要首考虑疏桩对傻桩基奶的冲螺切破姨坏；H大到误一定份程度筒后，矛基底坏反力哪即为虑天然抢地基犹的反虾力分齿布。褥垫层作用褥垫层的调整均化作用保证淋桩、娱土共似同承赠担荷教载褥垫戚层的腰设置任为Ｃ赴ＦＧ霉桩复股合地夕基在灵受荷后胸提供虽了桩雁上、粪下刺粮入的矩条件飞，即深使桩折端落在殿好土扁层上秩，至认少可津以提午供上语刺入拌条件障，以保宫证桩趴间土绩始终牺参与惊工作斯。褥垫层的调整均化作用减少葵基础盾底面制的应沫力集巴中当褥窃垫层由厚度供大于风１０景ｃｍ辟时，映桩对讨基础产生利的应纹力集愁中已探显著水降低染。褥垫层的调整均化作用褥垫私厚度酿可以疏调整里桩土跳荷载惕分担法比荷载煤一定础时，恭褥垫蠢越厚狗，土气承担垫的荷延载越多号。荷脉载水酱平越固高，嗽桩承梢担的摧荷载袋占总贷荷载的边百分姑比越象大。褥垫层的调整均化作用褥垫膊厚度隆可以森调整权桩、合土水赞平荷炼载分院担比基础虑承受喊水平倒荷载挖时，期褥垫妙厚度林越大工，桩顶届水平栋位移尼越小探，即油桩顶床受的悲水平煮荷载厌越小。CF泉G桩主辩要适笨用于票：粘性厘土、脊淤泥键、淤磁泥质丧土、眼粉土温、砂舍性土坛、杂煤填土寇、湿菜陷性意黄土轻。二、适用范围桩体笛的置源换作袭用挤密匀作用加固存原理3.5.2加固原理褥垫扑层的锻调整损均化点作用非挤俱土法穿施工石时，血施工犬对土粮体的明振动雅或挤言压作用使瓶桩间中土得敢到挤袜密－－佛提高窄了强尾度。加固锁后地责基土崖的含随水量疯、孔扰隙比焦、压安缩系母数均有所疲减小吧；重斧度、告压缩抽模量舟均有蒜所增杏加，移说明经加猎固后简桩间尾土已烂挤密随。挤密作用平面过布置限、桩截径、商桩距桩长定、桩篮体强价度褥垫宁层厚樱度及她材料设计萌参数3.5.3设计与计算Ｌ等边宏三角潮形或遮方形申布置测，面积炮置换去率m不宜挎超过10％（充驴分发枣挥桩美间土富作用貌）平面布置直径——访35搭0～60绣0m删m桩径CF室G桩常烧采用伪振动嚷沉管偷法施局工，害其桩他径根嘴据桩夺管大权小而淋定，御一般案为：Ｌ桩距——（3～6）d桩距桩距参的选探用需沙要考肚虑承此载力该提高培幅度圈要能横满足局设计轻要求飞，且屋施工桐方便最，桩削作用贷的发阳挥、弯场地络地质掩条件理及造军价等窝因素毫。CFG桩桩距选用参考值

土质桩距布桩形式挤密性好的土，如砂土、粉土、松散填土等可挤密土，如粉质黏土、非饱和黏土不可挤密性土，如饱和黏土、淤泥质土单、双排布桩的基础（3~5d）（3.5~5d）（4~5d）含9根以下的独立基础（3~6d）（3.5~6d）（4~6d）满堂布桩（4~6d）（4~6d）（4.5~7d）桩距(1沟)对挤颈密性宽好的铅土，爷如砂撒土、更粉土床和松方散填肺土等偏，桩企距可诵取得丝式较小宫。(2修)对单涂、双荒排布嚼桩的暗条形淡基础睡和面残积小终的独门立基乳础等什，桩概距可胞取得瓶较小婶。反巨之，惕满堂膊布桩开的筏兄基、尼箱基平以及晶多排槽布桩带的条造基、换设备象基础棉等，芝桩距羞应适决当放祸大。(3浙)地下别水位蚀高，属地下净水丰池富的纽奉建筑调场地果桩距易也应道适当旺的放家大。求解淹思路铃：根柴据设膀计要肠求达毫到的鸣复合蹈地基四承载久力以排及天敢然地赖基承柏载力——桩土叼应力另比n—滴—桩顶没应力——桩顶葛承受康的集郑中力——参照恩与施叮工方户法相石关的将桩周日摩阻窗力和册桩端挖端承间力——桩长桩长1、n＝？2、桩死顶应王力3、桩壤顶承灭受的椒集中插力4、桩迈顶承卡受的疑集中董力推仔算桩羊长最低刺强度盒按3倍桩蛇顶应愧力鸟确定稻。桩体强度材料燥：碎眠石、洞级配喊砂石些、粗豪砂或喷中砂厚度院：10～30忌cm为宜乘，可侍适当晒加宽腿。褥垫层材料、厚度一般暗情况CF还G桩复扁合地颂基沉尤降由逝三部谁分组歌成。加固主深度倒范围机内土旧的压巴缩变肥形s1；下卧围层变豪形s2；褥垫渣层变甩形s3。（糠数量柏很小亮可以娱忽略蚂不计烦）沉降计算1.处理宅范围秤和桩底径d水泥摇粉煤许灰碎智石桩桥可只才在基疲础范渴围内面布置心，桩分径宜威取d=侄35呜0～60奖0m利m。2.桩距S根据汁处理旱后的急复合金地基聋承载承力fsp浴k、土核性、男施工液工艺因确定泽，一咏般S=（3～5）d。3.褥垫资层厚阀度和盆材料桩顶丹和基煎础之构间应派设置捉褥垫姥层，左褥垫叠层厚傻度宜从取15矩0～30通0m者m，当宽桩径鞠大或盘桩距杯大时恨褥垫腐层厚县度宜聚取高酱值。褥垫舅层材疾料宜握用中谅砂、失粗砂近、级恐配砂阔石或释碎石昂等，陡最大永粒径本不宜摧大30甩mm。4.水泥恩粉煤泥灰碎办石桩江复合证地基叔承载脊力特拖征值志确定（1）通膏过现遗场复致合地趣基载明荷试比验确贼定；（2）初部步设繁计时程也可榴按下盈式估饰算：fsp酸,k=m（Ra/Ap）+β（1-溜m）fsk式中fsk——处理异后天病然地期基承载矛力特腹征值牌（kP巡寿a）,，宜读按当智地经仰验取帽值，填如无剖经验忌时，洋可取执天然悔地基著承载辆力特围征值；m—加—面积症置换通率，m=让Ap/A；Ap——桩的阴截面勇积(m2)；β—掘—桩间糕土承载俯力折陶减系踏数，宜按鲁地区僚经验雾取值狗，如阵无经鬼验时历可取0.晶75拥~0鲜.9弯5，天然咐地基蹦承载遮力较防高时化取大宴值；Ra——单桩承载除力特券征值退（kN）。（4）单青桩承载己力特帽征值Ra的确孟定当采车用单腔桩载找荷试推验时辩，应雁将单抹桩竖挖向极任限承包载力抖除以蹈安全州系数2，即姨按下赵式计热算：当无娃单桩陵载荷辣试验宾资料关时，膜可按即下式捕估算镰：Ra=Up∑qsi×Li+qp×Ap式中Up——桩的崖周长触，m；qsi——桩侧去第i层土妇的侧币阻力贪特征奶值，kP员a，按惭国家释现行哭国家辨标准《建筑客地基侧基础误设计夕规范》G斧B蛋50翅00盐7有关翅规定拳确定耽取值管；qp——桩的骑端阻斜力特俱征值置，kP倍a，按奥国家拉现行现国家握标准《建筑皱地基虑基础际设计联规范》G采B喇50榨00渣7有关墨规定露确定江取值副；Li——第i层土栗的厚跳度，m。5.桩体队试块颜抗压黎强度猛平均瓦值应卷满足汽下式伟要求访：式中fcu——桩体柄混合汽料试易块（庸边长15辅0m戴m立方注体）裙标准窜养护28石d立方穿体抗巨压强毛度平李均值臭（kP且a）。6.变形刺计算CF激G桩地溜基总妖沉降塑量S为：S=贪S1+S2+S3式中S1——复合固地基糖沉降划量，mm；S2——下卧考土层能沉降皇量，mm；S3——褥垫通层沉话降量灾，mm；因驾褥垫副层厚颗度较鸣小，键其变率形值屡更小为，而羊且多熊在施逮工过霉程中迷完成茧，所民以可徒忽略狮不计娇。所以隔上式庸可简密化为逼：S=记S1+S2地基乌处理尘后的炼变形回计算压应按洽现行论国家扬标准《建筑摘地基牵基础扩设计昌规范》G彻B5括00挖07的有眨关规羊定执至行。呈复合汪土层扁的分疲层与梳天然败地基额相同俯，各欲复合工土层杯的压董缩模古量等落于该灯层天直然地产基压钉缩模奥量的ξ倍，ξ值可寇按下飞式计佛算：变形夏计算默经验柏系数ψs根据杏当地忆沉降辽观测寸资料飘及经寻验确凝定，陷也可逢采用娃下表强数值邪：

（Mpa)2.54.07.015.020.0ψs1.11.00.70.40.2沉降络经验呼系数ψs为变歇形计舌算深比度范分围内校压缩由模量袄的当其量值亲，应跑该下荣式计遭算：式中Ai——第i层土拢附加肯应力且系数志沿土还层深练度的逮积分问值；Esi——基础费底面昨下第i层土黎的压足缩模纳量值唉（MP哀a），咽桩长惠范围回内的项复合决土层驶按复钉合土乏层的读压缩求模量判取值鱼。地基耀变形捞计算色深度册应大雹于复孟合土叹层的历厚度盯，并音符合诱现行闲国家歪标准《建筑戒地基钟基础良设计死规范》G孕B西50税00伤7中地专基变街形计涉算深禾度的顶有关虏规定爷。四认施工1.水泥井粉煤悔灰碎歪石桩兴的施考工，执应根排据现暖场条清件选危用下次列施轨工工软艺：(1令)长螺顺旋钻请孔灌仙注成穗桩，境适用壤于地妇下水典位以西上的冷粘性顾土、岛粉土勇、素叠填土拌、中金等密肢实以例上的柱砂土贷；(2滚)长螺这旋钻镰孔、廊管内塔泵压交混合她料灌魂注成虚桩，榴适用鲜于粘宁性土塔、粉启土、浴砂土昏以及捏对噪津声或裂泥浆狮污染祸要求早严格歇的场钻地；(3浅)振动逐沉管具灌注渐成桩认，适创用于词粉土佛、粘狐性土香及素省填土张地基衔。施工冷桩顶政标高歼宜高税出设茶计桩略顶标犁高不缓少于0.份5m。成桩否过程推中，摔抽样惑做混坐合料艘试块讯，每蚀台机台械一垦天应蔬做一伍组（3块）鸟试块饭（边脖长为15倾0m泼m的立蒜方体冤），魂标准攻养护粥，测菠定其倒立方咏体抗狗压强运度。冬期透施工们时混介合料终入孔两温度赤不得艰低于5拐℃，对巡寿桩头杠和桩仔间土捐应采送取保浇温措插施。清土秃和截卵桩时全，不语得造炸成桩祝顶标恼高以怒下桩炭身断叛裂和想扰动凡桩间妇土。6.褥垫否层铺艳设宜毛采用凑静力贩压实匪法，险当基亏础底凝面下惜桩间芒土的觉含水浩量较至小时笛，也肠可采华用动还力夯律实法稻，夯竹填度受（夯搂实后泥的褥躺垫层牌厚度环与虚钢铺厚便度的离比值阅）不侨得大耗于0.葵90。7.施工乘垂直飞度偏投差不蔬应大毁于1%；对舟满堂猾布桩巩基础俭，桩损位偏换差不慌应大档于0.役4倍桩平径；持对条熊形基奶础，爱桩位券偏差伟不应棍大于0.辉25倍桩鼻径，班对单良排布晒桩桩腰位偏械差不狭应大屈于60诱mm。五葛质量肃检验施工脖质量讲检验摧主要弹应检薪查施爸工记斥录、谨混合尼料坍荒落度盗、桩克数、舰桩位岂偏差抹、褥屠垫层威厚度础、夯炮填度线和桩袜体试溉块抗早压强打度等疼。水泥暴粉煤帮灰碎尤石桩求地基贵竣工沸验收莫时，燃承载凭力检状验应吸采用垃复合氏地基纱载荷订试验论。水泥徒粉煤聚灰碎色石桩撒地基恋检验斩应在俘桩身孝强度性满足竟试验售荷载睛条件肾时，叨并宜克在施漂工结丑束28遥d后进更行。运试验鸟数量立宜为竹总桩博数的0.绍5%～1%，且须每个神单体锤工程摘的试猴验数四量不天应少求于3点。应抽仓取不席少于忧总桩钳数的10风%的桩对进行门低应羽变动驶力试眼验，窑检测怜桩身补完整撕性。3.5.4施工方法一、绒水泥患粉煤晚灰碎鄙石桩暮的施枣工，购应根亩据现冈场条春件选摊用下滔列施币工工纵艺：1长螺抓旋钻吓孔灌抽注成宋桩，截适用骨于地旱下水轧位以委上的之粘性银土、扮粉土倘、素婶填土予、中势等密随实以员上的舰砂土孩；2长螺纷旋钻妇孔、臭管内化泵压柴混合攻料灌淹注成哥桩，慎适用诱于粘比性土印、粉翁土、装砂土纲，以季及对温噪声能或泥齐浆污姻染要体求严裹格的科场地享；3振动幻玉沉管踪蝶灌注跨成桩制，适邻用于傅粉土还、粘剥性土冒及素务填土顿地基喘。二、重长螺冷旋钻胁孔、选管内底泵压技混合宁料灌慰注成炮桩施万工和怒振动盯沉管静灌注底成桩额施工乌除应训执行亦国家嗓现行垂有关详规定中外，络尚应醒符合侧下列袭要求覆：1施工县前应祸按设永计要逼求由落试验纸室进要行配穴合比刮试验扑，施客工时辽按配凳合比奴配制宫混合练料。腹长螺转旋钻励孔、钉管内倍泵压萍混合顺料成前桩施欢工的盛坍落虎度宜躁为16厚0～20盈0m却m，振翁动沉隶管灌暴注成胃桩施广工的亮坍落给度宜仗为30～50忽mm，振参动沉粪管灌浑注成肿桩后上桩顶显浮浆斧厚度升不宜滑超过20倾0m师m；2长螺藏旋钻蕉孔、枪管内歌泵压吨混合葵料成扯桩施锐工在姻钻至善设计舞深度停后，显应准拆确掌坊握提略拔钻齐杆时垂间，关混合情料泵进送量吊应与敬拔管厌速度那相配悬合，惯遇到怒饱和做砂土烧或饱粱和粉蛛土层债，不锯得停脊泵待方料；适沉管好灌注士成桩熔施工毁拔管暖速度破应按碗匀速封控制常，拔箱管速刚度应罚控制团在1.验2～1.疮5m境/m隆in左右松，如逢遇淤既泥或碌淤泥懂质土斧，拔腰管速佳度应成适当窑放慢阅；3施工争桩顶轻标高兆宜高精出设节计桩宜顶标宋高不厌少于0.希5m；4成桩痰过程旱中，讽抽样短做混狗合料旨试块志，每符台机凭械一彼天应远做一制组（3块）例试块魔（边窄长为15典0m锈m的立海方体维），轻标准柏养护聋，测后定其崖立方套体抗挽压强婆度。1）冬蒙期施铅工时测混合驰料入哗孔温脱度不址得低融于5℃，对淡桩头响和桩功间土待应采摸取保浪温措春施。2）清土妻和截歼桩时范，不澡得造暑成桩井顶标搭高以次下桩懂身断验裂和泪扰动好桩间蜘土。3）褥垫召层铺比设宜广采用众静力棍压实牲法，俭当基表础底廊面下宰桩间置土的取含水衡量较欠小时浪，也赚可采报用动婆力夯赖实法丈，夯妨填度条（夯对实后催的褥慈垫层齐厚度翠与虚价铺厚展度的嫩比值炊）不芹得大证于0.技9。三、施工上垂直润度偏未差不冬应大昼于1%；对运满堂即布桩亩基础犬，桩帐位偏邪差不雀应大摸于0.哑4倍桩血径；吴对条脏形基棚础，愧桩位蹲偏差拉不应晚大于0.