第14章--水泥粉煤灰碎石桩PPT.ppt

地基处理Ground Treatment;第14章 水泥粉煤灰碎石桩法Chapter 14 Cement Flyash Gravel Pile;14.1 概 述14.1 Introduction;我国从20世纪70年代起就开始利用碎石桩加固地基，在砂土和粉土中消除地基液化和提高地基承载力。后来逐渐把碎石桩的应用范围扩大，用到塑性指数较大、挤密效果不明显的粘性土中，以期提高地基的承载力。;但大量的工程实践表明对这类土采用碎石桩加固，承载力提高幅度不大，原因在于：碎石桩属于散体材料桩，本身没有粘结强度，主要依靠周围土体的约束来抵抗基础传来的荷载。土体越软，对桩的约束作用越差，桩传递竖向荷载的能力越弱。 CFG桩是针对碎石桩承载特性的上述不足加以改进继而发展起来的。;优点：（1）CFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰，不配钢筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基础的1/3～1/2，经济效益和社会效益非常显著。 （2）施工工艺上具有施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低的特点。 目前该方法已经成为许多地区应用最普遍的地基处理技术之一。; 适用范围： CFG桩法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。 水泥粉煤灰碎石桩复合地基属于刚性桩复合地基，具有承载力提高幅度大，地基变形小等优点。并可适用于多种基础形式：条基、独立基础、箱基和筏基等。;;;;CFG桩施工所需机具;;;CFG 桩机;CFG桩地基处理;CFG桩地基处理;CFG桩地基处理;§14.2 加固机理;（二）挤密作用 CFG桩采用振动沉管法施工，由于振动和挤压作用使桩间土得到挤密。经加固后地基土的含水量、孔隙比、压缩系数均有所减小；重度、压缩模量均有所增加，说明经加固后桩间土已挤密。 （三）褥垫层作用 由级配砂石、粗砂、碎石等散体材料组成的褥垫，在复合地基中有如下几种作用：;1. 保证桩土共同承担荷载 褥垫层的设置为CFG桩复合地基在受荷后提供了桩上、下刺入的条件，即使桩端落在好土层上，至少可以提供上刺入条件，以保证桩间土始终参与工作。 2. 减少基础底面的应力集中 当褥垫层厚度?H＝0 时，桩对基础的应力集中很显著，和桩基础一样，需要考虑桩对基础的冲切破坏。; 当?H大到一定程度后，基底反力即为天然地基的反力分布。一般地，当褥垫层厚度大于10cm时，桩对基础底面产生的应力集中已显著降低；当?H为30cm时，应力集中已很小。所以褥垫层厚度取10－30cm为宜。 3. 调整桩土荷载分担比 复合地基桩、土荷载分担，可用桩、土应力比n表示，也可用桩、土荷载分担比表示。 ;当褥垫层厚度?H＝0，桩土应力比很大。在软土中，桩土应力比n可以超过100，桩分担的荷载相当大。当?H很大时，桩土应力比接近1。此时桩的荷载分担比很小。 4. 调整桩、土水平荷载的分担 试验表明，褥垫层厚度越大，桩顶水平位移越小，即桩顶承受的水平荷载越小。大量实践表明，褥垫层厚度不小于10cm时，桩体不会发生水平折断，桩在复合地基中不会失去工作能力。;褥垫层的合理厚度 由上述知，① 褥垫层厚度过小，桩对基础将产生很显著的应力集中，需考虑桩对基础的冲切，这势必导致基础加厚。如果基础承受水平荷载作用，可能造成复合地基中桩发生断裂。②褥垫层厚度过小，桩间土承载能力不能充分发挥，要达到设计要求的承载力，必然要增加桩的数量或长度，造成经济上的浪费。;③褥垫层厚度大，能够充分发挥桩间土的承载能力。若褥垫层厚度过大，会导致桩土应力比等于或接近1。此时桩承担的荷载太少，实际上复合地基中桩的设置已失去了意义。这样设计的复合地基，其承载力不会比天然地基承载力有较大的提高，而且建筑物的沉降也大。 综合以上分析，结合大量的工程实践，同时考虑到技术上可靠、经济上合理，褥垫层厚度取10～30cm为宜。;14.4 CFG桩复合地基工程特性14.4 Features of CFG Composite Foundation;1、承载力提高幅度大、可调性强 CFG桩的桩长可以从几米到二十多米，并且可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%～75%之间变化，使得复合地基承载力大幅度提高并具有很大的可调性。当地基承载力较高时，荷载又不大，可将桩长设计得短一点，荷载大时桩长可设计得长一些。特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高，用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求时，采用CFG桩复合地基比较容易满足要求。;2、适应范围广 对基础型式而言，CFG桩既可以适用于条形基础、独立基础，也可用于筏板基础和箱形基础。 对于土性而言，CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既可用于挤密效果好的土，也可用于挤密