第7章 CFG桩.pptVIP

第7章水泥粉煤灰碎石桩（CFG） 7.1 概述 （一）、定义 水泥粉煤灰碎石桩（Cement Fly－ash Gravel Pile）是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，简称CFG桩。它是在碎石桩的基础上，加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩，是近年来新开发的一种地基处理新技术。 CFG桩与一般碎石桩之问的区别，如表7-1所示(p86)。 注意：CFG桩是由水泥、粉煤灰、石子、石屑加水拌和形成的混和材料灌注而成。这些材料各自的含量多少对混和材料的强度有很大影响，可以通过室内外材料配比试验和材料力学性能试验确定。 一 概述 （二）、CFG桩与一般碎石桩之问的区别 （p86的表7-1） 碎石桩 CFG桩 单桩承载力 　桩的承载力主要靠桩顶以下有限长度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百分比为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，桩承担的荷载占总荷载的百分比为40％～75％ 地基承载力 　加固粘性土地基承载力的提高辐度较小，一般为0．5～1倍 　承裁力提高幅度有较大的可调性，可提高4倍或更高 变形 　减少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，破坏主应力差增大 　应力应变曲线为直线关系，围压对应力～应变曲线没有多大影响 适用范围 　多层建筑地基 　多层和高层建筑地基 5.2、加固机理 CFG桩加固软弱地基，桩和桩间土通过褥垫层形成复合地基。褥垫层为散体材料，是桩和桩间土形成复合地基的必要条件。 其加固软弱地基的作用主要有三种： （一）桩体作用 ;（二）挤密作用 ；（三）褥垫层作用。 （一）桩体作用 桩体上出现应力集中，复合地基的CFG桩起到桩体作用。CFG桩复合地基的桩土应力比高达20-30，而碎石桩复合地基的桩土应力比一般为2-2.5。 在荷载作用下，CFG桩的压缩性明显小于其周围软土。因此，基础传递给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上，即出现了应力集中现象。复合地基中的CFG桩起到了桩体作用。 与由松散材料组成的碎石桩不同，CFG桩桩身具有一定的粘结强度。在荷载作用下，CFG桩桩身不会出现压胀变形，桩身的荷载通过桩周的摩阻力和桩端阻力传递到地基深处，使复合地基的承载力有较大幅度地提高，加固效果显著。而且，CFG桩复合地基变形小，沉降稳定快。 7.2、加固机理 （二）挤密作用 由于CFG桩采用振动沉管法施工，机械的振动和挤压作用使桩间土得以挤密。经加固处理后，地基土的物理力学指标都有所提高，这也说明加固后的桩间土已挤密。 参看p88页的表7-2加固前后土的物理力学指标对比。 （三）褥垫层作用 1.保证桩、土共同承担荷载 为CFG桩提供了上、下刺入的条件。即使桩放在好地层上，也可以提供上刺入的条件 2.减少基础底面的应力集中 参看p88页的图7-2，褥垫层可以改变基础顶面处的桩顶应力与桩间土应力的比例，减少桩顶应力集中。 3.调整了桩土荷载分担比(垂向与水平):参看p88页的表7-3和图7-3。 7.3、设计计算 （一）设计思路： （1）改变过份以桩体承担垂直与水平荷载的传统设计思想； （2）通过褥垫层设计调整桩土水平荷载分担比例； （3）充分发挥桩间土的承载力，提高其承担垂直荷载的能力，提出大桩距的“疏桩理论”。设计时首先考虑土的承载力，不足部分由cfg桩来承担。 注意：对于较好的地基，CFG桩也可以用来提高承载力 （二）设计参数： （1）桩径；（2）桩距；（3）褥垫层；（4）桩长（承载力计算）（5）沉降计算 7.3、设计计算 （1）桩径 ：CFG桩可只在基础范围内布置，CFG桩常采用振动沉管法施工，其桩径应根据桩管大小而定，一般为350mm～600mm。 （2）桩距 桩距的选取需要考虑多种因素：提高地基承载力以满足设计要求，桩体作用的发挥、场地地质条件以及造价等因素，而且施工要方便。可参考表7-4（p90）选取。 桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺等确定，宜取3～7倍桩径。 表7-4　桩距选用表（90） 挤密性好的土，如砂土，粉土、松散填土等 可挤密性土，如粉质粘土、非饱和粘土等 不可挤密性士，如饱和粘土，淤泥质土等 单、双排布桩的条基 （3～5）d （3．5～5）d （4～5）d 含9根以下的独立基础 （3～6）d （3．5～6）d （4～6）d 满堂布桩 （4～6）d （4～6）d （4．5～7）d 注:d—桩径；以成桩后桩的实际桩径为准。 （