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1、第五章 地基处理,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,主讲 翟聚云,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法 一、 概述 水泥粉煤灰碎石桩又称CFG桩（Cement Flyash Gravel Pile），是由水泥、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,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,CFG桩复合地基示意图,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。 CFG桩属于高粘结强度桩，它与素混凝土桩的区别仅仅在于桩体材料的构成不同，而在受力和变形特
2、征方面没有什么区别。它在桩体材料配合比上比素混凝土桩更追求经济效益，在有条件的地方应尽量利用工业废料作为参合剂。,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,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。 褥垫层的主要作用有：保证桩土共同承担荷载；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的百分比越高；减少基础底面的应力集中；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。,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,二、设计要点 CFG桩桩径的确定
3、取决于所采用的成桩设备，一般设计桩径宜取350600mm。 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35倍桩径。 褥垫层宜取150300mm，当桩径大桩距大时宜取高值。褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大于30mm。,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,单桩竖向承载力特征值Ra的取值应符合下列规定： （1）当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力除以安全系数2； （2）当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算：,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,桩体配比按桩体强度控制，桩体试块抗压强度应满足下式要求: 桩长可由建筑物对承载力和变形的要求确定
4、，桩端应落到承载力相对较高的土层.。,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m。清土和截桩时，不得造成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。 施工垂直度偏差不应大于1；对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径；对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,四、质量检验 试验宜在施工结束后28d后进行。试验数量宜为总桩数的0.51，且每个单体工程的试验数量不应少于3点；应抽取不少于总桩数10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身完整性。 CF
5、G桩地基竣工验收时，承载力检验应采用复合地基载荷试验。,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,第十节 水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)法,施工质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯填度和桩体试块抗压强度等,返回,第十一节 挤密法和振冲法 一、概述 在砂土中通过机械振动挤压和加水振动可以使土密实。挤密法及振冲法就是利用这个原理发展起来的两种地基加固方法。 A挤密法 挤密法是以振动或冲击的方法成孔，然后在孔中填入砂、石、土、石灰、灰土或其它材料，并加以捣实成为桩体。按填入的材料不同分别称为砂桩、砂石桩、石灰桩、灰土桩等。,挤密砂桩与排水砂井都是以砂为填料的桩体，但两
6、者的作用是不同的。砂桩的作用主要是挤密，故桩径与填料的密度大，桩距较小；而砂井的作用主要是排水固结，故井径和填料密度小，间距大。 挤密桩主要适用于处理松软砂类土、素填土、杂填土、湿陷性黄土等，将土挤密或消除湿陷性，其效果是显著的。,第十一节 挤密法和振冲法,B振冲法 振冲法是利用一个振冲器在高压水流的帮助下边振边冲，使松砂地基变密，或在粘性土中成孔，在孔中填入碎石制成一根根的桩体，这样的桩体和原来的土构成比原来抗剪强度高和压缩性小的复合地基。,第十一节 挤密法和振冲法,第十一节 挤密法和振冲法,振冲法施工顺序图,在比较软弱的土层中，如能用振冲法制成碎石桩，应间歇一段时间，待强度恢复后，才能用作
7、建筑地基。 二、设计和计算要点 振冲法按照作用机理分为振冲置换法和振冲挤密法两种；挤密法根据使用材料不同又分为土和灰土挤密法、砂石挤密桩法等，下面分别介绍一下其设计和计算要点。,第十一节 挤密法和振冲法,A.振冲置换法设计要点 振冲置换法加固处理的范围应根据建筑物的重要性和场地条件及基础形式而定。当用于多层建筑和高层建筑时，宜在基础外缘扩大12排桩；当要求消除地基液化时，在基础外缘扩大宽度不应小于基底下可液化土层厚度的1/2。,第十一节 挤密法和振冲法,桩长的确定，当相对硬层的的埋深较大时，应按建筑物地基的变形允许值确定。桩长不宜短于4m。在可液化地基中，桩长应按要求的抗震处理深度确定。 桩体
8、材料可用碎石、卵石、角砾、圆砾等硬质材料，含泥量不得大于5%，最大粒径不宜大于80mm。在基础与桩顶之间应铺设一层300mm500mm厚的碎石垫层。,第十一节 挤密法和振冲法,振冲挤密法复合地基承载力、变形计算与振冲置换法计算一样，只不过有些设计参数取值不同，可参阅建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）。,第十一节 挤密法和振冲法,B砂石挤密桩设计要点 加固范围应根据建筑物的重要性和场地条件及基础形式而定。对一般基础，在基础外应扩大13排；对可液化地基，在基础外缘扩大宽度不应小于可液化土层厚度的1/2，并不应小于5m；对高等级公路，一般应处理至边缘外13m。,第十一节 挤密法和振冲法,目
9、前国内采用的桩径一般为0.30.8m， 砂石挤密桩的间距应通过现场试验确定。对于粉土和砂土地基，不宜大于砂石桩直径的4.5倍；对于粘土地基不宜大于砂石桩直径的3倍。初步设计时，砂石桩的间距也可按下述方法计算。,第十一节 挤密法和振冲法,（1）砂土和粉土地基 砂土和粉土地基可根据挤密后要求达到的孔隙比e1来确定。 等边三角形布置 正方形布置,第十一节 挤密法和振冲法,（2）粘性土地基 等边三角形布置 正方形布置 C土桩和灰土桩挤密法设计要点 土桩和灰土桩法是利用成孔过程中的横向挤压作用，桩孔内土被挤向周围，使桩间土挤密，然后将素土（粘性土）或灰土分层填入桩孔内，并分层夯填密实至设计标高。,第十一
10、节 挤密法和振冲法,土桩和灰土桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土、杂填土等地基。可处理地基的深度为515m。当地基土的含水量大于24、饱和度大于65时，不宜选用土桩法或灰土桩法。 采用土桩或灰土桩处理后形成的复合地基的承载力特征值，应通过现场单桩或多桩复合地基载荷试验确定。,第十一节 挤密法和振冲法,对灰土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的2.0倍,并不宜大于250kPa；对土挤密桩复合地基的承载力特征值，不宜大于处理前的1.4倍，并不宜大于180kPa。 设计计算 ： （1）桩孔直径宜为300450mm，并可根据所选用的成孔设备或成孔方法确定。,第十一节 挤密法和振冲
11、法,（2）桩孔间距可为桩孔直径的2.02.5 倍，也可按下式估算： 桩间土的挤密系数应按下式计算：,第十一节 挤密法和振冲法,（3）布桩范围 （4）桩长设计 （5）桩孔填料 桩体的夯实质量宜用平均压实系数控制。当桩孔内用灰土或素土分层回填、分层夯实时，其值均不应小于0.96。,第十一节 挤密法和振冲法,三、施工 桩体施工方法可采用振动沉管、锤击沉管或冲击成孔等成桩法。当用于消除粉细砂及粉土液化时，宜用振动沉管成桩法；施工时桩位水平偏差不应大于0.3倍套管外径；套管垂直度偏差不应大于1。,第十一节 挤密法和振冲法,四、质量检验 土和灰土桩成桩后，应及时抽样检验灰土挤密桩或土挤密桩处理地基的质量。
12、主要检查施工记录、检测全部处理深度内桩体和桩间土的干密度，并将其换算为平均压实系数和平均挤密系数。抽样检验的数量，对一般工程不应少于桩总数的1，对重要工程不应少于桩总数的1.5。,第十一节 挤密法和振冲法,五、石灰桩法简介 机械或人工的方法成孔，然后将不同比例的生石灰（块或粉）和掺合料（粉煤灰、炉渣等）灌入，并进行振密或夯实形成石灰桩桩体，桩体与桩间土形成石灰桩复合地基，以提高地基承载力，减小沉降，称为石灰桩法。 石灰桩法适用于处理饱和粘性土、淤泥、淤泥质土、素填土和杂填土等地基；用于地下水位以上的土层时，宜增加掺合料的含水量并减少生石灰用量，或采取土层浸水等措施。,第十一节 挤密法和振冲法,返回,
