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1、1 18 8 水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩法水泥粉煤灰碎石桩法一一一一 CFGCFG桩复合地基的概念桩复合地基的概念桩复合地基的概念桩复合地基的概念 水泥粉煤灰碎石水泥粉煤灰碎石水泥粉煤灰碎石水泥粉煤灰碎石桩桩桩桩（Cement-Flyash-Cement-Flyash-Gravel pileGravel pile）是由水泥、粉煤灰、碎石、）是由水泥、粉煤灰、碎石、）是由水泥、粉煤灰、碎石、）是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘石屑或砂加水拌和形成的高粘石屑或砂加水拌和形成的高粘石屑或砂加水拌和形成的高粘结结结结强强强强度度度度桩桩桩桩（简简简简称称称称C
2、FGCFG桩桩桩桩），），），），桩桩桩桩、桩间桩间桩间桩间土和褥土和褥土和褥土和褥垫层垫层垫层垫层一起构成复合地基。一起构成复合地基。一起构成复合地基。一起构成复合地基。 水泥粉煤灰碎石水泥粉煤灰碎石水泥粉煤灰碎石水泥粉煤灰碎石桩桩桩桩系高粘系高粘系高粘系高粘结结结结强强强强度度度度桩桩桩桩，需需需需设设设设置褥置褥置褥置褥垫层垫层垫层垫层，以保，以保，以保，以保证桩证桩证桩证桩、土、土、土、土共同承担共同承担共同承担共同承担荷载形成复合地基。荷载形成复合地基。荷载形成复合地基。荷载形成复合地基。 CFGCFG桩复合地基组成示意图桩复合地基组成示意图桩复合地基组成示意图桩复合地基组成示意图
3、8.1 8.1 概述概述概述概述2 2二二二二 CFGCFG桩复合地基的应用与发展桩复合地基的应用与发展桩复合地基的应用与发展桩复合地基的应用与发展 CFGCFG桩桩桩桩是建设部是建设部是建设部是建设部“ “七五七五七五七五” ”计划课题，于计划课题，于计划课题，于计划课题，于19881988年立题进行试验研究。年立题进行试验研究。年立题进行试验研究。年立题进行试验研究。19941994年被列为国家级重点推广项目。年被列为国家级重点推广项目。年被列为国家级重点推广项目。年被列为国家级重点推广项目。8080年代末至年代末至年代末至年代末至9090年代初。年代初。年代初。年代初。CFGCFG桩多采
4、桩多采桩多采桩多采用振动沉管打桩机施工。用振动沉管打桩机施工。用振动沉管打桩机施工。用振动沉管打桩机施工。9090年代中期，在北京开始应用长螺旋钻管孔内年代中期，在北京开始应用长螺旋钻管孔内年代中期，在北京开始应用长螺旋钻管孔内年代中期，在北京开始应用长螺旋钻管孔内泵压泵压泵压泵压CFGCFG桩混合料成桩工艺，并在全国推广。桩混合料成桩工艺，并在全国推广。桩混合料成桩工艺，并在全国推广。桩混合料成桩工艺，并在全国推广。 CFGCFG桩桩桩桩可全桩长发挥侧阻，桩端落在好的土层时可很好地发挥端阻，可全桩长发挥侧阻，桩端落在好的土层时可很好地发挥端阻，可全桩长发挥侧阻，桩端落在好的土层时可很好地发挥
5、端阻，可全桩长发挥侧阻，桩端落在好的土层时可很好地发挥端阻，形成的复合地基置换作用强，复合地基承载力提高幅度大，复合模量高，形成的复合地基置换作用强，复合地基承载力提高幅度大，复合模量高，形成的复合地基置换作用强，复合地基承载力提高幅度大，复合模量高，形成的复合地基置换作用强，复合地基承载力提高幅度大，复合模量高，地基变形小。地基变形小。地基变形小。地基变形小。CFGCFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配钢筋，可充分发挥桩桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配钢筋，可充分发挥桩桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配钢筋，可充分发挥桩桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配钢筋，可充分发挥桩
6、间土的承载力，工程造价仅为桩基的间土的承载力，工程造价仅为桩基的间土的承载力，工程造价仅为桩基的间土的承载力，工程造价仅为桩基的1/31/21/31/2，经济效益和社会效益显著。，经济效益和社会效益显著。，经济效益和社会效益显著。，经济效益和社会效益显著。 CFGCFG桩桩桩桩采用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺，具有无泥浆污染、无振采用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺，具有无泥浆污染、无振采用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺，具有无泥浆污染、无振采用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺，具有无泥浆污染、无振动、低噪声等特点，且施工速度快、工期短、质量容易控制。动、低噪声等特点，且施工速度快、工期短、质量容易控制。动、低
7、噪声等特点，且施工速度快、工期短、质量容易控制。动、低噪声等特点，且施工速度快、工期短、质量容易控制。3 3三三三三 CFGCFG桩复合地基工程特性桩复合地基工程特性桩复合地基工程特性桩复合地基工程特性 （1 1）承载力提高幅度大、可调性强）承载力提高幅度大、可调性强）承载力提高幅度大、可调性强）承载力提高幅度大、可调性强 CFGCFG桩桩长可从几米到桩桩长可从几米到桩桩长可从几米到桩桩长可从几米到2020多米，可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的多米，可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的多米，可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的多米，可全桩长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载荷载占总荷载荷载占总荷载荷
8、载占总荷载40%75%40%75%。 （2 2）刚性桩性状明显）刚性桩性状明显）刚性桩性状明显）刚性桩性状明显 CFGCFG桩具有较大的刚性。不仅能充分发挥侧阻力，当桩端落在好土层上桩具有较大的刚性。不仅能充分发挥侧阻力，当桩端落在好土层上桩具有较大的刚性。不仅能充分发挥侧阻力，当桩端落在好土层上桩具有较大的刚性。不仅能充分发挥侧阻力，当桩端落在好土层上时，还具有明显的端承作用。时，还具有明显的端承作用。时，还具有明显的端承作用。时，还具有明显的端承作用。 （3 3）桩体排水作用）桩体排水作用）桩体排水作用）桩体排水作用 当上部土层透水性较差时，当上部土层透水性较差时，当上部土层透水性较差时，
9、当上部土层透水性较差时，CFGCFG桩形成一个良好的排水通道，孔隙水桩形成一个良好的排水通道，孔隙水桩形成一个良好的排水通道，孔隙水桩形成一个良好的排水通道，孔隙水沿着桩体向上排出，直到沿着桩体向上排出，直到沿着桩体向上排出，直到沿着桩体向上排出，直到CFGCFG桩体硬结为止。桩体硬结为止。桩体硬结为止。桩体硬结为止。 （4 4）桩体强度和承载力的关系）桩体强度和承载力的关系）桩体强度和承载力的关系）桩体强度和承载力的关系 CFGCFG桩桩体强度不宜太高，一般取桩顶应力的桩桩体强度不宜太高，一般取桩顶应力的桩桩体强度不宜太高，一般取桩顶应力的桩桩体强度不宜太高，一般取桩顶应力的3 3倍即可。倍
10、即可。倍即可。倍即可。 （5 5）复合地基变形小）复合地基变形小）复合地基变形小）复合地基变形小 CFGCFG桩复合地基模量大、地基沉降量小。当软弱土层较厚时，将桩端桩复合地基模量大、地基沉降量小。当软弱土层较厚时，将桩端桩复合地基模量大、地基沉降量小。当软弱土层较厚时，将桩端桩复合地基模量大、地基沉降量小。当软弱土层较厚时，将桩端落在较硬土层，可以有效减小沉降。落在较硬土层，可以有效减小沉降。落在较硬土层，可以有效减小沉降。落在较硬土层，可以有效减小沉降。4 4 CFG 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桩
11、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。应选择承载力基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。应选择承载力基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。应选择承载力基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层。相对较高的土层作为桩端持力层。相对较高的土层作为桩端持力层。相对较高的土层作为桩端持力层。适用范围广，既可适用于条基、独立基础，也可适用于箱基、筏基；既有适用范围广，既可适用于条基、独立基础，也可
12、适用于箱基、筏基；既有适用范围广，既可适用于条基、独立基础，也可适用于箱基、筏基；既有适用范围广，既可适用于条基、独立基础，也可适用于箱基、筏基；既有工业厂房，也有民用建筑。工业厂房，也有民用建筑。工业厂房，也有民用建筑。工业厂房，也有民用建筑。四四四四 CFGCFG桩的适用范围桩的适用范围桩的适用范围桩的适用范围5 5五五五五 CFGCFG桩与碎石桩的区别桩与碎石桩的区别桩与碎石桩的区别桩与碎石桩的区别 （1 1）概念上区别）概念上区别）概念上区别）概念上区别 水泥粉煤灰碎石桩桩体材料除了碎石以外，还有水泥、粉煤灰的成份，水泥粉煤灰碎石桩桩体材料除了碎石以外，还有水泥、粉煤灰的成份，水泥粉煤
13、灰碎石桩桩体材料除了碎石以外，还有水泥、粉煤灰的成份，水泥粉煤灰碎石桩桩体材料除了碎石以外，还有水泥、粉煤灰的成份，桩身具有高粘结强度。桩身具有高粘结强度。桩身具有高粘结强度。桩身具有高粘结强度。 （2 2）承载机理区别）承载机理区别）承载机理区别）承载机理区别 CFGCFG桩为复合地基刚性桩，桩身可在全长范围内受力，能充分发挥桩为复合地基刚性桩，桩身可在全长范围内受力，能充分发挥桩为复合地基刚性桩，桩身可在全长范围内受力，能充分发挥桩为复合地基刚性桩，桩身可在全长范围内受力，能充分发挥桩周摩阻力和端承力；而碎石桩为散体材料桩，桩身无粘结强度，依靠周桩周摩阻力和端承力；而碎石桩为散体材料桩，桩
14、身无粘结强度，依靠周桩周摩阻力和端承力；而碎石桩为散体材料桩，桩身无粘结强度，依靠周桩周摩阻力和端承力；而碎石桩为散体材料桩，桩身无粘结强度，依靠周围土体的约束力来承受上部荷载。围土体的约束力来承受上部荷载。围土体的约束力来承受上部荷载。围土体的约束力来承受上部荷载。 （3 3）桩土应力比区别）桩土应力比区别）桩土应力比区别）桩土应力比区别 CFGCFG桩的桩土应力比较高一般在桩的桩土应力比较高一般在桩的桩土应力比较高一般在桩的桩土应力比较高一般在10104040，具有很大的可调性，在软，具有很大的可调性，在软，具有很大的可调性，在软，具有很大的可调性，在软土中土中土中土中n n100100；
15、而碎石桩桩土应力比一般为；而碎石桩桩土应力比一般为；而碎石桩桩土应力比一般为；而碎石桩桩土应力比一般为1.51.54.04.0。 （4 4）适用土类区别）适用土类区别）适用土类区别）适用土类区别 CFGCFG桩用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散砂土、粉土等，对桩用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散砂土、粉土等，对桩用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散砂土、粉土等，对桩用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散砂土、粉土等，对塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重；而碎石桩宜处理砂土、粉土、粘性塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重；而碎石桩宜处理砂土、粉土、粘性塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重；而碎石
16、桩宜处理砂土、粉土、粘性塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重；而碎石桩宜处理砂土、粉土、粘性土、填土以及软土，对不排水抗剪强度小于土、填土以及软土，对不排水抗剪强度小于土、填土以及软土，对不排水抗剪强度小于土、填土以及软土，对不排水抗剪强度小于20kPa20kPa软土使用要慎重。软土使用要慎重。软土使用要慎重。软土使用要慎重。 6 68.2 8.2 加固机理加固机理加固机理加固机理一一一一 桩、土受力特性桩、土受力特性桩、土受力特性桩、土受力特性1 1）桩土共同作用）桩土共同作用）桩土共同作用）桩土共同作用 基础传来的荷载，先传给褥垫层，再由褥垫层传递给桩与桩间土。上部基础传来的荷载，先传给褥垫层
17、，再由褥垫层传递给桩与桩间土。上部基础传来的荷载，先传给褥垫层，再由褥垫层传递给桩与桩间土。上部基础传来的荷载，先传给褥垫层，再由褥垫层传递给桩与桩间土。上部传来的荷载大部集中在桩顶，当桩顶压应力超过褥垫层局部抗压强度时，桩传来的荷载大部集中在桩顶，当桩顶压应力超过褥垫层局部抗压强度时，桩传来的荷载大部集中在桩顶，当桩顶压应力超过褥垫层局部抗压强度时，桩传来的荷载大部集中在桩顶，当桩顶压应力超过褥垫层局部抗压强度时，桩体向上刺入，褥垫层产生局部压缩。体向上刺入，褥垫层产生局部压缩。体向上刺入，褥垫层产生局部压缩。体向上刺入，褥垫层产生局部压缩。 a a）复合地基受力前）复合地基受力前）复合地基
18、受力前）复合地基受力前 b b） 复合地基受力后复合地基受力后复合地基受力后复合地基受力后CFGCFG桩复合地基桩土共同作用示意图桩复合地基桩土共同作用示意图桩复合地基桩土共同作用示意图桩复合地基桩土共同作用示意图7 72 2）桩、土荷载分担）桩、土荷载分担）桩、土荷载分担）桩、土荷载分担总荷载记为总荷载记为总荷载记为总荷载记为P P ; ;桩体承担的荷载记为桩体承担的荷载记为桩体承担的荷载记为桩体承担的荷载记为P P p p；桩间土承受的荷载记为桩间土承受的荷载记为桩间土承受的荷载记为桩间土承受的荷载记为P Ps s。 P P= =P Pk k时，桩土承担荷载各占时，桩土承担荷载各占时，桩土
19、承担荷载各占时，桩土承担荷载各占50%50%。P P P Pk k后，桩承担荷载超过桩间土。后，桩承担荷载超过桩间土。后，桩承担荷载超过桩间土。后，桩承担荷载超过桩间土。8 8a) a) 桩身摩阻力桩身摩阻力桩身摩阻力桩身摩阻力 b) b) 桩土位移桩土位移桩土位移桩土位移 c) c) 桩轴力随深度变化桩轴力随深度变化桩轴力随深度变化桩轴力随深度变化 竖向荷载作用下桩传递轴向力的特征竖向荷载作用下桩传递轴向力的特征竖向荷载作用下桩传递轴向力的特征竖向荷载作用下桩传递轴向力的特征3 3）桩传递轴向力的特征）桩传递轴向力的特征）桩传递轴向力的特征）桩传递轴向力的特征 4 4）桩间土应力分布）桩间土
20、应力分布）桩间土应力分布）桩间土应力分布 刚性基础下桩间土上的应力分布情况是在基础边缘应力较大，在基础刚性基础下桩间土上的应力分布情况是在基础边缘应力较大，在基础刚性基础下桩间土上的应力分布情况是在基础边缘应力较大，在基础刚性基础下桩间土上的应力分布情况是在基础边缘应力较大，在基础中间部分较小，内外区的平均应力比在中间部分较小，内外区的平均应力比在中间部分较小，内外区的平均应力比在中间部分较小，内外区的平均应力比在1.251.451.251.45之间。之间。之间。之间。9 9二二二二 复合地基变形特性复合地基变形特性复合地基变形特性复合地基变形特性1 1）变形模式）变形模式）变形模式）变形模式
21、 复合地基加固区范围内土层压缩量复合地基加固区范围内土层压缩量复合地基加固区范围内土层压缩量复合地基加固区范围内土层压缩量s s1 1、下卧层压缩量、下卧层压缩量、下卧层压缩量、下卧层压缩量s s2 2和褥垫层压缩量和褥垫层压缩量和褥垫层压缩量和褥垫层压缩量s s3 3。2 2）复合地基土的变形性状）复合地基土的变形性状）复合地基土的变形性状）复合地基土的变形性状 复合地基和天然地基不同复合地基和天然地基不同复合地基和天然地基不同复合地基和天然地基不同深度处土的位移曲线深度处土的位移曲线深度处土的位移曲线深度处土的位移曲线 复合地基复合地基复合地基复合地基s s- -z z曲线比较平缓，复合地
22、曲线比较平缓，复合地曲线比较平缓，复合地曲线比较平缓，复合地基桩间土变形小于天然地基变形；随基桩间土变形小于天然地基变形；随基桩间土变形小于天然地基变形；随基桩间土变形小于天然地基变形；随着荷载增加，复合地基变形大于天然着荷载增加，复合地基变形大于天然着荷载增加，复合地基变形大于天然着荷载增加，复合地基变形大于天然地基变形。地基变形。地基变形。地基变形。3 3）复合地基中桩的变形性状）复合地基中桩的变形性状）复合地基中桩的变形性状）复合地基中桩的变形性状 与自由单桩相比，在荷载相同的情况下，复合地基中桩的变形大于与自由单桩相比，在荷载相同的情况下，复合地基中桩的变形大于与自由单桩相比，在荷载相
23、同的情况下，复合地基中桩的变形大于与自由单桩相比，在荷载相同的情况下，复合地基中桩的变形大于自由单桩变形。自由单桩变形。自由单桩变形。自由单桩变形。 1010三三三三 CFGCFG桩复合地基各组成要素的主要作用桩复合地基各组成要素的主要作用桩复合地基各组成要素的主要作用桩复合地基各组成要素的主要作用1 1）褥垫层作用）褥垫层作用）褥垫层作用）褥垫层作用 （1 1）保证桩与土共同承担荷载）保证桩与土共同承担荷载）保证桩与土共同承担荷载）保证桩与土共同承担荷载 通过褥垫层塑性调节作用把一部分荷载传到桩间土上，保证桩和桩间通过褥垫层塑性调节作用把一部分荷载传到桩间土上，保证桩和桩间通过褥垫层塑性调节
24、作用把一部分荷载传到桩间土上，保证桩和桩间通过褥垫层塑性调节作用把一部分荷载传到桩间土上，保证桩和桩间土始终参与工作并满足变形协调条件。土始终参与工作并满足变形协调条件。土始终参与工作并满足变形协调条件。土始终参与工作并满足变形协调条件。 （2 2）减小基础底面的应力集中）减小基础底面的应力集中）减小基础底面的应力集中）减小基础底面的应力集中 当褥垫层厚度当褥垫层厚度当褥垫层厚度当褥垫层厚度H H=0=0时，桩对基础底板的应力集中显著。时，桩对基础底板的应力集中显著。时，桩对基础底板的应力集中显著。时，桩对基础底板的应力集中显著。 当褥垫层厚度当褥垫层厚度当褥垫层厚度当褥垫层厚度H H100m
25、m100mm时，桩对基础产生的应力集中现象显著降时，桩对基础产生的应力集中现象显著降时，桩对基础产生的应力集中现象显著降时，桩对基础产生的应力集中现象显著降低；当褥垫层厚度低；当褥垫层厚度低；当褥垫层厚度低；当褥垫层厚度H H=300mm=300mm时，应力集中已经很小。当褥垫层超过一定时，应力集中已经很小。当褥垫层超过一定时，应力集中已经很小。当褥垫层超过一定时，应力集中已经很小。当褥垫层超过一定厚度后，在基础底板设计时可不考虑桩对基础应力集中的影响。厚度后，在基础底板设计时可不考虑桩对基础应力集中的影响。厚度后，在基础底板设计时可不考虑桩对基础应力集中的影响。厚度后，在基础底板设计时可不考
26、虑桩对基础应力集中的影响。11112 2）桩的作用）桩的作用）桩的作用）桩的作用（1 1）承担基础传来的荷载）承担基础传来的荷载）承担基础传来的荷载）承担基础传来的荷载（2 2）对地基土产生一定的挤密作用）对地基土产生一定的挤密作用）对地基土产生一定的挤密作用）对地基土产生一定的挤密作用 3 3）CFGCFG桩复合地基加固作用桩复合地基加固作用桩复合地基加固作用桩复合地基加固作用 （1 1）置换作用）置换作用）置换作用）置换作用 CFGCFG桩桩体弹性模量远大于桩间土弹性模量，桩桩体弹性模量远大于桩间土弹性模量，桩桩体弹性模量远大于桩间土弹性模量，桩桩体弹性模量远大于桩间土弹性模量，CFGCF
27、G桩承担荷载远大于桩桩承担荷载远大于桩桩承担荷载远大于桩桩承担荷载远大于桩间土承担荷载，土被间土承担荷载，土被间土承担荷载，土被间土承担荷载，土被CFGCFG桩置换是复合地基承载力得到提高主要原因。桩置换是复合地基承载力得到提高主要原因。桩置换是复合地基承载力得到提高主要原因。桩置换是复合地基承载力得到提高主要原因。 （2 2）排水作用）排水作用）排水作用）排水作用 CFGCFG桩桩体的渗透系数远大于桩间土层渗透系数。桩桩体的渗透系数远大于桩间土层渗透系数。桩桩体的渗透系数远大于桩间土层渗透系数。桩桩体的渗透系数远大于桩间土层渗透系数。12128.3 8.3 设计计算设计计算设计计算设计计算一
28、一一一 CFGCFG桩复合地基布桩基本要求桩复合地基布桩基本要求桩复合地基布桩基本要求桩复合地基布桩基本要求1 1）平面布置）平面布置）平面布置）平面布置对可液化地基及饱和软粘土地基宜在基础处设对可液化地基及饱和软粘土地基宜在基础处设对可液化地基及饱和软粘土地基宜在基础处设对可液化地基及饱和软粘土地基宜在基础处设1212排砂石护桩。最外排排砂石护桩。最外排排砂石护桩。最外排排砂石护桩。最外排桩中心至基础边缘距离不宜小于桩中心至基础边缘距离不宜小于桩中心至基础边缘距离不宜小于桩中心至基础边缘距离不宜小于1 1倍桩径，且不大于倍桩径，且不大于倍桩径，且不大于倍桩径，且不大于1.51.5倍桩距。倍桩
29、距。倍桩距。倍桩距。 2 2）CFGCFG桩参数设计桩参数设计桩参数设计桩参数设计 （1 1） 桩径桩径桩径桩径 CFGCFG桩桩径桩桩径桩桩径桩桩径350350600mm600mm。 （2 2） 桩距桩距桩距桩距 根据复合地基承载力、土性、施工工艺确定桩距，根据复合地基承载力、土性、施工工艺确定桩距，根据复合地基承载力、土性、施工工艺确定桩距，根据复合地基承载力、土性、施工工艺确定桩距，s s取取取取3 36 6倍桩径。倍桩径。倍桩径。倍桩径。 CFGCFG桩桩距选择桩桩距选择桩桩距选择桩桩距选择 1313（3 3）桩长）桩长）桩长）桩长 在满足承载力和变形要求的前提下，可以通过调整桩长来调
30、整桩距，桩在满足承载力和变形要求的前提下，可以通过调整桩长来调整桩距，桩在满足承载力和变形要求的前提下，可以通过调整桩长来调整桩距，桩在满足承载力和变形要求的前提下，可以通过调整桩长来调整桩距，桩越长，桩间距可以越大。越长，桩间距可以越大。越长，桩间距可以越大。越长，桩间距可以越大。 3 3）褥垫层设计）褥垫层设计）褥垫层设计）褥垫层设计 褥垫层厚度褥垫层厚度褥垫层厚度褥垫层厚度150300mm150300mm。桩径、桩距较大时，褥垫层厚度应取高值。桩径、桩距较大时，褥垫层厚度应取高值。桩径、桩距较大时，褥垫层厚度应取高值。桩径、桩距较大时，褥垫层厚度应取高值。二二二二 CFGCFG桩复合地基
31、承载力计算桩复合地基承载力计算桩复合地基承载力计算桩复合地基承载力计算1 1）复合地基承载力特征值）复合地基承载力特征值）复合地基承载力特征值）复合地基承载力特征值14142 2）单桩竖向承载力特征值）单桩竖向承载力特征值）单桩竖向承载力特征值）单桩竖向承载力特征值1515三三三三 CFG CFG桩桩体强度与配合比设计桩桩体强度与配合比设计桩桩体强度与配合比设计桩桩体强度与配合比设计1 1）桩体强度计算）桩体强度计算）桩体强度计算）桩体强度计算2 2）桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比确定）桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比确定）桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比确定）桩体材料中水泥掺量
32、及其他材料的配合比确定以以以以28d28d混合料试块的强度混合料试块的强度混合料试块的强度混合料试块的强度 确定桩身混合料的水灰比确定桩身混合料的水灰比确定桩身混合料的水灰比确定桩身混合料的水灰比1616混合料中粉灰比的用量计算混合料中粉灰比的用量计算混合料中粉灰比的用量计算混合料中粉灰比的用量计算碎石与石屑的用量计算碎石与石屑的用量计算碎石与石屑的用量计算碎石与石屑的用量计算 石屑率的计算石屑率的计算石屑率的计算石屑率的计算1717四四四四 CFGCFG桩复合地基沉降计算桩复合地基沉降计算桩复合地基沉降计算桩复合地基沉降计算1 1）复合地基沉降计算公式）复合地基沉降计算公式）复合地基沉降计算
33、公式）复合地基沉降计算公式（1 1）分层计算法）分层计算法）分层计算法）分层计算法 1818（2 2）复合模量法）复合模量法）复合模量法）复合模量法19192 2）复合土层压缩模量）复合土层压缩模量）复合土层压缩模量）复合土层压缩模量E Espsp3 3）地基变形计算深度）地基变形计算深度）地基变形计算深度）地基变形计算深度z zn n当无相邻荷载影响，基础宽度在当无相邻荷载影响，基础宽度在当无相邻荷载影响，基础宽度在当无相邻荷载影响，基础宽度在130m130m范围内时，基础中点的地基变形计范围内时，基础中点的地基变形计范围内时，基础中点的地基变形计范围内时，基础中点的地基变形计算深度可按下列
34、简化公式计算算深度可按下列简化公式计算算深度可按下列简化公式计算算深度可按下列简化公式计算：表表表表8.3 8.3 z z取值取值取值取值20208.4 8.4 施工技术施工技术施工技术施工技术一一一一 CFGCFG桩成桩工艺桩成桩工艺桩成桩工艺桩成桩工艺1 1）长螺旋钻孔灌注成桩工艺）长螺旋钻孔灌注成桩工艺）长螺旋钻孔灌注成桩工艺）长螺旋钻孔灌注成桩工艺 长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管长螺旋钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩和振动沉管灌注内泵压混合料灌注成桩和振动沉管灌注内泵压混合料灌注成桩和振动沉管灌注内泵压混合
35、料灌注成桩和振动沉管灌注成桩等。选择施工工艺时应综合考虑设成桩等。选择施工工艺时应综合考虑设成桩等。选择施工工艺时应综合考虑设成桩等。选择施工工艺时应综合考虑设计要求、地基土性质、地下水埋深及对计要求、地基土性质、地下水埋深及对计要求、地基土性质、地下水埋深及对计要求、地基土性质、地下水埋深及对场地周边环境的影响等因素。场地周边环境的影响等因素。场地周边环境的影响等因素。场地周边环境的影响等因素。 步履式全螺旋钻孔机步履式全螺旋钻孔机步履式全螺旋钻孔机步履式全螺旋钻孔机适用于地下水位以上的粘性土、适用于地下水位以上的粘性土、适用于地下水位以上的粘性土、适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、
36、中等密实以上的粉土、素填土、中等密实以上的粉土、素填土、中等密实以上的粉土、素填土、中等密实以上的砂土。施工处理深度一般小于砂土。施工处理深度一般小于砂土。施工处理深度一般小于砂土。施工处理深度一般小于30m30m，常用桩径在，常用桩径在，常用桩径在，常用桩径在400420mm400420mm。21212 2）长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺）长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺）长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺）长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩工艺 优点：优点：优点：优点：低噪音、无泥浆污染；低噪音、无泥浆污染；低噪音、无泥浆污染；低噪音、无泥浆污染；成孔制桩时不产生振动，避
37、免了新打桩成孔制桩时不产生振动，避免了新打桩成孔制桩时不产生振动，避免了新打桩成孔制桩时不产生振动，避免了新打桩对已打桩产生的不良的影响；对已打桩产生的不良的影响；对已打桩产生的不良的影响；对已打桩产生的不良的影响；成孔穿透能力强，可穿透硬土层，诸如砂层、成孔穿透能力强，可穿透硬土层，诸如砂层、成孔穿透能力强，可穿透硬土层，诸如砂层、成孔穿透能力强，可穿透硬土层，诸如砂层、圆砾层和粒径不大于圆砾层和粒径不大于圆砾层和粒径不大于圆砾层和粒径不大于60mm60mm的卵石层；的卵石层；的卵石层；的卵石层；施工效率高。施工效率高。施工效率高。施工效率高。 钻机就位钻机就位钻机就位钻机就位钻进成孔钻进成
38、孔钻进成孔钻进成孔连续压灌混合料连续压灌混合料连续压灌混合料连续压灌混合料提升钻杆成桩提升钻杆成桩提升钻杆成桩提升钻杆成桩钻机移位。钻机移位。钻机移位。钻机移位。适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声要求严格的场地。适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声要求严格的场地。适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声要求严格的场地。适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声要求严格的场地。 22223 3）振动沉管振动沉管振动沉管振动沉管灌注成桩工艺灌注成桩工艺灌注成桩工艺灌注成桩工艺施工操作简单、费用低、对桩间土挤密效果显著、可消除地基液化。施工操作简单、费用低、对桩间土挤密效果显著、可消除地基液化。施工操作简单
39、、费用低、对桩间土挤密效果显著、可消除地基液化。施工操作简单、费用低、对桩间土挤密效果显著、可消除地基液化。施工处理深度一般小于施工处理深度一般小于施工处理深度一般小于施工处理深度一般小于30m30m，常用桩径在，常用桩径在，常用桩径在，常用桩径在360420mm360420mm。振动沉管灌注桩施工存在问题：振动沉管灌注桩施工存在问题：振动沉管灌注桩施工存在问题：振动沉管灌注桩施工存在问题：难以穿透砂层、卵石层等硬土层；难以穿透砂层、卵石层等硬土层；难以穿透砂层、卵石层等硬土层；难以穿透砂层、卵石层等硬土层；施工噪音较大，不适宜在城市居民区施工；施工噪音较大，不适宜在城市居民区施工；施工噪音较
40、大，不适宜在城市居民区施工；施工噪音较大，不适宜在城市居民区施工；当临近已有建筑物施工时，振动对建筑物可能产生不良影响；当临近已有建筑物施工时，振动对建筑物可能产生不良影响；当临近已有建筑物施工时，振动对建筑物可能产生不良影响；当临近已有建筑物施工时，振动对建筑物可能产生不良影响；当施工顺序不当时，还有将邻桩挤断的可能。当施工顺序不当时，还有将邻桩挤断的可能。当施工顺序不当时，还有将邻桩挤断的可能。当施工顺序不当时，还有将邻桩挤断的可能。 施工工艺流程：钻机就位施工工艺流程：钻机就位施工工艺流程：钻机就位施工工艺流程：钻机就位沉管成孔沉管成孔沉管成孔沉管成孔钻杆内灌注混合料钻杆内灌注混合料钻杆
41、内灌注混合料钻杆内灌注混合料提升钻杆并提升钻杆并提升钻杆并提升钻杆并补投混合料补投混合料补投混合料补投混合料成桩成桩成桩成桩钻机移位。钻机移位。钻机移位。钻机移位。2323二二二二 施工注意事项施工注意事项施工注意事项施工注意事项 1 1）CFGCFG桩施工桩施工桩施工桩施工 施工时按配合比配置混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料工的坍施工时按配合比配置混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料工的坍施工时按配合比配置混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料工的坍施工时按配合比配置混合料。长螺旋钻孔、管内泵压混合料工的坍落度落度落度落度160200mm160200mm，振动沉管法坍落度，振动沉管法坍落度，振动
42、沉管法坍落度，振动沉管法坍落度3050mm3050mm。 沉管灌注成桩施工拔管速度控制在沉管灌注成桩施工拔管速度控制在沉管灌注成桩施工拔管速度控制在沉管灌注成桩施工拔管速度控制在1.21.5m/min1.21.5m/min左右，遇淤泥或左右，遇淤泥或左右，遇淤泥或左右，遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。淤泥质土，拔管速度应适当放慢。淤泥质土，拔管速度应适当放慢。淤泥质土，拔管速度应适当放慢。 成桩过程中，抽样做混合料试块，测定其立方体抗压强度。成桩过程中，抽样做混合料试块，测定其立方体抗压强度。成桩过程中，抽样做混合料试块，测定其立方体抗压强度。成桩过程中，抽样做混合料试块，测定其立方体抗
43、压强度。 施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于施工桩顶标高宜高出设计桩顶标高不少于0.5m0.5m。 施工垂直度偏差不应大于施工垂直度偏差不应大于施工垂直度偏差不应大于施工垂直度偏差不应大于1%1%；满堂布桩基础，桩位偏差不应大于；满堂布桩基础，桩位偏差不应大于；满堂布桩基础，桩位偏差不应大于；满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.40.4倍桩径；条形基础，桩位偏差不应大于倍桩径；条形基础，桩位偏差不应大于倍桩径；条形基础，桩位偏差不应大于倍桩径；条形基础，桩位偏差不应大于0.250.25倍桩径，单排布桩桩位偏差倍桩径，单排布
44、桩桩位偏差倍桩径，单排布桩桩位偏差倍桩径，单排布桩桩位偏差不大于不大于不大于不大于60mm60mm。 施打顺序分为连续施打和隔桩跳打。施打顺序分为连续施打和隔桩跳打。施打顺序分为连续施打和隔桩跳打。施打顺序分为连续施打和隔桩跳打。2424 2 2）清土和截桩）清土和截桩）清土和截桩）清土和截桩 保护桩长是指成桩时预先设定的加长的一段桩长，可取保护桩长是指成桩时预先设定的加长的一段桩长，可取保护桩长是指成桩时预先设定的加长的一段桩长，可取保护桩长是指成桩时预先设定的加长的一段桩长，可取0.50.7m0.50.7m，上部用粘土封顶。待强度达到设计要求、复合地基检测完成后截掉桩头。上部用粘土封顶。待
45、强度达到设计要求、复合地基检测完成后截掉桩头。上部用粘土封顶。待强度达到设计要求、复合地基检测完成后截掉桩头。上部用粘土封顶。待强度达到设计要求、复合地基检测完成后截掉桩头。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。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。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。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。 3 3）褥垫层施工）褥垫层施工）褥垫层施工）褥垫层施工 宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土含水量较小时，可采用动宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土含水量较小时，可采用动宜采用静力压实法，当基础底面
46、下桩间土含水量较小时，可采用动宜采用静力压实法，当基础底面下桩间土含水量较小时，可采用动力夯实法，夯填度（夯实后褥垫层厚度与虚铺厚度比值）不得大于力夯实法，夯填度（夯实后褥垫层厚度与虚铺厚度比值）不得大于力夯实法，夯填度（夯实后褥垫层厚度与虚铺厚度比值）不得大于力夯实法，夯填度（夯实后褥垫层厚度与虚铺厚度比值）不得大于0.90.9。 25258.5 8.5 质量检验质量检验质量检验质量检验 主要检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、主要检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、主要检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、主要检查施工记录、混合料坍
47、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。夯填度和桩体试块抗压强度等。夯填度和桩体试块抗压强度等。夯填度和桩体试块抗压强度等。 CFGCFG桩施工前应对水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料进行检验。施桩施工前应对水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料进行检验。施桩施工前应对水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料进行检验。施桩施工前应对水泥、粉煤灰、砂及碎石等原材料进行检验。施工中应对桩身混合料的配合比、混合料坍落度、提拔钻管速度、成孔深工中应对桩身混合料的配合比、混合料坍落度、提拔钻管速度、成孔深工中应对桩身混合料的配合比、混合料坍落度、提拔钻管速度、成孔深工中应对桩身混合料的配合比、混合料坍落
48、度、提拔钻管速度、成孔深度、混合料灌入量等进行质量控制。度、混合料灌入量等进行质量控制。度、混合料灌入量等进行质量控制。度、混合料灌入量等进行质量控制。 打桩过程中随时检测地面是否发生隆起，打新桩时对已打但尚未固打桩过程中随时检测地面是否发生隆起，打新桩时对已打但尚未固打桩过程中随时检测地面是否发生隆起，打新桩时对已打但尚未固打桩过程中随时检测地面是否发生隆起，打新桩时对已打但尚未固结桩的桩顶进行位移测量，以估算桩径缩小量；对已打并结硬桩的桩顶结桩的桩顶进行位移测量，以估算桩径缩小量；对已打并结硬桩的桩顶结桩的桩顶进行位移测量，以估算桩径缩小量；对已打并结硬桩的桩顶结桩的桩顶进行位移测量，以估
49、算桩径缩小量；对已打并结硬桩的桩顶进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。一般当桩顶位移超过进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。一般当桩顶位移超过进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。一般当桩顶位移超过进行桩顶位移测量，以判断是否断桩。一般当桩顶位移超过10mm10mm，需，需，需，需开挖进行检查。开挖进行检查。开挖进行检查。开挖进行检查。一一一一 施工质量检验施工质量检验施工质量检验施工质量检验2626二二二二 竣工质量检测竣工质量检测竣工质量检测竣工质量检测 一般一般一般一般28d28d天后对天后对天后对天后对CFGCFG桩及复合地基进行检测，检测包括低应变对桩身质桩及复合地基进行检测，检测包括低应变
50、对桩身质桩及复合地基进行检测，检测包括低应变对桩身质桩及复合地基进行检测，检测包括低应变对桩身质量的检测和静载荷试验对承载力的检测。量的检测和静载荷试验对承载力的检测。量的检测和静载荷试验对承载力的检测。量的检测和静载荷试验对承载力的检测。 检测数量：静载荷试验数量取检测数量：静载荷试验数量取检测数量：静载荷试验数量取检测数量：静载荷试验数量取CFGCFG桩总桩数的桩总桩数的桩总桩数的桩总桩数的0.5%0.5%1.0%1.0%，但不少于，但不少于，但不少于，但不少于3 3点；低应变检测数量一般取点；低应变检测数量一般取点；低应变检测数量一般取点；低应变检测数量一般取CFGCFG桩总桩数的桩总桩
51、数的桩总桩数的桩总桩数的10%10%。选择试验点时应本着随。选择试验点时应本着随。选择试验点时应本着随。选择试验点时应本着随机分布的原则进行选择。机分布的原则进行选择。机分布的原则进行选择。机分布的原则进行选择。 1 1）CFGCFG桩的检测桩的检测桩的检测桩的检测CFGCFG桩单桩静载荷试验按桩单桩静载荷试验按桩单桩静载荷试验按桩单桩静载荷试验按建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范建筑桩基技术规范 执行。执行。执行。执行。CFGCFG桩低应变检测桩身质量评价分为四类：桩低应变检测桩身质量评价分为四类：桩低应变检测桩身质量评价分为四类：桩低应变检测桩身质量评价分为四类： 类桩：完好
52、桩；类桩：完好桩；类桩：完好桩；类桩：完好桩； 类桩：有轻微缺陷，但不影响原设计桩身结构强度的桩；类桩：有轻微缺陷，但不影响原设计桩身结构强度的桩；类桩：有轻微缺陷，但不影响原设计桩身结构强度的桩；类桩：有轻微缺陷，但不影响原设计桩身结构强度的桩； 类桩：有明显缺陷，但应采用其它方法进一步确认可用性的桩；类桩：有明显缺陷，但应采用其它方法进一步确认可用性的桩；类桩：有明显缺陷，但应采用其它方法进一步确认可用性的桩；类桩：有明显缺陷，但应采用其它方法进一步确认可用性的桩； 类桩：有严重缺陷或断桩。类桩：有严重缺陷或断桩。类桩：有严重缺陷或断桩。类桩：有严重缺陷或断桩。2727 褥垫层的厚度与铺设
53、方法。褥垫层的底标高与桩顶设计标高相同，褥垫层的厚度与铺设方法。褥垫层的底标高与桩顶设计标高相同，褥垫层的厚度与铺设方法。褥垫层的底标高与桩顶设计标高相同，褥垫层的厚度与铺设方法。褥垫层的底标高与桩顶设计标高相同，铺设厚度铺设厚度铺设厚度铺设厚度6 610cm10cm，铺设面积与载荷板面积相同。，铺设面积与载荷板面积相同。，铺设面积与载荷板面积相同。，铺设面积与载荷板面积相同。 当当当当p-sp-s 曲线不存在极限荷载时按相对变形值确定复合地基承载力，取曲线不存在极限荷载时按相对变形值确定复合地基承载力，取曲线不存在极限荷载时按相对变形值确定复合地基承载力，取曲线不存在极限荷载时按相对变形值确
54、定复合地基承载力，取s/bs/b=0.01=0.01对应的荷载作为对应的荷载作为对应的荷载作为对应的荷载作为CFGCFG桩复合地基承载力标准值。桩复合地基承载力标准值。桩复合地基承载力标准值。桩复合地基承载力标准值。 3 3）桩间土检验）桩间土检验）桩间土检验）桩间土检验用标准贯入、静力触探和钻孔取样等试验对桩间土进行处理后的对比试用标准贯入、静力触探和钻孔取样等试验对桩间土进行处理后的对比试用标准贯入、静力触探和钻孔取样等试验对桩间土进行处理后的对比试用标准贯入、静力触探和钻孔取样等试验对桩间土进行处理后的对比试验。对砂性土地基可采用标准贯入动力触探等方法检测挤密程度。验。对砂性土地基可采用
55、标准贯入动力触探等方法检测挤密程度。验。对砂性土地基可采用标准贯入动力触探等方法检测挤密程度。验。对砂性土地基可采用标准贯入动力触探等方法检测挤密程度。2 2）CFGCFG桩复合地基的检测桩复合地基的检测桩复合地基的检测桩复合地基的检测2828 拟建某学院教学楼为拟建某学院教学楼为拟建某学院教学楼为拟建某学院教学楼为5 5层，框架结构层，框架结构层，框架结构层，框架结构, ,基础采用钢筋混凝土独基础采用钢筋混凝土独基础采用钢筋混凝土独基础采用钢筋混凝土独立柱基础立柱基础立柱基础立柱基础, ,基础以采用碎石桩、基础以采用碎石桩、基础以采用碎石桩、基础以采用碎石桩、CFGCFG桩二次复合的人工地基
56、为持桩二次复合的人工地基为持桩二次复合的人工地基为持桩二次复合的人工地基为持力层。根据设计要求，力层。根据设计要求，力层。根据设计要求，力层。根据设计要求，A A区区区区CFGCFG桩复合地基承载力特征值桩复合地基承载力特征值桩复合地基承载力特征值桩复合地基承载力特征值f fspkspk280kPa280kPa，复合土层压缩模量，复合土层压缩模量，复合土层压缩模量，复合土层压缩模量spsp12MPa12MPa。8.6 8.6 工程应用实例工程应用实例工程应用实例工程应用实例【例例例例1 1】 2929土土土土 层层层层 kN/mkN/m3 3E Es sMPaMPaC CkPakPa（ ）f
57、fskskkPakPa素填土素填土素填土素填土1 118.018.00 012.012.0粘土粘土粘土粘土2-12-118.018.010.010.0151513.013.0120120粘土粘土粘土粘土2-22-220.020.010.010.0303021.021.0200200粉粉粉粉质质质质粘土粘土粘土粘土3-3-1 119.519.58.08.0232321.021.0200200土的工程特性指标土的工程特性指标土的工程特性指标土的工程特性指标3030n nCFGCFG桩设计所需的参数建议值桩设计所需的参数建议值桩设计所需的参数建议值桩设计所需的参数建议值 素素素素填填填填土土土土1
58、1粘粘粘粘 土土土土2-12-1粘粘粘粘 土土土土2-22-2粉粉粉粉质质质质粘粘粘粘 土土土土3-13-1含卵含卵含卵含卵石粉石粉石粉石粉质质质质粘粘粘粘土土土土3-23-2卵卵卵卵 石石石石（4 4）强强强强风风风风化化化化泥岩泥岩泥岩泥岩（5-15-1）中等中等中等中等风风风风化泥岩化泥岩化泥岩化泥岩（5-25-2）q qp p/kPa/kPa/ /12001200120012001500150015001500200020001200120030003000q qsi si/kPa/kPa/ /15154545404045456565/ / /3131n n根据以上计算，取根据以上计算
59、，取根据以上计算，取根据以上计算，取R Ra a=220kN=220kN 1 1） CFGCFG桩加固地基方案设计桩加固地基方案设计桩加固地基方案设计桩加固地基方案设计（1 1）初步确定桩长与桩径）初步确定桩长与桩径）初步确定桩长与桩径）初步确定桩长与桩径设计桩直径为设计桩直径为设计桩直径为设计桩直径为d=400mmd=400mm；初选桩长；初选桩长；初选桩长；初选桩长4m4m，桩端座落在第，桩端座落在第，桩端座落在第，桩端座落在第2-22-2层粘土上。层粘土上。层粘土上。层粘土上。（2 2）确定单桩承载力特征值）确定单桩承载力特征值）确定单桩承载力特征值）确定单桩承载力特征值按类似摩擦桩单桩
60、承载力特征值计算：按类似摩擦桩单桩承载力特征值计算：按类似摩擦桩单桩承载力特征值计算：按类似摩擦桩单桩承载力特征值计算：3232n n桩顶应力桩顶应力桩顶应力桩顶应力 p p R Ra a/A/Ap p220/0.1256=1800kN/m220/0.1256=1800kN/m2 2n n则桩体抗压强度为则桩体抗压强度为则桩体抗压强度为则桩体抗压强度为 f fcucu33p p =5.4MPa=5.4MPa（3 3）桩体强度验算）桩体强度验算）桩体强度验算）桩体强度验算 根据根据根据根据建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)(J
61、GJ79-2002)规定：桩体试块抗压强度规定：桩体试块抗压强度规定：桩体试块抗压强度规定：桩体试块抗压强度平均值应满足：平均值应满足：平均值应满足：平均值应满足：3333n n式中：式中：式中：式中：f fsksk桩间土承载力特征值，取值桩间土承载力特征值，取值桩间土承载力特征值，取值桩间土承载力特征值，取值120kPa;120kPa; n n 桩间土强度发挥系数，取桩间土强度发挥系数，取桩间土强度发挥系数，取桩间土强度发挥系数，取0.750.75。n n 经计算，经计算，经计算，经计算，mm0.1140.114 ，为了安全，为了安全，为了安全，为了安全mm取值取值取值取值0.120.12。
62、n n则则则则f fspkspk=289.4kPa280kPa=289.4kPa280kPa，满足要求。，满足要求。，满足要求。，满足要求。（4 4）复合地基置换率）复合地基置换率）复合地基置换率）复合地基置换率建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范建筑地基处理技术规范(JGJ79-2002)(JGJ79-2002)中。中。中。中。3434n n复合地基压缩模量满足设计要求。复合地基压缩模量满足设计要求。复合地基压缩模量满足设计要求。复合地基压缩模量满足设计要求。（5 5）复合地基压缩模量验算）复合地基压缩模量验算）复合地基压缩模量验算）复合地基压缩模量验算 复合地基压缩
63、模量复合地基压缩模量复合地基压缩模量复合地基压缩模量E Espsp等于天然地基压缩模量的等于天然地基压缩模量的等于天然地基压缩模量的等于天然地基压缩模量的 倍倍倍倍3535n n以柱基以柱基以柱基以柱基J-1dJ-1d为例：为例：为例：为例：n nS S4.004.004.004.0016.00m16.00m2 2，n n n n15.2815.28个个个个n n为保证质量及安全，取为保证质量及安全，取为保证质量及安全，取为保证质量及安全，取n n1616； （6 6）桩数计算及布桩）桩数计算及布桩）桩数计算及布桩）桩数计算及布桩本工程本工程本工程本工程CFGCFG桩在基础范围内按正方形或矩形
64、、三角形布桩。根据经验桩在基础范围内按正方形或矩形、三角形布桩。根据经验桩在基础范围内按正方形或矩形、三角形布桩。根据经验桩在基础范围内按正方形或矩形、三角形布桩。根据经验及规范要求，边桩中心到基础边缘距离不宜小于及规范要求，边桩中心到基础边缘距离不宜小于及规范要求，边桩中心到基础边缘距离不宜小于及规范要求，边桩中心到基础边缘距离不宜小于400mm400mm。桩数根据以下公式计算：桩数根据以下公式计算：桩数根据以下公式计算：桩数根据以下公式计算：3636n n R R c c水泥标号（水泥标号（水泥标号（水泥标号（MPaMPa），），），），42.542.5级为级为级为级为42.5 MPa42
65、.5 MPa；n nCC水泥用量（水泥用量（水泥用量（水泥用量（kgkg）；）；）；）；WW水的用量（水的用量（水的用量（水的用量（kgkg）；）；）；）；f fcucu5.4MPa5.4MPa；取；取；取；取f fcucu =6MPa=6MPa。n n一般情况下，混合料密度为一般情况下，混合料密度为一般情况下，混合料密度为一般情况下，混合料密度为2.2g/cm2.2g/cm3 3；如振动沉管施工中，混合料的；如振动沉管施工中，混合料的；如振动沉管施工中，混合料的；如振动沉管施工中，混合料的坍落度为坍落度为坍落度为坍落度为3cm3cm时；需水量为时；需水量为时；需水量为时；需水量为189kg/
66、m189kg/m3 3。n n则可得出水泥用量则可得出水泥用量则可得出水泥用量则可得出水泥用量C=86.3 kgC=86.3 kg。（7 7）桩体混合料的配比确定）桩体混合料的配比确定）桩体混合料的配比确定）桩体混合料的配比确定以以以以28d28d混合料试块的强度混合料试块的强度混合料试块的强度混合料试块的强度f fcucu确定确定确定确定C/WC/W。3737n n FF粉煤灰的用量（粉煤灰的用量（粉煤灰的用量（粉煤灰的用量（kgkg）；经计算，）；经计算，）；经计算，）；经计算，F=218.5 kgF=218.5 kg。n n碎石与石屑的用量为碎石与石屑的用量为碎石与石屑的用量为碎石与石屑
67、的用量为: :混合料中粉灰比的关系混合料中粉灰比的关系混合料中粉灰比的关系混合料中粉灰比的关系3838n nGG1 1每每每每mm3 3石屑重量；石屑重量；石屑重量；石屑重量；GG2 2每每每每mm3 3碎碎碎碎石重量。石重量。石重量。石重量。=0.250.33=0.250.33=0.250.33=0.250.33，取取取取0.30.30.30.3n n则则则则GG1 1=511.86 kg=511.86 kg； GG2 2=1194.34 kg=1194.34 kg石屑率的计算石屑率的计算石屑率的计算石屑率的计算碎石碎石碎石碎石2030mm2030mm；石屑；石屑；石屑；石屑10mm10mm
68、。3939n nhh虚铺厚度；虚铺厚度；虚铺厚度；虚铺厚度； 夯填度，夯填度，夯填度，夯填度， =0.870.90=0.870.90； H=1030cmH=1030cm。n n褥垫层为中粗砂，褥垫层为中粗砂，褥垫层为中粗砂，褥垫层为中粗砂，820 mm820 mm碎石与卵石。碎石与卵石。碎石与卵石。碎石与卵石。2 2） 褥垫层的铺设褥垫层的铺设褥垫层的铺设褥垫层的铺设（1 1）褥垫层的作用）褥垫层的作用）褥垫层的作用）褥垫层的作用（2 2）褥垫层的厚度）褥垫层的厚度）褥垫层的厚度）褥垫层的厚度4040【例2】江苏省某建筑工程，建筑场地为第四季全江苏省某建筑工程，建筑场地为第四季全新世冲积层，地
69、下水位较高，场地土为深厚的中高新世冲积层，地下水位较高，场地土为深厚的中高压缩性饱和软土，场地地质分层自上而下分压缩性饱和软土，场地地质分层自上而下分7 7层。该层。该建筑为框架结构，基础采用筏板基础，建筑设置地建筑为框架结构，基础采用筏板基础，建筑设置地下室，室内外高差下室，室内外高差0.3m0.3m，基础埋深自室外地坪起算，基础埋深自室外地坪起算2m.2m.上部结构传至基础顶面的竖向荷载准值上部结构传至基础顶面的竖向荷载准值F Fk=480103kNk=480103kN，准永久荷载组合值，准永久荷载组合值F F/k=350103kN/k=350103kN，筏板基础底面尺寸，筏板基础底面尺寸
70、30m90m30m90m。该建筑物基础坐落。该建筑物基础坐落在第在第层淤泥质粉质粘土层上，天然地基承载力特层淤泥质粉质粘土层上，天然地基承载力特征值为征值为80kPa80kPa，采用，采用CFGCFG桩复合地基进行地基处理，桩复合地基进行地基处理，设计要求处理后的地基承载力特征值设计要求处理后的地基承载力特征值f fspkspk不小于不小于180kPa180kPa，沉降量不大于，沉降量不大于120mm120mm。 4141 4242 CFG CFG桩复合地基设计如下：桩复合地基设计如下：桩复合地基设计如下：桩复合地基设计如下： 1 1）CFGCFG桩几何尺寸及布置初步设计桩几何尺寸及布置初步设
71、计桩几何尺寸及布置初步设计桩几何尺寸及布置初步设计 上部结构基础为筏板基础，上部结构基础为筏板基础，上部结构基础为筏板基础，上部结构基础为筏板基础，CFGCFG桩按梅花桩形式（等边三角形）满桩按梅花桩形式（等边三角形）满桩按梅花桩形式（等边三角形）满桩按梅花桩形式（等边三角形）满堂布置在基础范围内，长螺旋钻孔灌注桩施工工艺，有效桩径堂布置在基础范围内，长螺旋钻孔灌注桩施工工艺，有效桩径堂布置在基础范围内，长螺旋钻孔灌注桩施工工艺，有效桩径堂布置在基础范围内，长螺旋钻孔灌注桩施工工艺，有效桩径d d=400mm=400mm。 由于软弱土层较厚，为满足承载力由于软弱土层较厚，为满足承载力由于软弱土
72、层较厚，为满足承载力由于软弱土层较厚，为满足承载力和沉降要求，选择长桩疏桩布置方案。和沉降要求，选择长桩疏桩布置方案。和沉降要求，选择长桩疏桩布置方案。和沉降要求，选择长桩疏桩布置方案。初步确定桩端持力层为第初步确定桩端持力层为第初步确定桩端持力层为第初步确定桩端持力层为第粉砂层，粉砂层，粉砂层，粉砂层，桩端进入持力层的深度为桩径桩端进入持力层的深度为桩径桩端进入持力层的深度为桩径桩端进入持力层的深度为桩径1313倍，倍，倍，倍，取取取取1.0m1.0m，则桩长，则桩长，则桩长，则桩长l l=3.0+7+7+1=18.5m=3.0+7+7+1=18.5m。图图8.8 8.8 地基处理与土层关系
73、示意图地基处理与土层关系示意图4343初步确定桩距初步确定桩距初步确定桩距初步确定桩距 s s=6=6d d=2.4m=2.4m，则：，则：，则：，则：2 2）复合地基的承载力校核）复合地基的承载力校核）复合地基的承载力校核）复合地基的承载力校核 单桩承载力特征值计算单桩承载力特征值计算单桩承载力特征值计算单桩承载力特征值计算：44443 3）复合地基的变形校核）复合地基的变形校核）复合地基的变形校核）复合地基的变形校核4545采用采用采用采用建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范推荐的地基沉降计算公式计算沉降量：推荐的地基沉降计算公式计算沉降量：推荐
74、的地基沉降计算公式计算沉降量：推荐的地基沉降计算公式计算沉降量：表表表表8.5 8.5 复合地基换算后的各土层压缩模量复合地基换算后的各土层压缩模量复合地基换算后的各土层压缩模量复合地基换算后的各土层压缩模量464647474 4）CFGCFG桩桩体强度设计桩桩体强度设计桩桩体强度设计桩桩体强度设计桩身混合料强度取桩身混合料强度取桩身混合料强度取桩身混合料强度取15MPa15MPa。5 5）桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比确定）桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比确定）桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比确定）桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比确定48486 6）褥垫层的铺设厚度计算）褥垫层的铺设厚度计算）褥垫层的铺设厚度计算）褥垫层的铺设厚度计算
