CFG桩复合地基处理技术.docVIP

CFG桩复合地基处理技术 　　摘要：文中介绍了CFG 桩复合地基的基本原理、工程特性, 结合工程实例, 阐述了CFG 复合地基技术施工方法,总结了该技术在地基处理中应用的优点。 　　关键词：CFG桩 复合地基 处理技术 　　中图分类号： TU94+3 文献标识码： A 文章编号： 　　前言 　　随着工程建设的飞速发展, 地基处理也日趋多样化, 复合地基由于其充分利用桩间土和桩共同作用的特有优势和相对低廉的工程造价得到了越来越广泛的应用。而CFG 桩复合地基粘结强度桩是复合地基基础的代表, 在我国公路工程中应用也打开了新的一页。 　　一、基本原理 　　CFG 桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩, 它和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG 桩复合地基通过褥垫层与基础连接, 无论桩端落在一般土层还是坚硬土层, 均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体强度和杨氏模量比桩间土大, 在荷载作用下, 桩顶应力比桩间土表面应力大, 桩可将承受荷载向较深土层中传递并相应减少桩间土承担的荷载。 　　CFG 桩不配筋, 桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,大大降低了工程造价( 一般为普通桩基的1P3~ 1P2) 。由于粉煤灰不断发生水化反应, 使桩身砼的后期强度增大, 这对CFG 桩承受上部荷载有了可靠保证( CFG 桩桩身强度等级多在C15- C25 之间) 。除了桩体自身强度, 在基础与桩和桩间土之间设置褥垫层, 是复合地基的一个核心技术。褥垫层由一定厚度散体粒状材料组成, 对复合地基受力影响很大。若不设置褥垫层,复合地基础承载特性与桩基础相似, 桩间土承载能力难以发挥, 不能成为复合地基。基础下设置褥垫层, 桩间土承载力的发挥就不单纯依赖于桩的沉降, 荷载能通过褥垫层作用到桩间土上, 使桩土共同承担荷载, 减小了基础底面应力集中。褥垫层作用使桩间土一开始就分担较大份额的上部荷载, 较好地发挥桩间土的承载力。依靠褥垫层材料与基础底面的摩擦, 使CFG 桩复合地基具有一定抵抗水平荷载的能力, 对地基的不均匀沉降, 有一定的补偿作用。 　　二、CFG 桩复合地基的特点 　　1适用范围广，可适用于不同的基础形式，如独立基础、条形基础及筏式基础、箱型基础；也可适用于不同的上层结构，如饱和或非饱和黏性土等，且可带水作业。 　　2承载力提高幅度大，而且可调性强，可通过改变CFG桩的桩长、桩距来达到不同的复合地基承载力。 　　3褥垫层是复合地基的核心，它不但能保证桩、土共同承担荷载；调整桩、土应力比，减少基础底面的应力集中；减少基础的剪切破坏；调整桩、土水平简载的分担，保证桩在水平简载作用下不会断裂。 　　三、CFG桩复合地基处理技术的工程应用 　　1复合地基设计 　　某工程天然地基土软弱，沉降量相对较大，不能满足工程上部结构荷载要求。设计采用CFG 桩复合地基进行处理，要求地基处理后承载力≥320kPa，沉降量 100mm。 　　（1）CFG 桩设计根据场地条件及地基土情况，设计桩长和桩径，桩径450mm，桩长12m，桩间距1. 6m，桩身混凝土强度C20，CFG 桩总数量2 458 根。 　　（2）褥垫层设计CFG 桩桩顶与混凝土垫层间铺设300mm 厚，5 ～ 25mm 碎石褥垫层，使桩与桩间土共同承受上部基础结构传来的荷载，以减少基础底板的应力集中，提高地基土的承载力，减少地基土的沉降变形。褥垫层夯实度 0. 9，压实系数≥0. 95。 　　2CFG 桩施工 　　本工程采用压灌CFG 桩。施工采用长螺旋钻机成孔，管内中心压灌混凝土成桩的施工工艺。施工工艺流程:施工准备→测量定位→钻机就位→钻孔→压灌混凝土→清理孔口→桩身混凝土养护。该工艺可有效防止砂性土及含水土层塌孔，防止黏性土层缩径，减少桩成孔对土层扰动。 　　（1）施工准备平整场地，修整道路和坡道，保证设备状态良好，接通水电。安排好混凝土、碎石等材料进场，并对材料进行复验。 　　（2）泵送混凝土的制备CFG 桩混凝土采用预拌商品混凝土，强度等级C20，坍落度(180 ± 20)mm，碎石粒径5 ～ 25mm。混凝土运达施工现场后，应按规范规定进行坍落度的检查，并制作混凝土试块。 　　(3)测量定位复核建筑物定位轴线和标高后，专职测量人员根据CFG 桩平面布置图，将桩位放样到现场，用白灰并插钢筋作为标记。桩位复测确认后方可下钻，钻尖与桩位偏差≤20mm。 　　(4)钻机就位钻机坐落面应坚实、平整，保持机身平稳不倾斜，钻尖与桩位对齐后，通过调平装置调整钻杆垂直度。 　　(5)钻孔先搅拌一定的水泥砂浆润泵管，并将所有砂浆泵出管外，然后封住钻头阀门，钻杆向下触及地面时，开动钻机旋动钻头，一般应先慢后快成孔至设计深度。钻进过程中