地基处理-第九章 水泥粉煤灰碎石桩法.doc

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第九章 水泥粉煤灰碎石桩法 ，地基处理。
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第九章水泥粉煤灰碎石桩法 9.1概述 　　　　水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，是在碎石桩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，也是近年来新开发的一种地基处理技术。
通过调整水泥掺量及配比，可使桩体强度等级在C5～C20之间变化。
这种地基加固方法吸取了振冲碎石桩和水泥搅拌桩的优点。

第一，施工工艺与普通振动沉管灌注桩一样，工艺简单，与振冲碎石桩相比，无场地污染，振动影响也较小。

第二，所用材料仅需少量水泥，便于就地取材，基础工程不会与上部结构争"三材"，这也是比水泥搅拌桩优越之处。

第三，受力特性与水泥搅拌桩类似。
　　水泥粉煤灰碎石桩(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。
水泥粉煤灰碎石桩应选择承载力相对较高的土层作为桩端持力层。
9.2加固机理 　　CFG桩加固软弱地基，桩和桩间土一起通过褥垫层形成CFG桩复合地基。
如图9-1所示。
此处的褥垫层不是基础施工时通常做的10cm厚的素混凝土垫层，而是由粒状材料组成的散体垫层。
由于CFG桩系高粘结强度桩，褥垫层是桩和桩间土形成复合地基的必要条件，亦即褥垫层是CFG桩复合地基不可缺少的一部分。
　　 　　 　　图9-1　CFG桩复合地基示意图图9-2　与褥垫厚度关系曲线 　　其加固软弱地基主要有三种作用：1)桩体作用；2)挤密作用；3)褥垫层作用。
　　(1)桩体作用　CFG桩不同于碎石桩，是具有一定粘结强度的混合料。
在荷载作用下CFG桩的压缩性明显比其周围软土小，因此基础传给复合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象，复合地基的CFG桩起到了桩体作用。
据南京造纸厂复合地基载荷试验结果，在无褥垫层情况下，CFG桩单桩复合地基的桩体应力比=24.3～29.4；四桩复合地基桩土应力比=31.4～35.2；而碎石桩复合地基的桩土应力比=2.2～2.4，可见CFG桩复合地基的桩土应力比明显大于碎石桩复合地基的桩土应力比，亦即其桩体作用显著。
　　(2)挤密与置换作用　当CFG桩用于挤密效果好的土时，由于CFG桩采用振动沉管法施工，其振动和挤压作用使桩间土得到挤密，复合地基承载力的提高既有挤密又有置换；当CFG桩用于不可挤密的土时，其承载力的提高只是置换作用。
　　(3)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　在基础底面处桩顶应力与桩间土应力之比随褥垫层厚度的变化如图9-2所示。
当褥垫层厚度大于10cm时，桩对基础产生的应力集中已显著降低。
当褥垫层的厚度为30cm时，/只有1.23。
　　3)褥垫厚度可以调整桩土荷载分担比　表9-3表示6桩复合地基测得的/总值随荷载水平和褥垫厚度的变化。
由表可见，荷载一定时，褥垫越厚，土承担的荷载越多。
荷载水平越