CFG桩复合地基在工程中的应用.pdf

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1、垒坐垡墅墼型墼些墼垦望些里L—————————一一一蓬亘塞盐照王撞苤CFG桩复合地基在工程中的应用■王芳■山西晋城煤业集团勘察设计院有限公司．山西晋城048006摘要：阐述了cFG桩复合地基的定义及适用范围，对它的受力特性及优势做了分析，并结合具体工程，详细地介绍了cFG桩复合地基的设计计算及质量检验要求。关键词：cFc桩复合地基受力特性承载力计算褥垫层1CFG桩的定义及适用范围CFG桩(cementny∞hGravel)是水泥粉煤灰碎石桩的简称，是由水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增强体，属于高粘结强度桩。cFG桩、桩间土、褥垫层

2、和足够刚度的基础一起形成复合地基，桩身强度等级一般为c15一c25，由于该技术具有工期短、质量容易控制、工程造价低的特点，所以在各地区高层建筑地基处理中得到广泛应用。cFG桩的适用范围很广，适用于粉土、黏性土、砂土和自重固结已完成的素填土地基的处理；对基础形式而言，适用于独立基础、条形基础、筏板基础和箱形基础的地基处理，为晋城地区地基处理最常用的方法。设计中需着重注意的是，cFG桩不仅仅用来处理软弱地基，对于较好的地基土，如果建筑物的荷载较大，天然地基承载力和变形只要其一验算不满足，都可以用cFG桩来进行加固处理。2CFG桩复合地基的受力特性对CFG桩复

3、合地基，当基础承受垂直荷载时，桩和桩间土都要发生变形。桩的模量远比土的模量大，桩顶沉降量小于桩间土表面沉降量，由于基础下面设置了一定厚度的褥垫层，桩可以向上刺人，随之垫层材料不断补充到桩间土上，以保证在任一荷载下桩和桩间土始终共同参与工作。随着荷载的增加，桩的作用逐步发挥，桩承担的荷载占总荷载的百分比逐渐增加，土承担的荷载逐渐减小。荷载一定，其它条件相同时，桩承担的荷载占总荷载的百分比随桩长增加而增大，随桩距减小而增大；桩间土的强度越低、褥垫层的厚度越小、基础的刚度越大，该比值就越大。由于设置了褥垫层，不管cFG桩桩端落在软土层还是硬土层上，从加荷一开始

4、桩就存在一个负摩擦区，这个土对桩的负摩擦力，对提高桩问土的承载力、减少复合土层的变形起着有利的作用。近年来，工程中常用c15、c20的素混凝土桩代替cFG桩，也被称为低强度混凝土桩，其受力和变形特性与cFG桩基本相同，只是桩体材料的构成不同，笔者有些工程的地基处理就采用大直径素混凝土桩复合地基。3CFG桩复合地基设计计算3．1CFG桩复合地基承载力计算复合地基承载力特征值应按下式计算：R．fBpk=m≠+B(1一m)f止^D式中L。——复合地基承载力特征值；m——面积置换率；R。——单桩竖向承载力特征值；A。——单桩截面面积；8——桩间土承载力发挥系数，

5、可按地区经验取值，如无经验时可取O．9—1．0；fs。——处理后桩间土承载力特征值，对非挤土成桩工艺，可取天然地基承载力特征值；对挤土成桩工艺，一般黏性土可取天然地基承载力特征值，松散砂土、粉土可取天然地基承载力特征值的(1．2～1。5)倍；入——单桩承载力发挥系数，可按地区经验取值，如无经验时可取0．8—0．9。要特别注意的是，入为2012版《建筑地基处理技术规范》新增加的一个参数，采用以上公式更为符合实际情况。’单桩竖向承载力特征值可按下式估算：．130．R日=uP≥qsIlPi+aPqpAP式中u。——桩的周长；q。i、q。——桩周第i层土的侧阻力

6、、桩端端阻力特征值，可按地区经验确定；I。i——桩长范围内第i层土的厚度；a。——桩端端阻力发挥系数，应按地区经验确定。经cFG桩处理后的地基，当按地基承载力确定基础底面积及埋深而需要对进行修正时，基础宽度的地基承载力修正系数取零，基础埋深的地基承载力修正系数取1．0。3．2CFG桩复合地基变形计算cFG桩复合地基变形计算时，复合土层的分层与天然地基相同，各f复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的‘倍，其中∈=≠。1吐复合地基最终变形量可按下式计算：nPn—s=巾。Ps7=‰；≠(zia。一z可ai一1)⋯“i式中s——复合地基最终变形量；s7——

7、按分层总和法计算出的地基变形量；耷。。——复合地基沉降计算经验系数，根据当地沉降观测资料经验确定，也可采用下表的数值；n——地基变形计算深度范围内所划分的土层数；p0——相应于作用的准永久组合时基础底面处的附加压力；E“——基础底面下第i层土的压缩模量；zi、z．一1——基础底面至第i层土、第i～l层土底面的距离；a．一ai-1——基础底面计算点至第i层土、第i一1层土底面范围内平均附加应力系数；表1复合地基沉降计算经验系数由。。E。(MPa)4．07．015．020．035．0巾。，1．OO．70．40．250．2上表中，E。为变形计算深度范围内压缩模

8、量的当量值，应按下式计算：yAE。=三}式中A。——第i层土附加应力系数沿土层厚