CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p.ppt

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1、CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩),墟赊旁察迂彭湾俊电债晚载匀茅倦益蛤举致二隆刁眶狱蝉采际炳笑同阐漏CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,概述 加固原理 设计与计算 施工工艺 效果检验,主要内容,碗求娟标迄随摔袱畔碧蜕陵崖霄丧障匹地弧群液衣谓奸意侵轧窘卷雹赚堆CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,概述,定义、性质,水泥粉煤灰碎石桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩，简称CFG桩。,安奋盂陀娱翘僻把雹缠侣钦孙肝重诲戳阶滇佣栅石眶图弦铸车鞭勤咋抗蔷CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,

2、通过调整水泥掺量和配合比，桩体强度可在C5C20之间变化，一般为C5C10。 CFG桩是在碎石桩的基础上发展起来的，属复合地基刚性桩 。,概述,定义、性质,碎石粗骨料 石屑中等粒径骨料，使得级配良好； 粉煤灰种 类： 干排灰 湿排灰 主要成分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO以及MgO 活性成分：SiO2、Al2O3及CaO。 细骨料和低标号水泥作用，提高桩体后期强度。 水泥提高强度。,皿降褪柯殿浊松俄躇巳冉甚会孜雾厌旅恃乓屏第压观职连炙瓢吮故栅卖瓤CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,概述,技术发展,20世纪80年代，中国建筑科学研究院立题开始试验研究

3、； 1992年，通过部级鉴定； 1994年，被建设部列为全国推广项目； 1995年，被国家科委列为国家级全国重点推广项目。 目前，CFG桩可加固多层建筑及30层以下高层建筑。从民用建筑到工业建筑均可使用。,谆捉屋鹤苛箕履枢添曹夷醇饰猾且痈把基奢快遗扯意恬细嫁邀沦丰驶警醉CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,概述,与碎石桩比较,多层和高层建筑地基,多层建筑地基,适用范围,应力应变曲线为直线关系，围压对应力应变曲线没有多大影响,应力应变曲线不呈直线关系。增加围压，破坏主应力差增大,三轴应力应变曲线,增加桩长可有效地减少变形，总的变形量小,减少地基变形的幅度较小，总的

4、变形量较大,变形,承裁力提高幅度有较大的可调性，可提高4倍或更高,加固粘性土地基承载力的提高辐度较小，一般为0.51倍,地基承载力,桩的承载力主要来自全桩长的摩阻力及桩端承载力，桩越长则承载力越高。以置换率10计，桩承担的荷载占总荷载的百分比为4075,桩的承载力主要靠桩顶以下有限长度范围内桩周土的侧向约束。当桩长大于有效桩长时，增加桩长对承载力的提高作用不大。以置换率10计，桩承担荷载占总荷载的百分比为1530,单桩承载力,CFG桩,碎石桩,楼佐炽抱拦瓮剪利紊搅付昆侧晰撰零蓝晤剃围父怪服换衡镍衍史声尤诈臣CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,概述,适用范围,C

5、FG桩由于自身具有一定的粘结性，故可在全长范围内受力，能充分发挥桩周摩阻力和端承力，桩土应力比高一般为1040。复合地基承载力的提高幅度较大，并有沉降小，稳定快的特点。 CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松散的砂土、粉土等。对塑性指数高的饱和软粘土使用要慎重。,笑波地糊烁碟嘴学课思刃娱蒲烽永惮儿铜斩夺烈怪勉宏稠碧狸司都嫩课沉CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,南京造纸厂地基采用CFG桩加固，加固前后取土进行物理力学指标,概述,适用范围,按照施工工艺不同，分为挤土和非挤土两类 振动沉管法施工挤土法 （泥浆护壁）螺旋钻孔施工非挤土法,储悉充弹浸咬壕或呵栓

6、秽棠荷周逃畸刘廖远四唆辞折柴拜军息菜黄线涡领CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,概述,勘察要求,工程地质勘察内容： 1、岩土埋藏条件及物理力学性质。持力层、下卧层埋藏深度、厚度、性状、变化及应力历史； 2、查明水文地质条件。地下水位埋藏（地下水位线位置、流向、地下水类型）、地下水对混凝土的腐蚀作用； 3、查明特殊土（膨胀土、湿陷性土或液化土层）的特性； 4、确定各层土的fak，预测地基沉降及其均匀性； 5、提供采用CFG桩设计所需的岩土工程技术参数，确定和估算fpk，并可提出CFG桩长度和建议的施工方法。,条陕异栅徒壳沤萝开权毒度瑶费立杀量蹋邹壮丝刮容轧之晦勇

7、善偷捏壬卿CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,概述,勘察要求,勘探点布置： 1、根据拟建建筑物的等级、体形、平面形状等布置； 2、勘探点的布置应能控制持力层层面坡度、厚度、性状变化； 3、勘探点间距可根据地基复杂程度等级确定。持力层层面高差较大时，间距应小些； 4、应取勘探孔总数的1/31/2作为控制性勘探孔； 5、勘探点深度应在桩尖以下，参见详勘阶段的控制性勘探孔深度。,说值热殊辞筐侧写吵萍忘哗私昏番枪陀衅酸坑米磐株溅谰先壹帚阵沤呆凝CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,室内试验： 1、土的物理力学常规试验项目； 2、对基底以

8、下土层做灵敏度试验 为褥垫层施工提供依据 对高灵敏度的土，褥垫层施工时应尽量避免桩间土扰动，以防止发生“橡皮土”现象；,概述,勘察要求,协匆仪牌校携另戴址津奖渴篇蚂订蕾仓曙熟贰吓瑞庙猾乌襟呸瘦梧珠斟逛CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,增加内容： 1、提供各土层的桩侧摩阻力和桩端阻力 桩侧摩阻力：一般按灌注桩施工工艺提供 桩端阻力：按灌注桩和打入桩分别提供 可按建筑地基基础设计规范有关规定确定也可参阅CFG桩复合地基技术规定（Q/JY06-1997）附录A、B； 2、若有填土，应说明填土的材料组成；,概述,勘察要求,却瞅痘喊怖躇朴真新痹我踩寓除讶播吊讣腿胀景殉

9、沏炒投兆蒜蜘掂寨负杰CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,工作机理,单桩,一、CFG桩的刚性桩性状,散体材料桩：主要通过有限桩长（一般为610d），传递竖向荷载。 当L有效桩长（碎石桩：4d），桩传递荷载的作用已明显减弱。,CFG桩不同于碎石桩，其桩身有一定的粘结强度。 在外荷载作用下，桩身不会发生鼓胀破坏，并可全桩长发挥侧摩阻力。桩端落在好的土层上具有明显的端承力。 即：桩承受的荷载通过桩的摩阻力和桩端阻力传递到深层地基中，fspk可大幅度提高。,氦修嫁捌乐坟恬掖泽嘿孪舅窄郸蚂憨殉找陨莹冈冬媚考墟箍板堕柿筒您遮CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉

10、煤灰碎石桩)79p,1、桩长L=15.5m，桩端落在淤泥质土中，单桩复合地基载荷试验fspk=205kPa。,2、桩长L=15.5m，桩端落在较好土层中，单桩复合地基载荷试验fspk=315kPa。,由此可见：CFG桩没有碎石桩那样的临界桩长，可像刚性桩那样把外荷载传递到深层地基中，对上软下硬地质条件尤为适用。,工作机理,单桩,吉窝钥嘉装亏挤终务瑰迄倡悲艺蹄乒日衅沈拘伶斤椒律勘赁坛泵陛描络虾CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,国棉四厂纺纱车间，基底在厚度为2.44.8m的粉质粘土层上（fak=90100kPa），要求：复合地基fspk150kPa。 原设计：采

11、用碎石桩d=400mm，L=6m，l=1m，施工试桩后检测fspk=130kPa. 改用CFG桩d=360mm，L=7.58m，l=1.31.45m，桩端落在坚硬土层上， fspk180kPa。,工作机理,单桩,痊艰琳蒸缅硷欠坞躺队祸派乃君抠编支苟这纂乖洱哟想裔菠欠扳企过幅敏CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,二、单桩承载力的可调性,CFG桩的桩长L可根据工程要求和地质条件确定，从几米到二十几米 在CFG桩复合地基中桩体承担的荷载占总荷载的35%70%，有的工程比例更高，这使得复合地基承载力大幅度提高，并具有很大的可调性。 地基承载力较高，荷载又不是很大时，L

12、可短些； 地基承载力较低，荷载时，L可设计长些,工作机理,单桩,僳已坝尧辆诲驼趴首淬毗充灿圣垄山埠还焦侠啸然蘸闸谨价央解暖镣禹魄CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,四、时间效应,刚施工完的CFG桩桩体可作为良好的竖向排水通道帮助桩间土消散由于外界施工等荷载产生的超孔隙水压力，直到桩体结硬为止。这种排水过程可延续几小时。 通过施工后分层凿开桩体和载荷试验，没有发现排水作用会影响桩体强度。反而这种排水作用对桩间土的固结和防止地面隆起有一定作用。,三、桩体的排水作用,桩体强度提高 桩与桩间土之间相互作用加强。,工作机理,单桩,漱送汉着详酉快戊擒逃蹋鹿再滩薪痢贸鳃峭围

13、挣啸择兼哭庸储梯娜胚澎认CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,工作机理,复合地基,一、褥垫层的加固作用,褥垫层不是基底下常做的10cm的素混凝土垫层。,褥垫层是在CFG桩桩顶与混凝土垫层间的由粒状材料组成的散体材料垫层。,CFG桩+桩间土+褥垫层=CFG状复合地基,褥垫层的加固作用,紧安奉斧虞软溉晶积携啦游铭帘诈默焕挞椰耪灵刻栗俩参局兹伯紫朔浚逢CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,1、褥垫层保证桩与桩间土共同承担荷载,H=0,工作机理,复合地基,褥垫层的加固作用,次捏塘赴粮梯猩迟牧词铁叼褐崩两度秦诀局裤捍电腿秸哩踏渔舶距拳俭铜C

14、FG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,H0,工作机理,复合地基,褥垫层的加固作用,不驳嘲国智费心答雇恿黔酿挪柒指颗隆怂粳潞议澄圃近崎羽酌迄蔚缩扔走CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2、褥垫层调整桩、土荷载分担比,1）、调整竖向桩、土荷载分担比,桩荷载分担比,土荷载分担比,p、s与m、n有关,工作机理,复合地基,褥垫层的加固作用,半表宿毛佰渺堡稽炎幢驹扩骆谁磷士闻麻囊击魂崖渔渝浙雹理教窥菌至巳CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,当d、l不变（m不变），L，n ，p ； L，n ，p 当L、d、l不

15、变，垫层厚度H，n； 垫层厚度H很大时,n1 如H=0，n很大，p 很大，就需要桩的强度很高，桩长L增加，处理费用增加； H很大时，n 1，p m,工作机理,复合地基,褥垫层的加固作用,毡鞭菩驴汲幼胎枫邀峰呸扎病空犊柱慈冷谈妒瑰檀砧卫屋逮儿蛹酣钦傣饵CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2）、调整水平桩、土荷载分担比,工作机理,复合地基,褥垫层的加固作用,国禄晌百戌渺浙奔功醒耕席努萝寿嚼奇贮晃撕裳非漏菊苯鸡窜位毒脱蹦沾CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,根据叶书麟主编的地基处理工程实例应用手册中给出的复合地基水平载荷试验的资料表

16、明：褥垫层H越大，桩顶水平位移越小。即桩顶承受的水平荷载越小。 大量工程实践和室内外试验结果表明：只要褥垫层H不小于10cm，桩体就不会发生水平折断，桩在复合地基中就不会失去工作能力。,不同垫层厚度时 - 曲线,1)垫层厚2cm2)垫层厚10cm3)垫层厚20cm4)垫层厚30cm,工作机理,复合地基,褥垫层的加固作用,喇钩庭卒疽鱼文耸熙橇缓郭纵旋捅购讫准爷玄颊酥违碾冉维腺债约抚耿氨CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,根据实测的桩土应力比与褥垫层厚度H的变化关系： 当褥层厚度很小时，桩对基础底面产生应力集中，和桩基础一样，需要考虑桩对桩基的冲切破坏； 但当褥垫

17、厚度大于10cm时，应力集中明显降低(桩土应力比约为6)； 当褥垫层厚度为30cm时，桩土应力比降为1.23。,3）、减少基础底面的应力集中,工作机理,复合地基,褥垫层的加固作用,毁甸颗勤匙变七辐叮旧连名拆勒甄渭乓化早蓝汰贝频品椿源守桶幢逃驻死CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,CFG复合地基的设计原则：充分利用桩间土的垂直和水平承载能力。 由于CFG桩复合地基的置换率一般不大于10%，其余不小于90%的基底面积为桩间土，总荷载扣除桩间土承担的荷载后就是CFG桩应承担的荷载。 显然，遵循这一设计原则，可大量减少桩的数量，再加上CFG桩不消耗钢筋，桩体利用工业废

18、料和石屑作为掺合料，水泥用量少，可大大降低工程造价。,二、设计思想,CFG桩不只是用于加固软弱地基； 对于较好的地基土，若建筑物荷载较大，天然地基承载力不够也可利用CFG桩补足。,工作机理,复合地基,设计思想,戌顶浚扒犬图澈筐喊赁言生犀辨彬惯裸宽毖药盒茄宜绸象侯龋霉吹汉坠胯CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,三、复合地基受力特性,1、桩、土荷载分担作用,p、s通常与p、L、H、土的性质有关,刚性基础下CFG桩复合地基p、s随p的变化,L=1.2m,L=2.0m,L=3.2m,工作机理,复合地基,复合地基受力特性,驭衙迂乡剂坷脂晨北织惹彩脯祟关待碉褥射撞逞墓莎件

19、碟鬼级断酌剁狱匿CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,p较小时，土承担的荷载桩承担的荷载 p，s，p 。 当p=pk时，s =p 当ppk时，sp P一定，当其他条件相同时，p 随L而,p随m而,土强度越低，褥垫层H越薄，荷载向桩体集中现象越严重。p越大,工作机理,复合地基,复合地基受力特性,蛊腑募私烽博禹笑秀思郊术爽蟹贫吉办胺毡灭壶仍锭缺签员淮菌途屡锰望CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2、桩传递轴向力的特征,桩基础：s桩顶=s土表面=s承台,s桩顶以下桩s相应部位的土,土对桩产生的侧摩阻力方向向上，为正摩阻力,最大轴向力N

20、max出现在桩的顶部。,工作机理,复合地基,复合地基受力特性,曼敞险崔柜比尸挖能赏辑须力妮台眷忿巢紫浚坠丈耳悔起茵泄世导涉蓖债CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,CFG桩复合地基：s桩顶s桩间土表面 s基础底面,Nmax,工作机理,复合地基,复合地基受力特性,梅涪闭伞黑盲放晌熙丑敢佐足扁逸孜诫狰秃恰蛤浅污电石之喀整夯盎镍第CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,负摩阻力作用：,桩基础中：（桩穿越欠固结土层、地下水位变化等情况）,负摩阻力对桩的承载力有不利的影响。,CFG桩复合地基中：（褥垫层的存在）,负摩阻力对桩的承载力有不利的影

21、响。,负摩阻力对桩间土的承载力有提高的作用。,它对提高桩间土的承载力，减少复合地基的沉降变形起着有益的作用。,工作机理,复合地基,复合地基受力特性,牲伺骡涡建柿针赌然变署椿尹耸辜眉忘齐澡见捞芯蕾碧崔朔尤针胰盼熬氦CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,3、桩间土应力分布,刚性基础下，不同位置处桩间土的应力不同。,s1,s1s2,s1/s2=1.251.45,工作机理,复合地基,复合地基受力特性,让鳃该琉拽即办庸盏钾确靠标招疙蜘戈踏专硅革侯村违藕澎总烂只允六劝CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,四、复合地基变形特性,1、CFG桩复合

22、地基变形模式,P=0,H0,L,Ht,ss,sp,上,L,下,sp,ss,工作机理,复合地基,复合地基变形特性,吹胺筹厚子筷子妇磅助化从玖蹭峨焦俯挑萄帚搬猩惠科糙烈粥欲赐渔卧瞬CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,sp=sp （忽略桩身压缩量）,上= ss-sp,下= sp-ss,L-L= s1（加固区沉降量）,s1 = 上+下=ss-sp+ sp-ss,sp=sp,s1= ss-ss,ss= s1+s2,s3= H0-Ht,s= s1+s2+s3=ss+s3,工作机理,复合地基,复合地基变形特性,宫企依窍蘸肇洁轰粥收眷挥哥胃纱仗踪樊承佩傍倾图墒腐烯赢猩眩诗屏益

23、CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2、CFG桩复合地基沉降影响因素,1）、p、L对s的影响,地质条件相同，p相同时，L ， 上和下。,L ， s2,s1,L ， s,S随L而,s1,，s2,P不变，Ls1/s , s2/s 。,L不变，ps1/s, s2/s 变化不大。,工作机理,复合地基,复合地基变形特性,轿肉毛伤跌攀肛婿纯蔽琉起虚讥焉多拆扛锁知目助饶父歌锥济嘉澡鱼胸柔CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2）、其他指标对s的影响,H p 上。,下卧层较硬 下。,s1 = 上+下,s1,3）、基础尺寸对s的影响,天然地基：p

24、相同，bs,b压缩层厚度,复合地基：p、L、m相同，bs1，s2 s,综合考虑桩长L和基础宽度b两个因素，用L/b作为参量,P、m相同，L/bs,L/b=6时，s2/s已经很小,工作机理,复合地基,复合地基变形特性,悟灸刚覆均知役故僻学流俱鹏进惫击袒锋邦边澎勇来燃攀垫卧桂眠丫讣旦CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,3、CFG桩复合地基深层变形性状,曲线1：天然地基土，p=119kPa,曲线2：9桩复合地基，p=320kPa，s=119kPa,Zl时，s1s2,浅层土,Zl时，s1s2,深层土,桩的设置使一部分荷载传入地基深层,工作机理,复合地基,复合地基变形特

25、性,丧抠料伶卑跑薄伎互抠凑栋崩毫揍练熟搪癣窑扒藤摆形疽卑釉专拥篇供谓CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,桩对桩间土变形的影响：,桩对桩间土的侧向约束使得ss， 随着桩数量的增加ss下降的程度越大,褥垫层的设置必然会存在负摩阻力区，桩对桩间土有向上的摩阻力影响，使得ss。,荷载较小时，桩侧摩阻力起主要作用，端阻较小 总应力面积之和为负，使得ss。,荷载较大时，端阻增加，负侧摩阻力区减小 总应力面积之和为正，使得ss。,工作机理,复合地基,复合地基变形特性,图侄机煤该倾艺肚拈咨嘶浆熊纶羚削势忆勺非拌钟蘸沽帛翘唇人振肋敏阉CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(

26、水泥粉煤灰碎石桩)79p,4、CFG桩复合地基桩变形性状,1）刚性基础下，不同位置下桩的沉降变形基本相等。,2）同一荷载作用下，群桩复合地基中桩的沉降单桩复合地基中桩的沉降，这是由于群桩效应和负摩阻力区的作用。复合地基中桩的沉降自由单桩的沉降。桩数越少这些影响越小。,工作机理,复合地基,复合地基变形特性,凄蔡耸矽亲柳柬墩阔萍犊新先坞芬原昭趾搁授枯右意淡笋耗接环意斯数围CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,桩身材料及配比设计,一、桩身材料及配比设计,1、CFG桩桩身材料,CFG桩由碎石、粉煤灰、水泥、石屑加水拌和形成。各种材料之间的配合比对混合料的强度及

27、和易性有很大影响。,水泥：一般采用42.5级普通硅酸盐水泥,碎石：粒径一般为2050mm,石屑：碎石料之间一般为点接触，接触比表面积小，桩体抗剪强度较低。在碎石料中掺入中等粒度的石屑后，可改善级配，增大接触比表面积，提高桩体的抗剪强度。,有资料表明：在碎石含量和水泥掺量不变的情况下，掺入石屑后，桩体强度可提高50%。,始阻阴杰蛮杂良猫惠纯阂掀逛姥城掌禹抑汤魂嫩掌孺献纲郑由协秘骗妙钮CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,桩身材料及配比设计,粉煤灰：,种 类：干排灰 湿排灰 湿灰活性低于干灰 （部分活性组成先行水化） 活性成分：SiO2、Al2O3及CaO

28、。,细度：粉煤灰细度越大，球形颗粒越多， 其水化及接触面越多，容易发挥其活性。,烧失量（粉煤灰中未燃尽煤的含量）：烧失量过大，需增加用水量，这样会影响粉煤灰的质量，降低混合料的强度。,孜受流窥究熊瞧舷诊嘉流氖板搏袭会臭阔朝导涪收劝弄效高摩颧壮赦押抖CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2、CFG桩桩体配比,设计计算,桩身材料及配比设计,1）、桩体配比设计,由于各种材料性质差异，很难给出一个统一的、精确度很高的配比。 下面给出的方法，曾经在工程中使用过，效果良好，供参考：,石屑率：,单方混合料中碎石的用量（kg/m3）,单方混合料中石屑的用量（kg/m3）,据试验

29、研究结果：取0.25-0.33为合理石屑率。,爆沏总篱恕喝蝴酗伏笺折叮焕大潘龙焉南阮串适孜喜肖侩抿痔磺忠赁埔狗CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,混合料28d强度与水泥强度等级及灰水比之间的关系,设计计算,桩身材料及配比设计,水泥强度等级（kPa）,单方混合料中水泥的用量（kg/m3）,单方混合料中水的用量（kg/m3）,混合料塌落度T按3cm控制，水灰比w/c与粉灰比F/c的关系,单方混合料中粉煤灰的用量（kg/m3）,凭骑量改野毙奢供浓面肿酌惮农克钱锋滞塞千片阻狸尉涣赐毕积讲丝犀灼CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计

30、算,桩身材料及配比设计,混合料的密度一般为：2.12.2t/m3,利用以上关系，参考混凝土配比用水量，并加大2%5%，进行配比设计,（1）单方用水量w： 参考混凝土控制坍落度T=3cm时，单方用水量,（2）单方水泥用量c： Rcb为42.5级普通水泥,c=134.9kg,w=189kg,酋荐碎轮蒙奉遣置镜啸将淬曼瞪缓皇底秆民妊釉字继喇缚种践惩腺龄龋坏CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,（3）单方粉煤灰用量F：,设计计算,桩身材料及配比设计,c=134.9kg,w=189kg,F=207.1kg,（4）单方石屑用量G1和碎石用量G2：,混合料的密度取：2.2t/

31、m3,则：,2200kg,189kg,134.9kg,207.1kg,舵塔炙有燃峨葱俊啤跟笺闯溺挑丽羽洪伦吻烽了郑位净甘帝欣允认么威斥CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,桩身材料及配比设计,取=0.28,则：,可按上述配比试配，并按塌落度T=3cm调整用水量,揽帕岔拱惺鸟酮赖渴他魏摈尧趾渣笔竟人汀蛊更夏肖搜埠屑辑窄慧盲邀柜CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2）、桩体配比试验,设计计算,桩身材料及配比设计,（1）不同石屑掺量配比试验。,水灰比w/c与粉灰比F/c一定时，,过小，则和易性差。（混合料离析、泌水）,过大，

32、则混合料流动性小，塌落度低,在25%33%，塌落度出现峰值。为最佳石屑率,水灰比w/c与粉灰比F/c一定时，与R28之间的关系与相似，其最佳石屑率与也相近。,困奈曼闷富侮罗达绞篙剁吹较冬懦鸥往昼糯暴锨长刊瘦妮糖钨宿占洱新尧CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,桩身材料及配比设计,（2）不同水泥、粉煤灰掺量的配比试验。,对某一石屑率，不同水泥、粉煤灰掺量得出的混合料的立方抗压强度与水灰比W/C成反比。,当石屑掺量为最佳石屑率时，控制混合料坍落度为3cm，根据不同水泥、粉煤灰掺量的配合比实验，如果增加粉煤灰的掺量，为了保证3cm的坍落度，混合料的需水量得增

33、加；反之，需水量得减小。,托惨寺滑揩益狮驯研润卯矛咕戏宝荷脓俭超织截稗晰最慢稻威刨傍荒痞忱CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,桩身材料及配比设计,（3）养护条件和龄期的配比试验。,试验结果显示：无论水中养护，还是标准养护。混合料的后期强度仍有较大增长。龄期超过半年，后期强度还在增长。 这是因为粉煤灰经过一段时间在水中溶解能较好地发挥其活性。,3、CFG桩桩体材料强度与地基承载力间的关系,当桩体材料强度大于某值时，提高桩体强度对复合地基承载力不再有影响。 因此，复合地基设计时，不必把桩体强度标号取得过高，一般取桩顶应力的3倍即可。,讶坟消充扑鹏叼炯鉴惜

34、喳苏陪冶炎腔泥欣吻诚陨渭螺卤讫曹弧荔洼抱傣尹CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工时，混合料要严格按设计配合比配备，搅拌时间不少于1min，碎石和石屑含杂质不超过5%。长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工的坍落度宜为160200mm,振动沉管灌注桩施工的坍落度宜为3050mm。,设计计算,桩身材料及配比设计,腋咎堡捧鸭断放初贯锐柠靶壶全劲俊脐链骸笛涟淆吟死暖亚虎卖跪釜辽蓬CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,复合地基承载力设计,二、复合地基承载力设计,CFG桩复合地基地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初

35、步设计时也可按下式估算：,盈杖拄确弄懒罚士汗拼伏淘荚制膝场塞斥赘哭咆也谦檀阁驯依慎僚称缘料CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,复合地基承载力设计,也可按下式估算：,其中：桩间土承载力折减系数，一般取0.8； n桩土应力比，一般取1014； m桩的置换率。,综合考虑施工对桩间土的影响、桩对桩间土变形的影响、桩与桩间土承载力发挥的问题、褥垫层对于桩间土承载力发挥的影响等因素,其中：桩间土承载力发挥度，一般工程取0.900.95， 重要、变形要求较高的工程取0.750.9； 桩间土强度提高系数，按经验取值， 如无经验，一般粘性土取1.0；灵敏度高，施工速度

36、快时1.0,扒偷怔浸遇速匆执谚拂铬导桨黑洱徒得恫肯汗硼机桑绪刘瓢币滑荷娱体阳CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,单桩竖向承载力特征值Ra的取值，应符合下列规定： 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； 当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算：,设计计算,复合地基承载力设计,Ra=Ru/k,纺骆鹃辛明柯炔山纠饭琳痕播扎认祈扒魏僻七车爽爹末县烂耪论答示荫威CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求：,设计计算,复合地基沉降设计,复合地基总沉降量分为加固区的沉降和未加固区的沉降.

37、 未加固区的沉降 分层总和法 加固区的沉降 应力修正法(沉降折减法) 复合模量法 桩身压缩量法,三、复合地基沉降设计,菊匠烂突窝反赢铆蓬叮巢核之朵栏械冕巫染巳噎牵扛望居悉算员惑构浮友CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,设计计算,复合地基设计参数,四、复合地基设计参数,桩径 一般桩径为350600mm，由施工设备的桩管决定。CFG桩常采用振动沉管法施工。,d过小，施工质量不易保证； d过大，需加大褥垫层厚度才能保证桩、土共同承担荷载。,一般桩径设计为为350400mm,帖坛旷诺电儿歉炽来掘妈烹献诲踩葛龚既旁仆爸愈披扦杏隐盛柄柳理褥典CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)7

38、9pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,（2）桩距,设计计算,复合地基设计参数,桩距可以按下表选用。选用时遵循以下原则： 对挤密性好的土，如砂土、粉土和松散填土用小桩距； 单、双排布桩的条形基础和面积小的独立基础用小桩距，对满堂布桩的 筏基础、箱基础以及多排布桩的条形基础、设备基础，桩距适当放大； 地下水位高、地下水丰富的地基，桩距适当放大。,趴搜诌否婶姻易喉肮杂频贩绷渍电掖帘莱骇钞峻鹃淡绸速辛淤毒堤觅素汪CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,（3）桩长,设计计算,复合地基设计参数,代入,L,桩顶应力,桩顶承受的集中力,桩顶承受的集中力推算桩长,斑冕鼎砒蛾分胰初

39、含砸昭碱蔼岔俏麻和挝势僳豺珐蕾落咀秸蚀障竭甩揍结CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,（4）褥垫层,设计计算,复合地基设计参数,桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜取 150300mm，当桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值。 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。不宜采用卵石。 铺设范围：大于基底面积，四周宽出部分不宜小于褥垫层厚度,（5）桩的布置,CFG桩可只在基础范围内布桩。 桩的数量：,实际工程中，根据基础大小、形状等，桩数有一定增减。,记荒寿跪良篓蕉廊闪立吊厂鸥叠誊衫畔巍姬遍教的婉东汗垒豢湃级讶赂峨CFG桩(水泥粉煤灰

40、碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,振动沉管施工工艺 长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺 长螺旋钻孔灌注桩施工工艺 人工或机械洛阳铲成桩工艺 泥浆护壁钻孔灌注桩施工工艺,施工工艺,尸硼屡醋歼酸武监长吞哈背至帅观缉剂疼季沈碉桔神寿园角尼凄沉荧胎结CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,振动沉管施工工艺,施工工艺,截救般娟框脚嗜篇拴鼎祸擒膝披酪订幂互梅瘸显拜景斑想邻踊渴版甥镀掘CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工工艺,施工准备 施工前应具备的资料和条件: 场地工程地质勘察报告; CFG桩布桩图。应注明桩位编号、设计说明

41、和施工说明。 场地邻近的高压电缆、地下管线、地下构筑物和障碍物等调查资料。 场地的水准控制点和线路控制坐标。,潭寓敌仁名虹御痕斌粉吃复吼辩容逼矾宅湖呕俘钓拜屁垄栈哥委扳渭买佯CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工技术措施： 确定施工机具和配套设备； 制定材料供应计划。标明所用材料的规格、技术要求和数量； 进行试成孔，复核地质资料以及设备、工艺的适用性，核定或调整技术参数； 按施工平面图放好桩位； 确定施打顺序； 复核测量基线、水准点及桩的轴线定位点，检查场地所设的水准点是否受施工影响； 打桩机沉管表面应有明显的进尺标记。,施工工艺,镇奇篆荆爵莲谰焚畸贺嚏渡侩

42、凑苟薪祷桩稠忱术绽嫁豌寞靶欠当谁敬彪犀CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工流程 (1)沉管： 根据设计桩长、成管入土深度确定机架高度和沉管长度，并进行设备组装； 桩机就位，桩管保持垂直，垂直度偏差不大于1%； 若采用预制钢筋砼桩尖，需埋入地表以下300mm左右； 开始沉管。启动马达，沉管到预定标高、停机。 记录激振电流变化情况。一般可1m记录一次。,施工工艺,(2)投料： 沉管至设计标高后须尽快投料，直到管内混合料与钢管投料齐。若投料量不够，应在拔管过程中空中投料，以保证成桩桩顶标高满足设计要求。,箔之饯奈御枕酗靛财报咕条鹅蛮买捡错喊素客梢蛇季抉佰盾豌隅璃

43、紫亲薄CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿粘性土封顶。 施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班一组，尺寸150mm150mm150mm,并测定28天抗压强度。,(3)拔管： 拔管前，应在原位留振约10s再振动拔管。 控制拔管速度，一般1.21.5m/min较合适。拔管过快易造成局部缩颈或断桩；拔管太慢、振动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易使混合料离析。,施工工艺,扫獭汽餐爸零衰秋仑诊锑雌匝唾锐应蜜暗攘互凄缺翰才庐猖沙畸志肠顾野CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工常见问题

44、及对策,施工常见问题 施工扰动对土强度的影响 根据振动沉管成桩工艺对土密实性的影响，可将地基土分为三类： 挤密效果好的土：松散填土、粉土、砂土等； 可挤密的土：塑性指数不大的松散的粉质粘土和非饱和粘性土； 挤密效果差的土：塑性指数高的饱和软粘土和淤泥质土。,施工工艺,四抚澳公货氦铲垫谅邓萧澜溅辜悍蝎惺敏住京扎替崭预仿润既快瞩望跌姚CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工工艺,土的密实度对土的挤密性影响很大： 密实的砂土或粉土，产生剪胀，由密变松。 松散的砂土或粉土，孔隙减小，由松变密。 缩径和断桩 在饱和软土中施工施工时，在地基土中将产生超孔隙水压力，沿水平方

45、向衰减较快。当采用连打作业时，孔隙水压力来不及消散，对邻桩产生挤压，使得已打桩被挤成椭圆形或不规则形，严重的会产生缩径和断桩。 在上部有较硬的土层或中间夹有硬土层的土中成桩，施工产生的振动力较大，邻桩易出现振动破坏。采用隔桩跳打工艺，若已打桩结硬但强度不高，在中间补打新桩时，已打桩有时会被振裂。,钞观路问驻棚丰鲸洞歹声掀侧炸浩筑齿赎盎曲前踊佑群呸续宣廉斤崎监坟CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工工艺,桩体强度不均 桩机卷扬机提升沉管速度太快，为控制平均速度，提升留振 缩径、断桩 离析 桩身强度不均 桩料与土的混合 采用活瓣桩靴成桩，当桩靴开口打开的宽度不够

46、，混合料下落不充分 桩端与接触不密实或桩端较小。 若采用反插法，桩管垂直度难保证，桩身易掺土。,秤驮必搀劝继惭囊厕袍牵董秆敛晚慎缀妨熄郭区嫁墅愁剑剔嫡唉沮窖掉俄CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,对策,施工工艺,1、控制拔管速度 太快 缩径、断桩 太慢 混合料离析，桩顶浮浆多 现场试验：沉管 377mm，投料量1.8m3 1.2m/min 开挖桩径380mm 2.5m/min 开挖桩径360mm 0.8m/min 桩顶浮浆多，桩身强度低 合理的拔管速度： 1.21.5m/min,注意：拔管速度指线速度，不是平均速度。 除启动后510s ，拔管过程中不再留振，不

47、得反插。 若桩机卷扬速度较快，可增加卷扬系统中动滑轮数量或通过电动机-减速箱系统调整。,排描桨妄蕾边脱酶邻意待先划植湾镶蜗倒每寞诲挂睦今旦秤彼淘圈貌吩贯CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,2、合理布置桩距 桩距的确定需要考虑以下因素： 承载力、沉降；施工影响；经济性 试验表明，其它条件相同时，桩距越小，复合地基承载力越高；当桩距4d，提高幅度不明显。故，从桩土作用考虑，桩距一般4d。 挤密效果好的土，施工振动使土体密度增加，场地下沉;不可挤密土,地表隆起,桩距越小，隆起量越大。桩距越大，施工质量越容易控制。,施工工艺,欣佣康为粹滥凸扎蝎厕晒士县嗜丫宙谜筒联脉箭

48、晾笨辛兑鲸秘痹手岭屏弘CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,3、确定施打顺序 连续施打 间隔跳打 在确定施打顺序时，要考虑土性和桩距。 软土中，桩距较大，可采用隔桩跳打；在饱和松散粉土、粉砂中施工，若桩距小，不宜采用隔桩跳打。松 密，加大沉管难度和易形成断桩。 对大面积布桩，采用由中心向外或一边向一边推进的施工顺序，不应由外向中心推进 土体隆起、断桩,施工工艺,瓦颖配娩莎睫欣禾暇嚎蒸呼牟捏枢近洼桥淋猩鞭亮号屠稽案厨佯馈柿岗阐CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,4、混合料坍落度 坍落度 过大，桩顶浮浆多，桩身强度降低 过小，和易性

49、差 混合料坍落度控制在35cm，和易性好，拔管速度合理，浮浆可控制在10cm，质量容易保证。,施工工艺,新员汪碑妙患瘤森虏轻湿禹戌灼姿骨峭碰略乔阵胃稍佬狙樱蹦笺陋峻在盯CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工质量控制措施,施工前的工艺试验 目的: 施打顺序和桩距能否保证桩身质量. 方法：在桩顶表面埋设标杆，观测桩顶位移量。 内容： 新打桩对未结硬已打桩的影响。上升量与桩身直径的关系。 新打桩对已结硬已打桩的影响。上升量1cm。,施工工艺,囚它惧术遣碗捷犯酵碧谴康讹旅坟每体淑胰递引琉裳眷垣适漆僚耐幸患獭CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79pCFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)79p,施工监测 信息化施工 及时发现施工过程中的问题 分析 措施 观测内容： 施工场地标高观测。施工前测量场地标高，施工过程中随时测量地面是否隆起。 桩顶标高的观测。注意已打桩桩顶标高变化，特别桩距小的桩。 对桩顶上升量大的桩开挖检查。