水泥粉煤灰碎石(CFG)樁-課件

1、LOGOCFGLOGOCFGLOGO1. 1. 概念概念 CFG樁 (C5-C20)碎石 （骨干材料） 粗石屑 中粉煤灰 細(xì)骨料/膠結(jié)劑 流動(dòng)性 和易性水泥 膠結(jié)劑 CFG樁復(fù)合地基：CFG樁 + 樁間土 + 褥墊層 水泥水泥粉煤灰碎石樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成粉煤灰碎石樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，簡(jiǎn)稱的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，簡(jiǎn)稱CFGCFG樁樁CFGLOGO2.CFG樁與碎石樁比較增加樁長(zhǎng)可有效地減少變形，增加樁長(zhǎng)可有效地減少變形，總的變形量小總的變形量小 減少地基變形的幅度較小，減少地基變形的幅度較小，總的變形量較大總的變形量較大 變形變形 承

2、裁力提高幅度有較大的可承裁力提高幅度有較大的可調(diào)性，可提高調(diào)性，可提高4倍或更高倍或更高 加固粘性土地基承載力的提加固粘性土地基承載力的提高輻度較小，一般為高輻度較小，一般為051倍倍 地基承載力地基承載力 樁的承載力主要來(lái)自全樁長(zhǎng)樁的承載力主要來(lái)自全樁長(zhǎng)的摩阻力及樁端承載力，樁越的摩阻力及樁端承載力，樁越長(zhǎng)則承載力越高。以置換率長(zhǎng)則承載力越高。以置換率10計(jì)，樁承擔(dān)的荷載占總荷載計(jì)，樁承擔(dān)的荷載占總荷載的百分比為的百分比為4075 樁的承載力主要靠樁頂以下樁的承載力主要靠樁頂以下有限長(zhǎng)度范圍內(nèi)樁周土的側(cè)向有限長(zhǎng)度范圍內(nèi)樁周土的側(cè)向約束。當(dāng)樁長(zhǎng)大于有效樁長(zhǎng)時(shí)，約束。當(dāng)樁長(zhǎng)大于有效樁長(zhǎng)時(shí)，增加樁

3、長(zhǎng)對(duì)承載力的提高作用增加樁長(zhǎng)對(duì)承載力的提高作用不大。以置換率不大。以置換率10計(jì)，樁承計(jì)，樁承擔(dān)荷載占總荷載的百分比為擔(dān)荷載占總荷載的百分比為1530 單樁承載力單樁承載力 CFGCFG樁樁碎石樁碎石樁CFGLOGO3.加固機(jī)理 CFG樁加固軟弱地基，樁和樁間土一起通過(guò)褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基。其加固軟弱地基主要有三種作用： （1）樁體作用 （2）擠密作用 （3）褥墊層作用CFGLOGO3.1樁體作用散體材料樁：散體材料樁：主要通過(guò)有限樁長(zhǎng)（一般為主要通過(guò)有限樁長(zhǎng)（一般為610d610d），傳遞豎向荷載。），傳遞豎向荷載。當(dāng)當(dāng)LL有效樁長(zhǎng)（碎石樁：有效樁長(zhǎng)（碎石樁：4d4d），樁傳遞荷載的作

4、用已明顯減弱。），樁傳遞荷載的作用已明顯減弱。CFGCFG樁樁不同于碎石樁，其樁身有一定的粘結(jié)強(qiáng)度。不同于碎石樁，其樁身有一定的粘結(jié)強(qiáng)度。在外荷載作用下，樁身不會(huì)發(fā)生鼓脹破壞，并可全樁長(zhǎng)發(fā)揮側(cè)摩阻在外荷載作用下，樁身不會(huì)發(fā)生鼓脹破壞，并可全樁長(zhǎng)發(fā)揮側(cè)摩阻力。樁端落在好的土層上具有明顯的端承力。力。樁端落在好的土層上具有明顯的端承力。即：樁承受的荷載通過(guò)樁的摩阻力和樁端阻力傳遞到深層地基中，即：樁承受的荷載通過(guò)樁的摩阻力和樁端阻力傳遞到深層地基中，f fspkspk可大幅度提高?？纱蠓忍岣摺FGLOGO020406080s（mm）100 200 300600500400p（kPa）211 1

5、、樁長(zhǎng)、樁長(zhǎng)L=15.5mL=15.5m，樁端落在淤泥質(zhì)土中，單樁復(fù)合地基，樁端落在淤泥質(zhì)土中，單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)載荷試驗(yàn)f fspkspk=205kPa=205kPa。2 2、樁長(zhǎng)、樁長(zhǎng)L=15.5mL=15.5m，樁端落在較好土層中，單樁復(fù)合地基，樁端落在較好土層中，單樁復(fù)合地基載荷試驗(yàn)載荷試驗(yàn)f fspkspk=315kPa=315kPa。由此可見(jiàn)：由此可見(jiàn)：CFGCFG樁沒(méi)有碎石樁樁沒(méi)有碎石樁那樣的臨界樁長(zhǎng)，可像剛性那樣的臨界樁長(zhǎng)，可像剛性樁那樣把外荷載傳遞到深層樁那樣把外荷載傳遞到深層地基中，對(duì)上軟下硬地質(zhì)條地基中，對(duì)上軟下硬地質(zhì)條件尤為適用。件尤為適用。3.1樁體作用CFGLOG

6、O3.2擠密作用 CFG CFG樁采用振動(dòng)沉管法施工，由于振動(dòng)和擠密作用使樁間土得到擠密。樁采用振動(dòng)沉管法施工，由于振動(dòng)和擠密作用使樁間土得到擠密。南京造紙廠地基采用南京造紙廠地基采用CFGCFG樁加固，加固前后取土進(jìn)行物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)，樁加固，加固前后取土進(jìn)行物理力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn)，經(jīng)加固后地基土的含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)均有所減小，重度、壓縮經(jīng)加固后地基土的含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)均有所減小，重度、壓縮模量覺(jué)有所增加，說(shuō)明經(jīng)加固后樁間土已擠密。模量覺(jué)有所增加，說(shuō)明經(jīng)加固后樁間土已擠密。CFGLOGO3.3褥墊層作用（核心技術(shù)） 由級(jí)配砂石、粗砂、碎石等散體材料組成的褥墊，在復(fù)合地基中有如下幾由級(jí)

7、配砂石、粗砂、碎石等散體材料組成的褥墊，在復(fù)合地基中有如下幾種作用：種作用：（1 1）保證樁、土共同承擔(dān)荷載）保證樁、土共同承擔(dān)荷載 褥墊褥墊層的設(shè)置為層的設(shè)置為CFGCFG樁復(fù)合地基在受荷后提供了樁上、下刺入的條件樁復(fù)合地基在受荷后提供了樁上、下刺入的條件，即使即使樁樁端落在好土層上，至少可以提供上刺入條件，以保證樁間土始終參與工作。端落在好土層上，至少可以提供上刺入條件，以保證樁間土始終參與工作。（2 2）減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中）減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中（3 3）褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)比）褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)比CFGLOGO3.3褥墊層作用（核心技術(shù)）（2 2）

8、減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中）減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中根據(jù)根據(jù)實(shí)測(cè)的樁土應(yīng)力比與褥墊層厚度實(shí)測(cè)的樁土應(yīng)力比與褥墊層厚度H H的變化關(guān)系：的變化關(guān)系：當(dāng)褥層厚度很小時(shí)，樁對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生應(yīng)力集中，當(dāng)褥層厚度很小時(shí)，樁對(duì)基礎(chǔ)底面產(chǎn)生應(yīng)力集中，和樁基礎(chǔ)一樣，需要考慮樁對(duì)樁基的沖切破壞；和樁基礎(chǔ)一樣，需要考慮樁對(duì)樁基的沖切破壞； 但當(dāng)褥墊厚度大于但當(dāng)褥墊厚度大于10cm10cm時(shí)，應(yīng)力集中明顯降低時(shí)，應(yīng)力集中明顯降低( (樁土樁土應(yīng)力比約為應(yīng)力比約為6)6)；當(dāng)褥墊層厚度為當(dāng)褥墊層厚度為30cm30cm時(shí)，樁土應(yīng)力比降為時(shí)，樁土應(yīng)力比降為1.231.23。CFGLOGO3.3褥墊層作用（核心技術(shù)）（3 3）褥墊

9、層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)比比CFGLOGO3.3褥墊層作用（核心技術(shù)）根據(jù)根據(jù)葉書麟主編的葉書麟主編的地基處理工程實(shí)例應(yīng)用手冊(cè)地基處理工程實(shí)例應(yīng)用手冊(cè)中給出的復(fù)合地基水平載荷試驗(yàn)的資料表明：褥中給出的復(fù)合地基水平載荷試驗(yàn)的資料表明：褥墊層墊層H H越大，樁頂水平位移越小。即樁頂承受的水越大，樁頂水平位移越小。即樁頂承受的水平荷載越小。平荷載越小。大量工程實(shí)踐和室內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果表明：只要褥墊大量工程實(shí)踐和室內(nèi)外試驗(yàn)結(jié)果表明：只要褥墊層層H H不小于不小于10cm10cm，樁體就不會(huì)發(fā)生水平折斷，樁在，樁體就不會(huì)發(fā)生水平折斷，樁在復(fù)合地基中就不會(huì)失去工作能力。復(fù)合地基中就不會(huì)失去工作能力。QUp不同墊層厚度時(shí)不同墊層厚度時(shí) - - 曲線曲線1) 1)墊層厚墊層厚2cm2cm2)2)墊層厚墊層厚10cm10cm3)3)墊層厚墊層厚20cm20cm4)4)墊層厚墊層厚30cm30cmCFGLOGO4.樁基施工振動(dòng)沉管長(zhǎng)螺旋鉆管 內(nèi)泵壓樁型：擠土樁 適用于：粘性土 粉土 淤泥質(zhì)土 人工填土 主要問(wèn)題：難穿透硬土層，振動(dòng)及噪音污染嚴(yán)重， 效率低，對(duì)土