地基處理與加固

姓名：張晴

學(xué)號：114811220水泥粉煤灰碎石樁（CFG樁）主要內(nèi)容概述設(shè)計施工主要內(nèi)容計算概述概述CFG樁復(fù)合地基概述復(fù)合地基：由天然地基土體和樁體兩部分組成的人工地基。按樁體材料構(gòu)成、樁體強(qiáng)度和彈性模量大小、樁置換能力的大小，復(fù)合地基可分為4種類型：散體樁復(fù)合地基低粘結(jié)強(qiáng)度樁復(fù)合地基中等粘結(jié)強(qiáng)度樁復(fù)合地基高粘結(jié)強(qiáng)度樁復(fù)合地基

其中水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基屬于第4類。

概述水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基（CFG樁復(fù)合地基）

CFG樁復(fù)合地基是由CFG樁、樁間土和褥墊層組成的新型復(fù)合地基形式，樁、樁間土通過褥墊層與基礎(chǔ)相連接保證樁土共同承擔(dān)荷載。CFG樁多用振動沉管樁機(jī)、長螺旋鉆成孔泵送砼成樁等設(shè)備施工。

概述

CFG樁復(fù)合地基優(yōu)點(diǎn)：（1）改變樁長、樁徑、樁距等設(shè)計參數(shù)，可以使承載力在較大范圍內(nèi)調(diào)整。（2）有較高的承載力，承載力提高250%~300%，對軟土地基承載力提高更大。（3）沉降量小，變形穩(wěn)定快，工藝性好。（4）樁體不配筋，利用工業(yè)廢料、粉煤灰和石屑作為摻加劑，可大量節(jié)省建筑材料，降低工程費(fèi)用。

CFG樁適用條件：（1）就基礎(chǔ)形式而言，CFG樁適用于以承受豎向荷載為主的條形基礎(chǔ)、獨(dú)立基礎(chǔ)、筏基和箱形基礎(chǔ)等。（2）就土性而言，CFG樁適用于處理粘性土、粉土、砂土和以自重固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗或通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。既可用于擠密效果好的土，又可用于擠密效果差的土。

概述褥墊層作用：

CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層把樁和承臺（基礎(chǔ)）斷開，改變了過分依賴樁承擔(dān)垂直荷載和水平荷載的傳統(tǒng)設(shè)計思想。褥墊技術(shù)是CFG樁復(fù)合地基的關(guān)鍵性技術(shù)。它在復(fù)合地基中有如下幾種作用：樁、土共同承擔(dān)荷載

減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中

褥墊層厚度可調(diào)整樁、土荷載分擔(dān)比

褥墊層厚度可以調(diào)整樁、土水平荷載分擔(dān)比

計算1CFG樁復(fù)合地基承載力計算

影響地基承載力計算的因素（1）施工時對樁間土是否產(chǎn)生振動或擠密，樁間土承載力有無降低或提高。（2）樁對樁間土有約束作用，使土的變形減?。辉诖怪狈较蛏虾奢d水平不大時，對土起阻礙變形的作業(yè)，使土沉降減少；荷載水平高時起增大變形的作用。（3）復(fù)合地基中樁的Q-s曲線程加工硬化型，比自由單樁的承載力要高。（4）樁和樁間土承載力的發(fā)揮都與變形有關(guān)，變形小時，樁和樁間土承載力的發(fā)揮都不充分。（5）復(fù)合地基樁間土承載力的發(fā)揮與褥墊層厚度有關(guān)。

計算

1CFG樁復(fù)合地基承載力計算

建筑地基處理技術(shù)規(guī)范（JGJ79—2002）規(guī)定：水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基荷載試驗確定，初步設(shè)計是可按下式估算：——復(fù)合地基承載力特征值——面積置換率——樁的截面積

——單樁豎向承載力特征值——樁間土承載力折減系數(shù)——處理后樁間土承載力特征值計算2CFG樁復(fù)合地基沉降計算當(dāng)荷載不超過復(fù)合地基承載力時，可按下式計算復(fù)合地基沉降：一般情況下CFG樁復(fù)合地基沉降有3部分組成：加固深度范圍內(nèi)的壓縮變形，下臥層變形，褥墊層變形，由于數(shù)量很小，可以忽略不計。則有，即把沉降量分為加固區(qū)的沉降和下臥層的沉降，分別計算再求和。分層總和法——加固區(qū)土、下臥層土分層數(shù)——樁間土應(yīng)力在加固區(qū)第i層土產(chǎn)生的平均附加應(yīng)力——荷載在下臥層第j層土產(chǎn)生的平均附加應(yīng)力

——加固區(qū)第i層土、下臥層第j層土的壓縮模量——加固區(qū)和下臥層第i層和第j層分層厚度——沉降計算經(jīng)驗系數(shù)，依規(guī)范采用計算2CFG樁復(fù)合地基沉降計算復(fù)合模量法其基本思想是假定加固區(qū)的復(fù)合土體為與天然地基分層相同的若干層均值地基，不同的是壓縮模量都相應(yīng)擴(kuò)大倍。它用加固土層的樁土復(fù)合變形模量來代替天然地基變形模量，即采用模量提高系數(shù)法。加固區(qū)和下臥層均按分層總和法進(jìn)行沉降計算。當(dāng)荷載不大于復(fù)合地基承載力時，總沉降量為：——加固區(qū)分層數(shù)、總的分層數(shù)——荷載在第i層土產(chǎn)生的平均附加應(yīng)力——第i層土的壓縮模量及分層厚度——模量提高系數(shù)設(shè)計CFG樁復(fù)合地基5個設(shè)計參數(shù)（1）樁長（2）樁徑

（3）樁間距

（4）樁體強(qiáng)度

（5）褥墊層厚度

設(shè)計樁長樁長取決于建筑物對承載力和變形的要求、土質(zhì)條件和設(shè)備能力等因素。設(shè)計時根據(jù)勘察報告，分析各土層，確定樁端持力層和樁長。

樁徑

CFG樁樁徑的確定取決于所采用的成樁設(shè)備，一般設(shè)計樁徑為350~600mm。樁間距一般樁間距為3~5倍樁徑，樁間距的大小取決于設(shè)計要求的復(fù)合地基承載力和變形、土性與施工機(jī)具。一般設(shè)計要求的承載力大時，樁間距取小值，但必須考慮施工時相鄰樁之間的影響，就施工而言希望采用大樁距大樁長。樁體強(qiáng)度原則上，樁體配比按樁體強(qiáng)度控制，樁體試塊抗壓強(qiáng)度應(yīng)滿足：

褥墊層厚度及材料褥墊層厚度一般取10~30cn為宜，當(dāng)樁徑和樁間距過大時，綜合對土性的考慮，褥墊層厚度還可適當(dāng)加大。褥墊層材料可用粗砂、中砂、碎石、級配砂石（最大粒徑不大于20mm）設(shè)計布樁抗剪強(qiáng)度低原則上，CFG樁可只布在基礎(chǔ)范圍以內(nèi)。對墻下條形基礎(chǔ)，在軸心荷載作用下，可采用單排、雙排或多排布樁，且樁位宜沿軸線對稱。在偏心荷載作用下，可采用沿軸線非對稱布樁。對獨(dú)立基礎(chǔ)、箱形基礎(chǔ)、筏基，基礎(chǔ)邊緣到樁的中心距一般為一個樁徑或基礎(chǔ)邊緣到樁邊緣的最小距離不宜小于150mm，對條基不宜小于75mm。對可液化地基或有必要時，可在基礎(chǔ)處某一范圍設(shè)置護(hù)樁（可液化地基一般用碎石樁做護(hù)樁）。布樁時要考慮樁受力的合理性，盡量利用樁間土應(yīng)力產(chǎn)生的附加應(yīng)力對樁側(cè)阻力的增大作用。通常樁間土應(yīng)力越大，作用在樁上的水平力越大，樁的側(cè)阻力也越大。設(shè)計CFG樁復(fù)合地基設(shè)計流程施工常用施工方法振動沉管灌注成樁長螺旋鉆孔泵壓混合料成樁

適用于無堅硬土層和密實(shí)砂層的地質(zhì)條件，以及對振動噪音限制不嚴(yán)格的場地。

適用于分布有砂層的地質(zhì)條件，以及對噪音和泥漿污染要求嚴(yán)格的場地。施工兩種施工工藝比較振動沉管注成樁特點(diǎn)工藝振動沉管CFG樁施工工藝長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁施工工藝工藝性質(zhì)非排土樁排土樁處理深度常用樁徑360~420mm400~420mm對土層穿透能力不易穿透粉土、砂土層不易穿透厚度較大、粒徑很大的卵石層對樁間土的影響對松散土有擠密作用，對密實(shí)土有振松作用對樁間土擾動影響較小對相鄰樁的影響對相鄰樁有擠斷的可能施工過程中有粉土、砂土層可能產(chǎn)生竄孔對環(huán)境的影響有較大的振動和噪音無振動低噪音處理建筑物層數(shù)多層~高層多層~超高層施工長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CF