資源描述：
《cfg樁復合地基探究現(xiàn)狀及作用機理研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、CFG樁復合地基探究現(xiàn)狀及作用機理研究摘要:CFG樁復合地基作為一種高粘結(jié)強度樁復合地基，是由CFG樁、樁間土和褥墊層組成的新型復合地基形式。樁、樁間土通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，保證樁土共同承擔荷載，具有適用性廣、承載力提高幅度大、施工簡便、工期短、造價低廉等技術(shù)優(yōu)點。本文針對CFG樁復合地基的作用機理進行概括分析。關(guān)鍵詞:CFG樁復合地基研究現(xiàn)狀作用機理中圖分類號：TU4文獻標識碼：A文章編號：近幾十年來，隨著社會進步和國民經(jīng)濟飛速發(fā)展，建筑物向多層和高層發(fā)展的步伐日趨增快。天然地基往往不能滿足建筑物對地基的要求，需要對天然地基進行處理，以保證建筑物的安全性與適用性。于是
2、，CFG樁復合地基的研究應運而生。CFG樁復合地基作為一種新的地基處理技術(shù)，在提高地基承載力、控制地基沉降、協(xié)調(diào)地基承載力和變形方面具有良好的社會效益、技術(shù)效益和經(jīng)濟效益。1CFG樁復合地基概述CFG樁（CementFly-ashGravelpile）[1]是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，和樁間土、褥墊層共同形成復合地基。CFG樁復合地基的示意圖如圖1-1所示。6圖1-1CFG樁復合地基示意圖CFG樁復合地基試驗研究是建設部“七五”計劃課題，于1988年立題進行試驗研究，并應用于工程實踐，取得大量研究成果。這些研究
3、成果于1992年由建設部組織鑒定，專家們一致認為：該成果具有國際領(lǐng)先水平，推廣意義很大。1997年，CFG樁復合地基成套技術(shù)被列為國家級工法，并制定了中國建筑科學研究院企業(yè)標準，現(xiàn)已列入國家行業(yè)標準《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》。因此，20世紀90年代中期，北京首先應用長螺旋鉆管內(nèi)泵壓CFG樁混合料成樁工藝，并且迅速在全國推廣。目前，僅北京和河北地區(qū)的不完全統(tǒng)計，已近300余棟高層建筑地基處理采用了CFG樁加固技術(shù)，其中絕大多數(shù)為20~30層，31~35層的超高層建筑有15幢[2]。眾多工程實踐證明，CFG樁可全樁長發(fā)揮側(cè)阻，樁端落在好的土層可很好發(fā)揮樁端，在復合地基增強體中
4、，它的置換作用最強。復合地基承載力提高幅度大，承載力標準值可達600kPa以上，復合模量高，地基變形小。與樁基相比，由于CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰、不配筋以及充分發(fā)揮樁間土的承載能力，工程造價一般為樁基的1/3~1/2，經(jīng)濟效益和社會效益非常顯著[2]。CFG樁復合地基具有以下幾點鮮明的工程特性：（1）承載力提高幅度大、可調(diào)性強；（2）適應范圍廣；6（3）剛性樁的性狀明顯；（4）樁體具有排水作用；（5）時間效應：CFG樁施工結(jié)束后，隨著時間的增長，結(jié)構(gòu)強度會有所恢復；（6）樁體強度與承載力的關(guān)系：當樁體強度大于某一數(shù)值時，提高樁體標號對復合地基承載力沒有影響
5、；（7）復合地基變形小。2CFG樁復合地基的作用機理CFG樁復合地基的加固機理[3]是:當基礎(chǔ)承受垂直荷載時，樁和樁間土都要發(fā)生沉降。樁的變形模量遠比土的變形模量大，所以樁比土的變形小。由于基礎(chǔ)下面設置一定厚度的褥墊層，樁可以向上刺入，伴隨這一變化過程，墊層中墊層材料不斷調(diào)整補充到樁間土上，以保證在任一荷載下樁和樁間土始終參與工作。同時，土由于樁的擠密作用而提高承載力，而樁又由于其周圍土側(cè)應力的增加而改善了受力性能，二者共同工作，形成了一個受力整體，共同承擔上部基礎(chǔ)傳來的荷載。具體來講，CFG復合地基的作用機理可概括為以下幾個方面：2.1樁體作用6CFG樁不同于碎石樁，
6、是具有一定粘結(jié)強度的混合料。CFG樁中的構(gòu)成成分使樁體的抗剪強度和變形模量均大大提高。在荷載作用下，CFG樁的壓縮性明顯比樁間土小，因此基礎(chǔ)傳給復合地基的附加應力，隨地層的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)了應力集中現(xiàn)象，大部分荷載將由樁體承受，樁間土應力相應減小，于是復合地基承載力較原有地基承載力有所提高。2.2擠密作用CFG樁采用振動沉管法施工，由于振動和擠壓作用使得樁間土得到擠密，樁間土承載力較大幅度提高。2.3排水作用CFG樁在飽和粉土和砂土中施工時，由于成樁的振動作用，會使土體內(nèi)產(chǎn)生超孔隙水壓力，剛施工完的CFG樁相對土體而言，是一個良好的固結(jié)排水通道，孔隙水將沿著樁
7、體向上排出，置樁加速了樁周土體的固結(jié)過程，結(jié)構(gòu)強度逐漸恢復，樁間土承載力有所提高。2.4褥墊層作用6在豎向荷載作用下，CFG樁復合地基由于褥墊層的作用，樁體逐漸向褥墊層中刺入，樁頂上部墊層材料在受壓縮的同時，向周圍發(fā)生流動；墊層材料的流動補償使得樁間士與基礎(chǔ)底面始終保持接觸并使得樁間土的壓縮量增大，從而使樁間土的承載力得到充分發(fā)揮，樁土共同作用得到保證，使地基的接觸壓力得到均化和調(diào)整，地基的變形狀況得到明顯改善。因此，褥墊層在復合地基中不但可以保證樁、土共同承擔荷載、減少基礎(chǔ)底面的應力集中，褥墊層厚度也可以調(diào)整樁、土荷載分擔比的作用。2.
