CFG樁復合地基作用機理

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1、CFG樁復合地基作用機理　　CFG樁復合地基作用機理　　CFG樁復合地基實驗研究是建設部“七五”計劃課題，于1988年立題進實驗研究，并用于工程實踐。CFG樁復合地基成套技術，1994年被建設部列全國重點推廣項目，被國家科委列為國家級全國重點推廣項目。1997年被列國家級工法。為了進一步推廣這項技術，國家投資對施工設備和施工工藝進了專門研究，并列入“九五”國家重點攻關項目。1999年12月通過了國家驗該技術已在全國23個省、市廣泛推廣應用。和樁基相比，由于CFG樁樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤不配筋以及充分發(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)效益和社會

2、效益非常顯著?！　∷槭瘶断瞪Ⅲw材料，本身沒有粘結強度，主要靠周圍土的約束傳遞基礎來的垂直荷載。土越軟，對樁的約束作用越差，樁傳遞垂直荷載的能力越弱CFG樁針對碎石樁承載特性的一些不足，加以改進而發(fā)展起來的。CFG樁采用螺旋鉆機或振動沉管樁機等設備進行成孔，是一種具有較高結強度的剛性樁。與一般的柔性樁復合地基相比，用CFG樁處理地基時，可大幅度提高地基承載力，并可通過調節(jié)復合地基樁長、樁距及樁體材料配比等指標較大幅度調節(jié)復合地基承載力的變化區(qū)間，特別是天然地基承載力較低而計要求的承載力較高，用柔性樁復合地基難以滿足設計要求時，CFG樁復合基則有明顯的優(yōu)勢。CFG樁復合地基可用

3、于填土、飽和及非飽和粘性土、松砂土等。它是一種低強度硅樁，可以充分利用樁間土的承載力，共同作用并傳遞荷載到深層地基中去，具有較高的承載力，承載力提高幅度在~3倍。由于通過CFG樁處理過的復合地基具有承載力高、沉降變形小、變形穩(wěn)定快工藝性好、灌注方便、易于控制施工質量和工程造價較低等特點，因此具有好的技術性能和經(jīng)濟效果。由于CFG樁復合地基技術具有以上施工速度快、期短、質量容易控制、工程造價低廉的特點，目前已經(jīng)成為北京及周邊地區(qū)用最普通的地基處理技術之一。CFG可用于處理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥質土等地基。既適用于擠效果好的土，又適用于擠密效果差的土，具有加速土體固

4、結、沉降變形小、降穩(wěn)定快等特點?！　FG樁復合地基的加固機理可以概括為樁體的置換作用，褥墊層的調整　　均化作用，對于砂土，粉土和塑性指數(shù)比較小的粉質粘土，采用排土成樁工　　藝施工，由于是重錘取土，達到設計樁長后，加入CFG填料，夯實成樁。采　　用這樣的施工，對土有一定的擠密效果。　　1.樁體的置換作用　　CFG樁中的水泥經(jīng)水解和水化反應以及與粉煤灰的凝硬反應，生成了主要成分為鋁酸鈣水化物、硅酸鈣水化物以及鈣鋁黃長石水化物等不溶于水的穩(wěn)定的結晶化合物，這些物質以纖維狀結晶，并不斷生長延伸填充到碎石和石屑的空隙中，相互交織形成空間網(wǎng)狀結構，將原來由點-點接觸和點-面接觸的骨料

5、緊緊粘結在一起，使樁體的抗剪強度和變形模量均大大的提高。所以在荷載作用下，CFG樁的壓縮性明顯比樁間土小，因此基礎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)了應力集中的現(xiàn)象，大部分荷載將由樁體承擔，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，沉降量亦有所減小，隨著樁體剛度的增加，樁體作用發(fā)揮更加明顯。這一點正是碎石樁與CFG樁的受力情況不同的根本點。因為碎石樁樁樁體，材料是松散碎石，自身無粘結強度，依靠樁周圍土約束才能承受上部荷載。而CFG樁樁身具有一定的粘結強度，在荷載的作用下，不會出現(xiàn)壓脹變形，樁承受的荷載通過樁周摩擦阻力和樁端阻力傳

6、至深層地基中，其復合地基承載力提高幅度比碎石樁大。大量工程實踐證明，CFG樁的樁土應力比2～20，遠遠高于水泥摻量在5%～30%之間的水泥攪拌樁的樁土應力比3～12，石灰樁的樁土應力比～和碎石樁的樁土應力比～，顯示出CFG樁的樁體效應大大優(yōu)于石灰樁、水泥攪拌樁和碎石樁等散體材料樁。　　2.褥墊層的作用　　在豎向荷載作用下，CFG樁復合地基由于褥墊層的作用，樁體逐漸向褥墊層刺入，樁體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土與基礎底面始終保持接觸并使得樁間土的壓縮增大，從而使得樁間土的承載力得以充分發(fā)揮，樁土共同作用得到保證。墊層材料的流動補償，

7、使樁間土的承載力得以充分發(fā)揮、樁體承擔的荷載相對減少，地基中的接觸壓力得到均化和調整，地基中的豎向應力分布得到均化，地基的變形狀況得到明顯改善，復合地基的承載力得到大大的提高。此外，作用在樁間土上豎向荷載的增大，使得樁側法向應力增大、樁身側摩阻力增大，樁體的承載力得到提高，從而使復合地基的承載力得到進一步的提高?！　?.擠密和加筋的作用　　CFG在成樁的過程中，不再向地基中注入附加水，樁體中的粉煤灰及水泥粉在水化時，對周圍軟土具有吸水、發(fā)熱和膨脹的作用，使周圍的土體達到擠密的效果.同時，CFG樁除了可以提高地基承載