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1、7.1 7.1 概述概述定定 义义适用范围适用范围重要概念第1页/共35页 在碎石桩基础上加入适量石灰、粉煤灰和水在碎石桩基础上加入适量石灰、粉煤灰和水泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩，泥，加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩，与周围地基土体形成复合地基。与周围地基土体形成复合地基。CFG水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩一、定义一、定义第2页/共35页 碎石粗骨料碎石粗骨料 石屑中等粒径骨料，使得级配良好；石屑中等粒径骨料，使得级配良好；粉煤灰细骨料和低标号水泥作用，提高桩粉煤灰细骨料和低标号水泥作用，提高桩体后期强度。体后期强度。水泥提高强度。水泥提高强度。一、定义一、定义第3页
2、/共35页 按照施工工艺不同，分为挤土和非挤土两类按照施工工艺不同，分为挤土和非挤土两类 振动沉管法施工挤土法振动沉管法施工挤土法 螺旋钻施工非挤土法螺旋钻施工非挤土法 一、定义一、定义第4页/共35页 CFG桩和桩间桩和桩间土一起，通过褥垫层土一起，通过褥垫层形成形成CFG桩复合地桩复合地基。基。褥垫层是褥垫层是CFG桩和桩间土形成复合桩和桩间土形成复合地基的必要条件，是地基的必要条件，是不可缺少的一部分。不可缺少的一部分。一、定义一、定义第5页/共35页一、保证桩与土共同承担荷载一、保证桩与土共同承担荷载二、调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用二、调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用 （调整均
3、化作用）（调整均化作用）三、减少基础底面的应力集中三、减少基础底面的应力集中褥垫层作用褥垫层作用第6页/共35页保证桩与土共同承担荷载保证桩与土共同承担荷载褥垫层作用褥垫层作用第7页/共35页保证桩与土共同承担荷载保证桩与土共同承担荷载褥垫层作用褥垫层作用第8页/共35页保证桩与土共同承担荷载保证桩与土共同承担荷载褥垫层作用褥垫层作用第9页/共35页调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用褥垫层作用褥垫层作用第10页/共35页调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用褥垫层作用褥垫层作用第11页/共35页减少基础底面的应力集中减少基础底面的
4、应力集中 H H0 0时，桩对基础的应力集中很显著，和桩时，桩对基础的应力集中很显著，和桩基础一样，需要考虑桩对桩基的冲切破坏；基础一样，需要考虑桩对桩基的冲切破坏；H H大到一定程度后，基底反力即为天然地基的大到一定程度后，基底反力即为天然地基的反力分布。反力分布。褥垫层作用褥垫层作用第12页/共35页 CFG CFG桩主要适用于：桩主要适用于：粘性土、淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、杂粘性土、淤泥、淤泥质土、粉土、砂性土、杂填土、湿陷性黄土。填土、湿陷性黄土。二、适用范围二、适用范围第13页/共35页桩体的置换作用桩体的置换作用挤密作用挤密作用加固原理加固原理7.2 7.2 加固原理加固原理
5、褥垫层的调整均化作用褥垫层的调整均化作用第14页/共35页 桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰桩中的水泥经水解和水化反应以及与粉煤灰的凝硬反应，生成了不溶于水的稳定结晶化合物，的凝硬反应，生成了不溶于水的稳定结晶化合物，使桩具有更高的桩体模量和强度。使桩具有更高的桩体模量和强度。桩体的置换作用桩体的置换作用第15页/共35页保证桩与土共同承担荷载保证桩与土共同承担荷载调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用调整桩与土垂直和水平荷载的分担作用减少基础底面的应力集中减少基础底面的应力集中褥垫层的调整均化作用褥垫层的调整均化作用第16页/共35页非挤土法施工时，施工对土体的振动或挤密非挤土法施工时，施
6、工对土体的振动或挤密提高了强度。提高了强度。挤密作用挤密作用第17页/共35页平面布置、桩径、桩距平面布置、桩径、桩距桩长、桩体强度桩长、桩体强度褥垫层厚度及材料褥垫层厚度及材料设计参数设计参数7.3 7.3 设计与计算设计与计算第18页/共35页S等边三角形或方形布置，面积置换率m不宜超过10（充分发挥桩间土作用）直径350600mm桩距（36）d平面布置、桩径、桩距平面布置、桩径、桩距第19页/共35页求解思路：根据设计要求达到的复合地基承求解思路：根据设计要求达到的复合地基承载力以及天然地基承载力以及载力以及天然地基承载力以及mmR Ra a桩长桩长桩长桩长第20页/共35页1 1、R
7、Ra a？第21页/共35页2 2、桩长推算、桩长推算第22页/共35页材料：碎石、级配砂石、粗砂或中砂厚度：1030cm为宜，可适当加宽。褥垫层材料、厚度褥垫层材料、厚度第23页/共35页1、桩体材料配比按照桩体强度控制，桩体试块抗压强度：桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计第24页/共35页2、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算1）水灰比计算Rc-水泥标号强度，Mpa。C-水泥用量，kgW-水用量，kgfcu-桩体混合料试块28d立方体抗压强度平均值，kpa桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计第25页/共35页2、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算2）粉灰比计算F-粉煤
8、灰用量，kg桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计第26页/共35页2、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算3）碎石与石屑的用量计算桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计第27页/共35页2、桩体材料中水泥掺量及其他材料的配合比计算4）石屑率的计算桩体强度与配合比设计桩体强度与配合比设计第28页/共35页CFG桩设计计算书一、工程概况一、工程概况拟建建筑物结构形式为剪力墙结构，地上33层，地下1层，基础形式为筏板基础，基础埋深6.5m。二、工程地质条件二、工程地质条件拟建场地属于某河南岸与山前冲洪积交汇地段。1地层耕土（Q4pd）层厚0.4m。=15.0kN/m3粉土（Q4al+pl）
9、层厚18.0m，含钙质结核。=18.0kN/m3圆砾（Q4al+pl）该层未穿透，最大揭露厚度4.0m。2水位场地水位17.0m。属潜水。第29页/共35页三、各项参数其中端阻力与侧阻力特征值是根据桩基规范中的标准值除以k=2得出的。地层粉土圆砾地基承载力特征值（kPa）150300侧阻力特征值（kPa）3070端阻力特征值（kPa）1000压缩模量（MPa）10变形模量（MPa）35 第30页/共35页四、CFG桩设计CFG桩布桩形式采用三角形布桩形式，桩径400mm，桩间距1.5m，桩长12.5m，（嵌入圆砾层0.6m），混凝土采用C25。第31页/共35页1、确定单桩竖向承载力特征值单桩
10、竖向承载力特征值根据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）Ra=3.140.4（3011.9+700.6）+10003.140.22=501.1+125.6=626.7（kN）第32页/共35页2 2、确定复合地基承载力特征值、确定复合地基承载力特征值复合地基承载力特征值根据建筑地基处理技术规范（JGJ79-2002）m=d2/de2=0.42/(1.051.5)2=0.0645fspk=0.06454989.6+0.8(1-0.0645)150=321.8+112.3=434.6(kPa)第33页/共35页3、桩体试块抗压强度平均值应满足：fcu=3Ra/Ap=3626.7（3.140.221000）=14.97 N/mm2;第34页/共35页感谢您的观看！第35页/共35页