第章 水泥粉煤灰碎石樁法

第14章水泥粉煤灰碎石樁法

（CementFlyashGravelPile)

由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌合，用振動沉管打樁機(jī)或其它成樁機(jī)具制成的一種具有一定粘結(jié)強度樁，并由樁、樁間土和褥墊層一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。CFG樁法適用于處理粘性土、粉土、砂土和已自重固結(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。14.1概述

CFG樁的骨料為級配碎石，粒徑通常為20～50mm。摻入石屑是填充碎石的孔隙，使其級配良好，石屑粒徑通常為2.5～10mm。摻入石屑后，樁體混合料接觸比表面積增大，提高了樁體抗剪強度。粉煤灰是燃煤發(fā)電廠排出的一種具有一定活性的工業(yè)廢料，在CFG樁體混合料中，它既是細(xì)骨料，又有低強度等級水泥的作用。粉煤灰的摻入可改善混合料的和易性和可泵性，提高混合料的后期強度。水泥一般采用32.5普通水泥。混合料的密度一般為2.10～2.2.t/m3。CFG樁復(fù)合地基長螺旋鉆機(jī)清理完樁頭的CFG樁一、褥墊層的加固作用

CFG樁中的褥墊層是CFG樁復(fù)合地基的一個重要部分，亦即復(fù)合地基是由CFG樁體、樁間土和褥墊層共同組成的，缺一不可。CFG樁復(fù)合地基的工作原理

褥墊層由散體材料組成，可提供向上貫入的條件來調(diào)整樁土應(yīng)力比，實現(xiàn)樁土協(xié)調(diào)變形。褥墊層的作用：

（1）保證樁土共同承擔(dān)荷載，它是CFG樁形成復(fù)合地基的重要條件。當(dāng)基礎(chǔ)瞬時受荷時，樁和樁間土都要發(fā)生沉降變形，由于樁的模量遠(yuǎn)比土的變形模量大，因而樁比土的變形小。由于基礎(chǔ)下面設(shè)置了一定厚度的褥墊層，樁可以向上刺入，伴隨這一變化過程，墊層材料不斷調(diào)整補充到樁間土上，以保證基礎(chǔ)始終把一部分荷載傳到樁間土上，也就能保證在任一荷載作用下樁和樁間土始終參與工作。

從圖中可以看出，在給定荷載作用下，由于褥墊層的設(shè)置，隨著時間的變化，樁間土表面的變形不斷增加，而樁頂應(yīng)力和樁間土應(yīng)力始終保持常量，即使樁端落在好的土層上，也均保持一常量。（2）調(diào)整樁土荷載分擔(dān)比由有關(guān)試驗測得的結(jié)果，當(dāng)荷載一定時，褥墊層越厚，樁間土承擔(dān)的荷載越多，樁土應(yīng)力比越趨均勻；而褥墊層厚度一定時，荷載越大，樁承擔(dān)的荷載所占比例增大。因此可通過改變?nèi)靿|層的厚度，調(diào)整樁土對垂直荷載的分擔(dān)。（3）減少基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中根據(jù)實測的樁土應(yīng)力比ｎ與褥墊層厚度ΔH的變化關(guān)系，當(dāng)褥墊層厚度很小時，樁對基礎(chǔ)底面產(chǎn)生應(yīng)力集中。但當(dāng)褥墊厚度大于10cm時，應(yīng)力集中明顯降低(樁土應(yīng)力比約為6)，當(dāng)褥墊層厚度為30cm時，樁土應(yīng)力比降為1.23。（4）調(diào)整樁土水平荷載的分擔(dān)

由于CFG樁復(fù)合地基置換率一般不大于10%，則有不低于90%的基底面積下樁間土，將承擔(dān)絕大部分水平荷載。而樁承擔(dān)的水平荷載只占很小一部分。樁土剪應(yīng)力比隨褥墊層增大而減小，設(shè)計時可通過改變?nèi)靿|層厚度調(diào)整樁土水平荷載分擔(dān)比。有關(guān)實驗表明，褥墊層厚度越大，樁頂水平位移越小，當(dāng)褥墊厚度不小于10cm時，樁體不會發(fā)生水平折斷。

1.CFG樁的加固機(jī)理包括置換作用和擠密作用，其中以置換作用為主。CFG樁和其他復(fù)合地基的樁型相比，它的置換作用很突出，這是CFG樁的一個重要特征。

2.CFG樁可以全長受力，荷載不大時，可以通過調(diào)節(jié)樁長來適應(yīng)不同的土層。

3.CFG樁復(fù)合地基的樁土應(yīng)力比大，而且具有很大的可調(diào)性，在軟土中可高達(dá)100左右。4.CFG復(fù)合地基中由樁承擔(dān)的荷載一般為40～75％，提高承載力的幅度可達(dá)4倍或更高。二、CFG樁加固機(jī)理和工作性能碎石樁與CFG樁的區(qū)別（1）概念不同（2）CFG樁為復(fù)合地基剛性樁，樁身具有一定的粘結(jié)性，可在全長范圍內(nèi)受力，能充分發(fā)揮樁周摩阻力和端承力。而碎石樁為散體材料樁，樁身無粘結(jié)強度，依靠周圍土體的約束力來承受上部荷載。通常在碎石樁樁頂2～3倍樁直徑范圍為高應(yīng)力區(qū)，4倍直徑為碎石樁的臨界樁長。當(dāng)樁長超過其臨界樁長，大于6～10倍樁徑后，軸向力的傳遞收斂很快，當(dāng)樁長大于2.5倍基礎(chǔ)寬度后．即使樁端落在較好的土層上，樁的端阻力也很小。（3）CFG樁的樁土應(yīng)力比較高，一般在10～40之間，而碎石樁樁土應(yīng)力比一般為1.5～4.0，增加樁長對提高復(fù)合地基承載力意義不大，只有提高置換率，而提高置換率又會給施工造成很多困難。（4）適用土類的差別CFG樁用于加固填土、飽和及非飽和粘性土、松散的砂土、粉土等。對塑性指數(shù)高的飽和軟粘土使用要慎重。而碎石樁宜處理砂土、粉土、粘性土、填土以及軟土，但對不排水抗剪強度小于20kPa的軟土使用要慎重。1.擾樁徑樁徑絨宜取迫35鼓0～巡壽60群0m求m。2.臭樁距樁距旨應(yīng)根顧據(jù)設(shè)狠計要進(jìn)求的悄復(fù)合涉地基堂承載蠅力、瞇土性脫、施附工工績藝等變確定而，宜激取3咐～5孔倍樁余徑。3.念褥墊取層褥墊器層宜叛取1挪50奏～3圈00檢mm扇，當(dāng)本樁徑擦大樁動距大縣時宜角取高默值。搖褥墊鴿層材量料宜較用中紡砂、慣粗砂端、級俱配砂隙石或賠碎石枕等，秩最大屋粒徑污不宜撫大于嬸30炎mm限。其儲鋪設(shè)陳范圍銹要比蒼基底子面積閣大，也超出剝部分消不應(yīng)校小于吩褥墊育層厚壞度。14牌.2庭設(shè)歡計4.底單樁夏豎向遲承載良力單樁護(hù)豎向細(xì)承載貍力特業(yè)征值狠Ra的取嫂值應(yīng)寄符合嶄下列蓄規(guī)定甜：（1斯）當(dāng)瞎采用治單樁移載荷娃試驗澆時，筐應(yīng)將疲單樁孤豎向倉極限訓(xùn)承載噸力除竄以安欺全系蠟數(shù)2司；（2涼）當(dāng)鼓無單伏樁載雪荷試嬸驗資晨料時仇，可寒按下肉式估駛算：5.劇復(fù)合組地基給承載赴力復(fù)合織地基罵承載辱力特幫征值饑應(yīng)通膨過現(xiàn)廊場復(fù)河合地武基載木荷試?yán)矧灤_聲定，薪初步戀設(shè)計壤時也印可按爺下式雖估算士：式中你β—參—樁眨間土抓承載飾力折金減系幅數(shù)，鄰宜按弄地區(qū)襯經(jīng)驗確定歸，如侮無經(jīng)托驗時帥可取艷0.濱75起～0愁.9藏5，果天然地燦基承骨載力尊較高謊時取點大值過。6.識樁體戰(zhàn)強度樁體輔試塊碗抗壓叉強度副平均愈值應(yīng)呢滿足腿下式定要求孕:式中fcu——巾樁體挎混合患料試形塊(童邊長圈15緩0m犯m立濫方體麗)標(biāo)刪準(zhǔn)養(yǎng)池護(hù)2媽8d照立方鎖體抗育壓強課度平稀均值鈔(k勁Pa扣)。7.亦樁長樁長易可由劃承載趕力公環(huán)式計其算確宜定，閱樁端州一般落應(yīng)落倒到承臟載力擱相對閃較高龍的土屋層。8.深沉降誤計算復(fù)合粗土層田的沉躁降可亡采用譜分層暴總和車法計他算，成復(fù)合槽土層膛的分撥層與乳天然裁地基儲相同柱，各拒復(fù)合帆土層窩的壓馬縮模題量等燭于該賽層天按然地盟基壓豆縮模梅量的跑ζ倍得，ζ通值可匙按下河式確潮定：式中fak——墊基礎(chǔ)叔底面穿下天則然地斬基承奇載力逮特征綢值。1.暑CF惱G樁翻的施島工應(yīng)激根據(jù)菊現(xiàn)場仔條件追選用鼠下列露施工婦工藝與：（1疫）長接螺旋肥鉆孔班灌注煩成樁而，適猜用于利地下塑水位舟以上紫的粘鋒性土侄、粉甜土、雄砂土愛、素儉填土扭、中鉆等密牢實以槍上的喇砂土謹(jǐn)；（2偏）長辜螺旋朽鉆孔帝、管放內(nèi)泵晝壓混梯合料誦成樁椅，適月用于博粘性連土、蕉粉土值、砂炭土，桑以及注對噪銅聲或衡泥漿慮污染慣要求員嚴(yán)格問的場握地；14腎.3傾施景工（3晌）振塑動沉鴨管灌笛注成哈樁，敘適用以于粉工土、漠粘性痛土及葬素填督土地漸基。章（對住松散矩的飽掉和粉滔細(xì)砂舞和粉盼土，橫已消武除液姐化和耐提高項地基遠(yuǎn)承載媽力為眠目的痰時，鍛可選猴用此駕工藝芽）2.杯施工寶前應(yīng)恩按設(shè)累計要崇求由夜試驗研室進(jìn)淋行配質(zhì)合比溫試驗貼，施郊工時窗按配寇合比縮慧配制云混合小料。儉長螺符旋鉆裂孔、曾管內(nèi)獅泵壓賺混合御料成淺樁施電工的蛇坍落麗度宜付為1傘60污～2細(xì)00好mm約，振姨動沉睬管灌碰注成姐樁施蠶工的置坍落裕度為笛30獵～5畢0m度m，醉振動喉沉管虜灌注壘成樁淹后樁廁頂浮泊漿不那宜超幣過2轟00脾mm矩。3.省螺旋基鉆孔術(shù)、管查內(nèi)泵嚷壓混競合料苦成樁認(rèn)施工估在鉆詞至設(shè)富計深夢度后邊，應(yīng)弄準(zhǔn)確設(shè)掌握謊提拔幻玉鉆桿阿時間錯，混未合料愛泵送掀量應(yīng)理與拔鈴管速鄰度相惡配合礙，遇術(shù)到飽滲和砂塵土或值飽和拳粉土第層，乳不得捷停泵噴待料疫；沉純管灌界注成甜樁施款工拔色管速廚度應(yīng)泊控制準(zhǔn)在1件.2盯～1圾.5暢m勇/m拖in振左右竭，如默遇淤竹泥或棉淤泥久質(zhì)土研，拔字管速房誠度應(yīng)期適當(dāng)作放慢驅(qū)。4.尊施工同樁頂宿標(biāo)高督宜高估出設(shè)妖計樁賽頂標(biāo)擊高不煉少于乞0.風(fēng)5m捕。5.丟清土園和截簽樁時輩，不圍得造手成樁披頂標(biāo)客高以旬下樁融身斷俱裂和驕擾動特樁間桌土。6.創(chuàng)褥墊胞層鋪雨設(shè)宜博采用性靜力握壓實水法，尚當(dāng)基雄礎(chǔ)底測面下茄樁間陰土的赤含水巴量較冶小時傅，也漸可采貧用動旨力夯肅實法銅，夯魚填度獎不得蛇大于蠢0.此9。7.趴施工帥垂直失度偏洗差不健應(yīng)大件于1嘉％；放對滿題堂布紡樁基去礎(chǔ)，志樁位熟偏差逢不應(yīng)腹大于散0.拐4倍鏟樁徑雷；對櫻條形跨基礎(chǔ)始，樁惜位偏殊差不擱應(yīng)大躁于0笛.2壤5倍蜂樁徑枝，對愚單排障布樁像樁位姑偏差紐奉不應(yīng)淋大于叛60案mm僑。1.切施工灘質(zhì)量惜檢驗煉主要詠應(yīng)檢觀查施架工記惹錄、矮混合展料坍違落度季、樁妥數(shù)、懼樁位飛偏差莫、褥大墊層羞厚度深、夯晶填度紫和樁翠體試糠塊抗依壓強定度等板。2.較CF社G樁貓地基障竣工農(nóng)驗收青時，洋承載剃力檢返驗應(yīng)燥采用餓復(fù)合苦地基輝載荷閃試驗見。14奮.4葬質(zhì)斃量檢往驗靜載守試驗3.盲試驗干宜在都施工奮結(jié)束輔后2峽8d怪后進(jìn)園行。需試驗滴數(shù)量得宜為棒總樁足數(shù)的但0.殼5％親～1抱％，筋且每壯個單溪體工沉程的具試驗禽數(shù)量迎不應(yīng)國少于地3點滿。4.銜應(yīng)抽贏取不召少于裂總樁職數(shù)1陶0%擺的樁膽進(jìn)行攤低應(yīng)便變動倘力試靠驗，炮檢測楊樁身鐘完整銹性。5.鬧CF抓G樁臺復(fù)合燃地基彎的載坊荷試稍驗沉勒降比秒，對織以卵狀石、欣圓礫掩、密革實粗黨中砂燭為主匯的地島基可罩取0匠.0襪08輝，對斧以粘寄性土料、粉策土為宰主的灣地基劃可取枯0.陡01眾。思考補題（1巡壽）C傅FG蔑樁是阻如何咱形成封的？滅有何蒸優(yōu)點菠？（2俗）C卡FG間樁復(fù)齒合地紐奉基中漆褥墊召層有尊何