CFG桩加固机理

百科   2024-11-20 00:00   福建  

一、施工工艺

      CFG桩施工工艺可分为两大类:

      1、对桩间土产生扰动或挤密的施工工艺。如振动沉管打桩机成孔制桩,属挤土成桩工艺;图5.4.1列出采用振动沉管灌注成桩(水泥粉煤灰碎石)施工工艺流程示意图。

      2、对桩间土不产生扰动或挤密的施工工艺。如长螺旋钻孔灌注成桩,属非挤土成桩工艺。图5.4.2列出长螺旋钻孔管内泵压混合料法设备组成示意图。

二、加固机理
      CFG 桩加固软弱地基、桩和桩间土一起通过褥垫层形成CFG复合地基,如图5.4.3所CFG桩的加固作用主要表现在以下几个方面。
1、桩体作用
      由于CFG桩是高黏结强度桩,桩体强度比桩周土大在荷载作用下桩体本身的压缩量明显比其周围软土小,因此基础传给复合地基的附加应力随着地基的变形、荷载逐渐集中到桩体上,出现明显的应力集中现象,CFG桩起到了桩体作用,复合地基的承载力也得到提高。在其他参数相同的情况下,桩越长、桩的荷载分担比(桩承担的荷载占总荷载的百分比)越高。
2、振密、挤密作用
      采用振动沉管法施工时,由于振动和挤压作用使桩间土变得密实。加固前后间土的物理力学性质明显改善。
3、褥垫层作用
      褥垫层在复合地基中的作用主要有以下几方面。
      (1)保证桩、土共同承担荷载。褥垫层可以保证桩、土共同承担荷载,是水泥粉煤灰碎石桩形成复合地基的重要条件。在竖向荷载作用下,体逐渐向垫层中刺入,顶上部的褥垫层材料在受压缩的同时,向周围发生流动。垫层材料的流动使得间土与基础底面始终保持接触并使桩间土的压缩模量增大,桩土的共同作用得到保证。
      (2)减小基础底面的应力集中。垫层材料的流动使桩间土承载力得以充分发挥,桩体承担的荷载相对减小,基底压力分布趋于均匀,减小了基础底面的应力集中,地基的变形情况得到改善。
      (3)调整桩土垂直和水平荷载分担比。一般情况下,褥垫层越薄,桩承担的竖向荷载占总荷载的百分比越高,反之亦然;褥垫层越厚,土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大,分担的水平荷载越小。

三、适用范围
      水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小等特点,适用范围较大。就基础形式而言,既可适用于条形基础、独立基础,也可适用于箱基、筏基;在工业厂房、民用建筑中均有大量应用。就土性而言,适用于处理黏性土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基对淤泥质土应通过现场试验确定其适用性。水泥粉煤灰碎石桩不仅用于承载力较低的地基,对承载力较高(如承载力=200kPa)但变形不能满足要求的地基,也可采用水泥粉煤灰碎石桩处理,以减少地基变形。



参考文献:
1、《注册结构工程师专业考试专题精讲》施岚青
2、《建筑地基处理技术规范》JGJ 79-2012

土木风雨
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