水泥土垫层下CFG桩复合地基的桩土应力比研究

CFG桩在地基处理的应用分析1 概述CFG樁又名水泥粉煤灰碎石桩，为一种新发展起来的地基处理措施，相对与灌注桩，CFG桩工艺不复杂，不用制作钢筋笼，不需要泥浆护壁，桩长也容易控制，可一次性冲击成孔下料，施工周期也大为缩短，材料也容易就近获取，而相对于传统的碎石桩，CFG桩桩身强度具有一定的胶结度，加固效果大大优于碎石桩。

CFG桩通过桩体与上覆的褥垫层共同承担来自基础传来的上部建筑荷载，从而形成一种复合地基，其对地基的加固主要通过以下三种方式：1.1桩身材料根据相关的工程实践经验与科研试验，采用CFG桩的复合地基桩土应力比达到了10～40，当桩间距越小、土质越疏松，褥垫层越薄，其桩土应力比越大。

同时，由于桩身材料掺加了水泥、粉煤灰，对处理含水量较大的地基时，在成桩初期可形成竖向排水带、降低土体中的含水量，起到固结的作用。

1.2桩间挤密作用由于CFG采用非取土的的冲击成孔法，在成孔过程中对桩身2～5倍桩径范围内的土体可以起到明显的挤土效应，压缩了桩间土，提高了桩间土的压缩模量，从而提高了桩间土的地基承载力。

1.3褥垫层作用通过在CFG桩顶与基础之间设置一定厚度的砂质褥垫层，可大大改良复合地基的处理效果，褥垫层的作用主要体现在以下方面：（1）调整竖向应力。

根据土力学中布辛耐斯克理论，通过桩顶传递到下部地基中的附加应力将随着深度的增加而减小，从而褥垫层便起到了扩散应力的作用，并使得桩土共同承担由基础传来的荷载，减小了桩身的应力集中现象，可有效防止桩顶刺入。

（2）调节桩身的水平荷载。

通过褥垫层的作用，使得基础传递到桩身的水平荷载明显降低，水平位移也随之减小，褥垫层厚度越大，其水平荷载降低的幅度也越大。

2 实际工程应用举例2.1设计资料百色某小区10#综合楼的基础形式采用筏板基础和柱下独立基础的复合形式，其中，独立基础对地基承载力的要求不高，为240kPa，可直接利用天然地基做为持力层。

筏板基础的厚度分为800mm和600mm两种，其面积分别为915.957m2和578.874m2，共1494.831 m2，而筏板基础对地基的承载力要求较高，天然地基无法满足承载力的要求，要求处理后复合地基fapk≥400kPa，故需对天然地基进行地基处理。

CFG桩对提高复合地基承载力的影响分析作者：韩玮贾晓宇徐学野来源：《科技视界》2015年第34期【摘要】CFG桩复合地基中单桩承载力大于基桩承载力，一般情况下桩间土承载力大于天然地基承载力。

它作为一种新型的软弱地基处理技术，能够较好地发挥桩土共同作用，目前已被广泛应用于地基处理工程中。

【关键词】CFG桩；复合地基；褥垫层；承载力0 引言CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称（即Cement Flying-ash Gravel pile），是由碎石、石屑、粉煤灰混合料，掺适量的水进行拌合，采用各种成桩机械形成桩体。

通过调整水泥的用量及配比，一般可使桩体强度等级在C10～C25之间变动[1]。

CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。

桩体的强度高低直接受水泥的掺量多少影响，水泥少时，强度低；水泥掺量高时，CFG桩桩体的强度就高。

CFG桩复合地基适用于处理粘性土、粉土、砂土和自重固结完成的素填土地基。

1 CFG桩在复合地基中的作用1.1 桩体的挤密加筋作用CFG桩在成桩的过程中，桩体挤压周围松散土体，使得土体孔隙比减小，密实度增大，同时施工过程中不需要向原地基中加水，CFG桩桩体中的粉煤灰以及水泥在水化时也起到对桩间土吸水、发热和膨胀的作用，使得桩间土达到挤密的效果。

另外，由于CFG桩桩体粘结强度大、抗剪强度强，其桩体强度明显大于桩周边土的强度，实际上CFG桩桩体就起到土层的竖向加筋的作用，进而增大土的抗剪强度和桩侧摩阻力，提高地基的承载力[2]。

1.2 桩体置换作用CFG桩桩体是具有一定粘结强度的混合料的桩体。

在CFG桩复合地基中，CFG桩承担荷载远大于桩间土承担荷载，土被CFG桩置换是复合地基承载力得到提高的主要原因之一。

1.3 桩体的排水作用CFG桩由于在普通混凝土拌合料中掺入粉煤灰，因此具有很强的渗透性，桩体相对于土体构成了渗透性很好的竖向排水、减压通道。

简析市政工程中软地基问题及处理摘要：本文主要针对市政工程中经常遇到的软地基问题，介绍了几种软地基的处理方法，最后又简要说明了这些方法的适用性情况。

关键词：市政工程；软地基；处理方法；适用性中图分类号： tu99 文献标识码： a 文章编号：在很多市政工程中，比如公路铁路施工等建设过程中都会遇到一种较难处理的地基形式—软地基，针对这种地基进行施工时比较麻烦的，我们需要先用一些处理方法进行加固处理然后才能进行施工建设。

1 常用地基处理方法1.1 换填法换填法可以说是目前在市政工程中应用最为广泛的一种软地基处理方法。

顾名思义，这种方法主要就是把软地基中的软土挖除，然后换填一些质地坚硬的土材，比如碎石、砂石、矿渣、煤渣等，然后在进行压实处理。

1.2 强夯法强夯法也就是采用专门的机器针对软地基进行反复不断地强夯，应用物理压力迫使软地基变硬的一种方法。

常用来处理一些粘质土、粉质土等。

1.3 排水固结法软土地基的一大特点就是在地基内部存在着很多的孔隙，这些孔隙内又存在着很多的水分，所以排水固结法就是给软土地基施加一定的压力，这样孔隙内的水分就会逐步排除，软土地基也就变得结实一些了。

通常,排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成,两者缺一不可,在铁路软土地基处理中,对于高填路段,利用路堤填土的荷载即可满足加压要求;对于低填方路段或地基土层为欠固结土时,就要考虑采用堆载预压来加速土层的固结。

排水固结法是处理软粘土地基的有效方法之一,适用于处理各类淤泥、淤泥质粘土及冲填等饱和粘性土地基。

这种处理方法能否满足工程要求,主要取决于地基土层的土层厚度、固结特性、预压时间、预压荷载等因素。

如果软土层不太厚或固结系数比较大, 不需要很长的时间就可获得较好的预压效果。

反之,预压时间可能很长,因此限制了排水固结法的使用。

高速铁路对路基沉降变形有严格的控制标准,对一些抗剪强度过低或有机质丰富的饱和软黏土层,即使采用砂井堆载预压法进行地基处理,其工后沉降量和固结时间仍难以满足路基设计要求。

CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算摘要：CFG桩复合地基加固高等级公路软基就是一种新引入的软基处理方法，具有施工周期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约钢材等特点而得到广泛的应用。

但是由于自身的复杂性和多样性，致使群桩相互作用机理及其承载力的计算一直没有得到令人满意的研究成果。

文章对CFG桩各个组成部分进行了详细的分析，介绍了复合地基各个参数的合理取值范围，在此基础上结合相关试验进行了承载力计算公式的推演。

关键词：水泥粉煤灰碎石桩、复合地基、软基处理、工程特性、计算参数、承载力计算0 引言CFG桩即为水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增强体。

碎石桩复合地基，处理后承载力提高系数一般在1.2~1.6之间。

而在同样的地质条件下，CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。

CFG桩具有刚性桩特点，可全桩长发挥侧阻力，桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。

这样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使桩进入较坚硬的土层来提高复合地基整体的承载力，以满足不同的设计要求。

同其他刚性桩一样，CFG桩体的刚度及变形量远大于桩间土。

在通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层有效调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从而确保了桩与桩间土的共同工作，这充分显示出CFG桩复合地基的柔性桩特征。

CFG桩的沉降远小于桩间土的沉降，桩体上部形成负摩擦区，致使CFG桩的实际受力与基桩有着很大的区别，其计算方法和取值也就区别于传统的基桩。

1 CFG桩复合地基结构分析1.1 褥垫层褥垫层技术是复合地基的核心技术，CFG桩只有通过褥垫层才能够构成桩土复合地基。

褥垫层厚度如果过小，桩顶时将产生非常明显的应力集中，桩间土的承载作用无法得到充分的发挥。

图1 褥垫层结构褥垫层厚度如果过大，桩土的应力比值会接近1，这样桩基就失去了在CFG复合地基中存在的意义。

所以，褥垫层厚度一般设计为10~30cm，特殊情况为50cm。

2023年岩土工程师专业学问考试真题上午卷一、单项选择题〔共 40 题，每题 1 分。

每题的选项中只有一个最符合题意。

〕1、对正常固结的均质饱和软粘土层，以十字板剪切试验结果绘制不排水抗剪强度与深度的关系曲线，应符合以下〔〕的变化规律？A、随深度的增加而减小B、随深度的增加而增加C、不同深度上下全都D、随深度无变化规律2、由固结试验得到的固结系数的计量单位应为〔〕？A、cm2/m C、MPa-1B、MPa D、无量纲3、港口工程勘察中，在深度 15m 处有一层厚度 4m 并处于地下水位以下的粉砂层，实测标贯击数为 15、16、15、19、16、19，那么用于该粉砂层密实度评价的标准贯入击数应为〔〕？A、15 击C、17 击B、16 击D、18 击4、在进展饱和粘性土三轴压缩试验中，需对剪切应变速率进展把握，对于不同三轴试验方法〔 UU 、CU 、CD 〕，关于剪切应变速率的大小，以下〔〕说法是正确？5、某场地地层主要由粉土构成，在进呈现场钻探时需量测地下水的初见水位和稳定水位，量测稳定水位的时间间隔不得小于〔〕？A、3hB、6hC、8hD、12h6、地基变形特征可分为沉降量、沉降差、倾斜、局部倾斜，对于不同建筑构造的地基变形把握，以下〔〕的表述是正确的？A、高耸构造由沉降差把握B、砌体承重构造由局部倾斜把握C、框架构造由沉降量把握D、单层排架构造由倾斜把握7、沟谷中有一煤层露头，其地质图如以以下图，以下〔〕的表述是正确的？A、煤层向沟的下游倾斜，且倾角大于沟谷纵坡B、煤层向沟的上游倾斜，且倾角大于沟谷纵坡C、煤层向沟的下游倾斜，且倾角小于沟谷纵坡D、煤层向沟的上游倾斜，且倾角小于沟谷纵坡 8、糜棱岩的成因是以下〔〕？A、岩浆侵入接触变质B、火山喷发的碎屑积存C、未搬运的碎屑静水沉积D、断裂带挤压动力变质9、以下〔〕为粘土的稠度指标？A、含水量ωB、饱和度 SrC、液性指数 ILD、塑性指数 IP10、按?港口工程地基标准?〔JTS147-1-2023〕要求，验算港口建筑物饱和软土地基承载力时，以下抗剪强度指标的用法中，〔〕是正确的？A、长期状况和短暂状况均承受不排水抗剪强度指标B、长期状况和短暂状况均承受固结快剪指标C、长期状况承受不排水抗剪强度指标，短暂状况承受固结快剪指标D、长期状况承受固结快剪强度指标，短暂状况承受不排水抗剪强度指标11、某岩石自然状态下抗压强度为 80MPa，饱水状态下抗压强度为 70MPa，枯燥状态下抗压强度为 100MPa，该岩石的软化系数为〔〕？A、0.50B、0.70C、0.80D、0.8812、在地下 3.0m 处的硬塑粘土中进展旁压试验，最大压力至 422kPa，但未到达极限压力。