(CFG桩简介)CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑和砂加水拌和形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
CFG桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题。
于1988年立题进行试验研究，并应用于工程实践。
CFG桩复合地基试验研究成果于1992年由建设部组织鉴定，专家们一致认为：该成果具有国际领先水平，推广意义很大。
CFG桩复合地基成套技术，1994年被建设部列为全国重点推广项目，被国家科委列为国家级全国重点推广项目。
1997年被列为国家级工法，并制定了中国建筑科学研究院企业标准，现已列入国家行业标准《建筑地基处理技术规范》，该规范正在编制过程中。
为了进一步推广这项新技术，国家投资对施工设备和施工工艺进行了专门研究，并列入“九五”国家重点公关项目。
1999年12月通过了国家验收。
该技术已在全国23个省、市广泛推广应用，据不完全统计，该技术已在1000多个工程中应用。
与桩基相比，由于CFG桩桩体材料可以掺入工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力。
工程造价一般为桩基的1/3—1/2，经济效益和社会效益非常显著。
CFG桩复合地基80年代多用于多层建筑处理，目前大量用于高层和超高层建筑地基的加固。
桩身强度等级多在C!5-C25之间。
近2-3年，该技术已在北方地区的高层建筑地基处理中应用，仅北京地区已有近300余栋高层建筑地基处理采用了CFG桩加固技术，其中绝大多数为20-30层，31-35层的超高层建筑有15幢，由于该技术具有施工速度快、工期短、质量容易控工程造价低廉等特点，目前已成为北京及周边地区应用最普遍的地基处理技术之一。
3 CFG桩设计3.1设计策划：信息收集，了解顾客对软地基加固的要求，进行地基CFG桩加固可行性研究，制定满足顾客需求的质量目标。
3.2 设计输入：3.2.1 建设单位或设计单位正式复合地基承载力要求文件, 如合同、设计委托书、任务委托书；3.2.2 建设单位或设计单位正式岩土工程勘察报告。
需进行勘察时，除按国家标准提供勘察报告外,尚需特别增加如下内容：3.2.2.1工程勘察内容3.2.2.1.1 查明岩土埋藏条件及物理力学性质，持力层及下卧软弱土层埋藏深度、厚度、性状及变化。
3.2.2.1.2 查明水文地质条件、地下水位、地下水对混凝土的腐蚀性。
3.2.2.1.3 查明膨胀性土、湿陷性土或可液化土层的性状。
3.2.2.1.4 查明填土厚度、填土时间以及填土材料的组成成分。
若基础底面在填土层上，应给出填土层的承载力标准值。
3.2.2.2 勘探点间距勘探点的布置应控制持力层层面坡度、厚度及岩土性状，其间距为10-30m。
层面高差或岩性变化较大时,间距取小值。
3.2.2.3 勘探深度应取勘探总数的1/3-1/2做为控制孔，深度为桩尖以下基础宽度的l一1.5倍。
3.2.2.4 室内试验3.2.2.4.1 做土的物理力学常规试验。
3.2.2.4.2 对基础底面以下的土层做灵敏度试验。
查明这些土层灵敏度的大小，为褥垫层施工提供依据。
对中、高灵敏度土,褥垫层施工时应尽量避免对桩间土产生扰动，防止发生“橡皮土”3.2.2.5 勘察报告3.2.2.5.l 提供各土层土的桩侧摩擦力和桩端阻力,桩侧摩擦力一般按灌注桩施工工艺提供,桩端阻力按滴注桩和打入桩分别提供。
3.2.2.5.2 若有填土,应说明填土材料的构成,尤其对施工可能造成困难的工业垃圾或块石等予以说明；当基础底标高在填土层时，要提供填土承载力标准值。
3.2.2.5.3 提供基底以下土层的灵敏度,做为褥垫层铺设施工时能否选用动力夯实法的主要依据。
3.3 设计计算3.3.1 承载力计算复合地基是由桩间土和增强体(桩)共同承担荷载，是由桩间土承载力和单桩承载力进行合理组合叠加。
必须指出,复合地基承载力不是天然地基承载力和单桩承载力的简单叠加,需要对如下的一些因素予以考虑3.3.1.l 施工时对桩间土是否产生扰动或挤密,桩间土承载力有无降低或提高,3.3.1.2 桩对桩间土有约束作用,使土的变形减少；在垂直方向上荷载水平不大时,对土起阻碍变形的作用,使土沉降减少；荷载水平高时起增大变形的作用。
3.3.1.3 复合地基中桩的Pp一s曲线呈加工硬化型，比自由单桩的承载力要高。
3.3.1.4 桩和桩间土承载力的发挥都与变形有关，变形小，桩和桩间土承载力的发挥都不充分。
3.3.1.5 复合地基桩间土的发挥与褥垫层厚度有关。
3.3.1.6 综合考虑以上情况,结合工程实践经验的总结，CFG桩复合地基承载力可用下面的公式进行估算:fsp,k=mRk/AP+α.β（1-m）fk式中：fsp,k ----复合地基承载力标准值m----面积置换率AP ----桩的断面面积fk ----天然地基承载力标准值α----桩间土强度提高系数,α=fs,k/fkfs,k----加固后桩间土承载力标准值β----桩间土强度发挥度,对一般工程芦β=O.9一1.0；对重要工程或对变形要求高的建筑物β=0.75-1.ORk----自由单桩承载力标准值。
Rk可按下式计算,取其较小者Rk=(UP∑qsihi+qpAp)/K式中：UP ----桩的周长qsi----第i层土与土性和施工工艺有关的极限侧阻力,按建筑桩基技术规范有关规定取值hi ----第i层土厚度qp ----与土性和施工工艺有关的极限端阻力.按建筑桩基技术规范有关规定取值K ----安全系数,K=1.5-1.75重要工程和基础下桩数较少时K取高值，一般工程和基础下桩数较多时K低值。
K的取值比建筑地基基础设计规范(GBJ7一89)规定的K=2降低12.5%-25%，是根据工程反算并综合考虑复合地基中桩的承载力与单桩承载力的差异、桩的负摩擦作用、桩间土受力后桩的承载能力会有提高等一系列因素而确定的。
3.3.2 沉降计算3.3.2.1 当荷载不超过复合地基承载力时,可按下式计算复合地基沉降：式中：n1----加固区土分层数n2----下卧层土分层数△σsoi----桩间土应力σso在加固区第i层土产生的平均附加应力△poj----荷载po在下卧层第j层土产生的平均附加应力Esi----加固区第i层的压缩模量Esj----下卧层第J层土的压缩模量hi和hj----分别为加固区和下卧层第i层和第j层的分层厚度；ψ----沉降计算经验系数，参照,《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)表5.2.5取值。
3.3.2.2 第二种沉降计算方法,也可称为复合模量法.假定加固区的复合土体为与天然地基分层相同的若干层均质地基,不同的是压缩模,觉郴相应扩大r倍。
这样,加固区和下卧琴均按分层总和法进行沉降计抨。
当荷载不大于复合地基承载力时,总沉降量S为式中：n1----加固区的分层数n2----总的分层数△poi----荷载po在第i层土产生的平均附加应力Esi----第i层的压缩模量Hi----第i层土分层厚度ζ----模量提高系数ζ=α[l十m(n-l)],其中m为面积置换率,n为桩土应力比, α为桩间土强度提高系数ψ----沉降计算经验系数，与(6-14)式相同。
3.3.2.3当用3.3.2.1式和3.3.2.2式进行沉降计算时，需要知道某一荷载时基础底面的附加应力σs o,根据前述σs可以很容易地计算求得桩±应力比n。
计算深度一定要大干加固区的深度，即必须计算到下卧层的某一深度。
3.4 复合地基设计3.4.1 桩径d一般桩径d设计成350～400mm,可用φ400长螺旋钻机压浆法或其它成桩设备制桩。
3.4.2 桩距S一般桩距S=(3-6)d,桩距的大小取决于设计要求的复合地基承载力、土性与施工机具。
一般设计要求的承载力大时取小值,但必须考虑施工时新打桩对已打桩的影响,就施工而言希望采用大桩距大桩长,因此s的大小应综合考虑。
3.4.3 桩长根据3.3.1.6中单桩承载力标准值Rk的计算式中土层总厚度确定。
3.4.4 桩体强度复合地基中桩顶平均应力可按下式计算σp=[fsp,k-αβ(1-m)fk]/m原则上桩体配比按桩体强度控制,最低强度按3倍桩顶应力αp确定,亦即R28≥3σp3.4.5 褥垫层褥垫层厚度一般取10一30cm为宜.当桩距过大时并考虑土性,褥垫厚度还可适当加大。
褥垫层材料可用碎石、级配砂石(限止最大粒径)、粗砂或中砂。
3.5 施工技术要求3.5.1拔管速率：建议拔管速率为1.2～1.5m/min。
3.5.2 桩距：从桩、土作用的发挥考虑，桩距大于4倍桩径为宜。
对一般单、双排布桩的条形基础或面积不大而桩数不多的独立基础，桩距可适当取小些；对满堂布桩而面积大的筏基、箱基以及多排布桩的条基，桩距应适当放大。
地下水位高，土的渗透性差或土体密度大时，桩距也应大一些。
当设计要求的承载力较高、桩距过大，不能满足承载力要求，必须缩小桩距时，可考虑采用螺旋钻孔机预钻孔的措施。
引孔直径一般要小于沉管的外径,并视桩距和土性而定。
3.5.3 施打顺序: 施打顺序与土性和桩距有关,在软土中,桩距较大，可采用隔桩跳打，在饱和的松散粉土中施工,如果桩距较小，不宜采用隔桩跳打方案。
对满堂布桩，无论桩距大小,均不宜从四周转路向内推进施工,因为这样限制了桩间土向外的侧向变形,容易造成大面积土体隆起,断桩的可能性增大。
可采用从中心向外椎进的方案,或从一边向另一边推进的方案。
对满堂布桩,无论如何设计施打顺序,总会遇到新打桩的振动对已结硬的已打桩的影响,桩距偏小或夹有比较坚硬的±层时,亦可采用螺旋钻引孔的措施,以减少沉、拔管时对桩的振动力。
3.5.4 混合料坍落度：坍落度控制在3～5cm,和易性很好,当拔管速率为1.2～1.6m/min时,一般桩顶浮浆可控制在10cm左右,成桩质量容易控制。
3.5.5 保护桩长: 保护桩长必须设置,并建议遵照如下原则：3.5.5.l 设计桩顶标高离地表的距离不大时(不大于1.5m),保护桩长可取50～70cm,上部再用土封顶；3.5.5.2 桩顶标高离地表的距离较大时,可设置70～100cm的保护桩长,上部再用粒状材料封顶直到接近地表。
3.6 设计评审及输出：中小工程应经项目负责人、主任工程师、专业副总工程师会签审核，总工程师审查，盖章后交付顾客。
大型项目设计由总工程师确定评审方式、评审时间和地点，确定参加部门和人员名单，评审会由总工程师主持，评审通过后盖章发出；3.7设计验证：在设计输出文件批准发出前对设计进行验证，验证方法可采用试验、模拟等进行。
当条件不具备时，采用与已证实的类似设计进行比较的以各级审核为主要手段。
3.8 设计更改3.8.1设计更改原因：a.安全法规、规范、标准更改；b.原始设计资料包括地质条件、上部荷载要求等变化；c.顾客要求更改；d.设计阶段之后发现难以制造和安装；e.施工阶段发现“错、漏、碰、缺”的设计错误；f.设计评审、验证、确认过程中发现的不合格，采取纠正措施需要进行更改；3.8.2应对设计更改原因、必要性和可行性进行识别，在适当时对更改进行评审验证，必要时，如合同或按规定或法规要求进行确认。
