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CFG桩褥垫层铺设及夯实方案二〇二〇年三月十日目录一、编制依据 (1)二、场地工程地质条件 (1)三、材料及主要机具 (3)四、施工准备 (3)五、操作工艺 (4)六、找平和验收 (5)七、质量标准 (6)八、检验方法 (6)九、成品保护 (6)十、应注意的质量问题 (6)十一、环境保护 (7)一、编制依据二、场地工程地质条件本工程地基为素混凝土刚性复合地基，桩径500㎜，褥垫层为30㎜厚级配砂石，石子采用碎石，最大粒径不大于30㎜，中粗沙掺量为20％-30％。
褥垫层采用静力压实法，夯填度不大于0.9，褥垫层平面范围宽出垫层外侧500㎜。
1.地形地貌勘察场地位于山前坡地，属浅丘地貌，地形平坦开阔，地面高程454.50-456.10米,地面相对高差1.60米。
本次勘察孔口高程是以场地内已有高程点引测而得。
2.岩土结构及特征场地覆盖地层为第四系全新统耕土和第四系全新统坡洪积物，下覆为白垩系下统苍溪组粉砂质泥岩。
现将各地基土结构及特征从上至下分述于后：（1）耕土①（Q4ml）：黑灰色，湿，松散，主要为粉质粘土，含大量植物根须和腐质物，层厚0.50-1.50米，场地均有分布。
（2）粉质粘土②（Q4dl+pl）：灰色-黄色，稍湿-很湿，软-可塑，根据其状态将其分为两个亚层:②1:灰色，局部灰黑色，很湿，软塑，无摇振反应，稍有光泽反应，干强度、韧性低，顶面埋深0.50-1.50米，揭露厚度2.00-3.50米，，场地大部分分布。
②2:灰色-黄色，稍湿，可塑，无摇振反应，稍有光泽反应，含少量铁锰质条纹，局部含少量钙质结核，干强度一般，韧性中等，顶面埋深2.50-4.50米，揭露厚度4.50-5.80米，场地均有分布。
（3）粉砂质泥岩③（K1C）：紫红色，黄灰色，岩性为粉砂质泥岩，为粉砂质、泥质结构，薄-中厚层状构造，岩层倾角23°，按其风化程度分为强风化带③1、中等风化带③2二个亚层。
现分述于后：强风化带③1：岩石组织结构大部分破坏，裂隙很发育，岩芯多碎块状为主，岩体较破碎，呈碎裂结构，强度较低。
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。
浅论CFG桩发布时间：2021-12-31T06:58:29.556Z 来源：《中国建设信息化》2021年第17期作者：苏毅[导读] CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。
苏毅辽宁省交通运输事业发展中心 110005CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和而成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基，经过大量的工程实践和经济分析，说明采用水泥粉煤灰碎石桩复合地基工程费用比预制方桩节省54.8%,比Ф600mm灌注桩节省53.6%,比采用Ф400mm的预应力管桩节省65.6%,比各类桩基平均可节省工程费用58%,而施工工期仅为其他桩施工工期的15%,具有明显的经济优势和缩短工期的效益,同时CFG桩的适用范围非常广泛:它使用于处理粘土,粉土,和砂土和已有固结的素填土等地基。
复合地基一样，水泥粉煤灰碎石桩也有多种加固机理，诸如桩体作用、垫层作用、排水加速固结作用、振动挤密作用等等。
由级配碎石、粗砂、碎石等散体材料组成的褥垫层技术是CFG桩中复合地基的一个核心技术，复合地基的许多特性都与褥垫层有关。
下面重点阐述垫层的作用及其厚度的确定。
一、垫层的作用及其厚度的确定1、保证桩、土共同承担荷载复合地基因为桩和基础不是直接接触，其间有一层碎石褥垫层，为桩向上刺入提供了条件，并通过垫层材料的流动补偿，使桩间土与基础始终保持接触，在桩、土共同作用下，地基土的强度得到一定程度的发挥，即使桩端落在好的土层上，也能保证一部分荷载通过褥垫层作用在桩间土上，借助褥垫作用，使给定荷载作用下桩、土受力时程曲线为常值。
2、调整桩、土荷载分担比复合地基桩、土荷载分担，可用桩、土应力比n表示，也可以用桩、土荷载分担比，表示。
当褥垫层厚度为0的时候，桩、土应力比很大，在软土中，桩、土应力比n可以超过100，桩分担的荷载相当大。
当褥垫层厚度很大的时候，在软土中，桩、土应力比n接近1。
3、减小基础底面的应力集中当褥垫层厚度为0的时候，桩对基础的应力集中很显著，和桩基础一样，需要考虑桩对基础的冲切破坏。
褥垫层褥垫层是CFG复合地基中解决地基不均匀的一种方法。
如建筑物一边在岩石地基上，一边在粘土地基上时，采用在岩石地基上加褥垫层（级配砂石）来解决。
1、简介11.2.5 竖向承载搅拌桩复合地基应在基础和桩之间设置褥垫层。
褥垫层厚度可取200～300mm。
其材料可选用中砂、粗砂、级配砂石等，最大粒径不宜大于20mm。
褥垫不可以算进基底标高中。
在cfg桩的设计中褥垫层是设计的关键，它对最终沉降、调整桩土应力比、调整桩土水平荷载，起重要作用，太厚了桩的优点没有发挥，太薄了应力过于集中在桩上，土的作用没有发挥，一般都给定在100~300mm，可具体到每个工程应该取多少厚，很少看到定量的计算。
2、作用根据地基与基础处理技术规程第九章的论述：9.2.3 褥垫层在复合地基中具有如下的作用：1、保证桩、土共同承担荷载，它是水泥粉煤灰碎石桩形成复合地基的重要条件。
2 、通过改变褥垫厚度，调整桩垂直荷载的分担，通常褥垫越薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高。
3 、减少基础底面的应力集中。
4 、调整桩、土水平荷载的分担，褥垫层越厚，土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大，桩分担的水平荷载占总荷载的百分比越小。
工程实践表明，褥垫层合理厚度为100～300mm，考虑施工时的不均匀性，本条规定褥垫层厚度取150～300mm，当桩径大，桩距大时宜取高值。
9.2.4 褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石和碎石，最大粒径不宜大于30mm。
不宜采用卵石，由于卵石咬合力差，施工时扰动较大、褥垫厚度不容易保证均匀。
褥垫层不仅仅用于CFG桩，也用于碎石桩、管桩等，以形成复合地基，保证桩和桩间土的共同作用。
垫层1、基本介绍垫层为介于基层与土基之间的结构层，在土基水稳状况不良时，用以改善土基的水稳状况，提高路面结构的水稳性和抗冻胀能力，并可扩散荷载,以减少土基变形。
因此，通常在土基湿，温状况不良时设置。
垫层材料的强度要求不一定高，但是其水稳定性必须要好。
.CFG桩工作原理水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly - ash Gravel pile) ,简称CFG桩,是由水泥粉煤灰碎石桩、桩间土和褥垫层构成的一种复合地基。
CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作。
其加固机理为:当基础承受垂直荷载时,桩和桩间土均会发生沉降变形,桩的变形模量(Es)远比土的变形模量大,也就是桩的变形比土小，桩在受力后向上位移,刺入基础下部设置的一定厚度的褥垫层中,垫层被不断调整并与桩间土良好接触,从而基础通过褥垫层也与桩间土保持良好接触,由此,桩间土与桩协同工作形成了一个复合地基的受力整体,共同承担上部基础传来的荷载。
由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小,再加上CFG 桩不配筋,桩体采用工业废料粉煤灰作掺和料,大大降低了工程造价。
CFG 桩地基通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体混合料配比，可使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。
综合来看，CFG桩复合地基具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点, 是一种有效的复合地基处理技术,非常适用于高层建筑的地基处理,得到越来越广泛的应用。
2.工程概况保定市某房地产公司开发建设公寓两栋，呈南北向排列，中间有商业楼相连，位于天鹅中路和朝阳路交口，公寓地上28层，地下两层，商业楼低地上两层，地下车库两层，采用钢筋混凝土剪力墙结构体系，基础设计采用筏板基础，基础埋深10.2米，上部荷载460KPa,基底压力520KPa。
根据勘察结果，在勘察深度范围内,地层由上至下依次为: ①杂填土层,层厚0.8~2.1米,土质松散，性质不稳定;②粉土层,层厚2.3~5.0米,土质稍密，工程性质一般;③粉质黏土层,层厚1.1~3.5米m,承载力较低;④粉土，层厚0.4~1.1米，承载力相对较高;⑤粉质粘土,层厚1.0~2.9米，承载力较高;⑥中砂,层厚1.5~3.8米，fak = 250KPa，承载力较高，工程性质良好;⑦粉土，层厚4.3~6.2米，fak =160 KPa，承载力一般;⑧粉质粘土,层厚10.4~13.1米，fak =170 KPa，承载力一般;⑨粉土，层厚1.0-3.2米，fak =180 KPa，承载力低;⑩粉质粘土,层厚6.5~8.8米，fak =180KPa，承载力一般。
CFG分别代表水泥、粉煤灰与碎石。
由于利用工业废料—粉煤灰代替部分水泥，大大地降低了工程造价，又增加了桩身后期强度。
通过柔性褥垫层的设置，使CFG桩复合地基得到均匀沉降和较高的承载力,是加固软土地基最经济、适用、快速、可靠的一种新型灌注桩。
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。
由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。
因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。
CFG桩为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，与桩间土和褥垫层一起构成CFG桩复合地基。
桩，桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层，即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。
CFG桩属高粘结强度桩，与素硷桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，在其受力和变形特性方面无什么区别。
复合地基性状和设计计算，对其它高粘结强度桩复合地基都适用。
CFG桩可适用于条形基础、独立基础，也可用于筏基和箱形基础。
就土性而言，CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。
CFG桩的配合比设计三、施工机械选择1、CFG桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。
振动沉管机适用于：粉性土、粘性土及素填土地基；螺旋钻机适用于：地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等到密实以上的砂土。
2、而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。
对大多数存在有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。
3、对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。
故不能简单使用振动沉管机。
此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。
这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。
所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。
新技术新方法(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。
我院在运城市率先引进CFG桩施工手段，并成功进行了鑫源时代城项目和河津市阳光焦化集团一号焦炉CFG桩等工程项目的施工，取得了良好的社会及经济效益。
CFG20桩机在北京工地CFG桩机是在专家指导下开发研制的新工法专用设备，该机具及复合地基成套技术，已列为国家科技成果及重点推广项目，该机成孔成桩一次完成，具有效率高、工期短、成本低、工法多等特点，特别适用于居民建筑等基础工程。
