CFG桩法

(1)CFG桩复合地基承载力可用公式进行估算后，进行试桩设计，最终经现场单桩载荷试验及复合地基载荷试验确定。

(2)CFG桩可只在基础范围内布置，桩径可取350～600ram。

(3)桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺等确定，宜取3～5倍桩径。

(4)桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜取150～300mm，当桩径大或桩距大时褥垫层厚度宜取高值。褥垫层宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大于30mm。

(5)为保护桩头，可在桩顶2m范围内适当布筋。

(6)桩体试块抗压强度平均值应大于3倍的单桩承载力特征值与桩截面积的比值。

水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly—ash Gravel，CFG)，是由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌合，用各种成桩机制成的可变强度桩。CFG桩的适用范围很广，在砂土、粉土、黏土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。

CFG桩复合地基由中国建筑科学研究院研制。该技术已在全国广泛推广应用。与桩基相比，由于CFG桩桩体材料可以掺人工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩问土的承载力．工程造价一般为桩基的1/3～1/2，社会效益和经济效益非常显著。

CFG桩和桩间土通过褥垫层形成CFG桩复合地基。需要指出的是，褥垫层是CFG桩和桩间土形成复合地基的必要条件．是CFG桩复合地基中不可缺少的一部分。

1)承载力提高幅度大，可调性强

CFG桩桩长可从几米至二十多米，并可全桩长发挥桩的侧阻力。当地基承载力较好、荷载又不大时，可将桩长设计得短一些，荷载大时桩长可以长一些。特别是天然地基承载力较低而设计要求的承载力较高，柔性桩难以满足时，CFG桩复合地基相对容易达到要求。

2)适用范围广

CFG桩复合地基具有较大适用范围。对基础型式而言，CFG桩可适用于独立基础和条形基础，也可适用于筏基和箱形基础。就土性而言，适用于处理黏土、粉土砂土和正常固结的素填土等地基。

当CFG桩用于易于挤密的土时，承载力的提高既有挤密分量、又有置换分量：当CFG桩用于不可挤密土时，承载力的提高只与置换作用有关。CFG桩法与地基处理方法相比。其置换作用突出是一重要特点。

塑性指数高的饱和黏性土．成桩时土的挤密分量接近于零。承载力的提高唯一取决于桩的置换作用。由于桩间土承载力太小，土的荷载分担比太低，此时不宜直接做复合地基。

CFG桩1、工程概况

某住宅楼为26层，另有1层地下室，为剪力墙结构。地基采用CFG桩复合地基进行加固处理，桩总桩数约为360余根，桩长10m，桩径400mm。基础采用筏板基础，复合地基承载力特征值430kPa。CFG桩采用长螺旋钻成孔，桩身强度为20MPa；褥垫层采用级配砂石，厚度为0.2m。

1.1、工程地质条件

本住宅楼场地地形较平坦，场地属于平原，为第四纪全新世冲积沉积形成。其工程地质条件如表1所示。

1.2、平面布置

住宅楼占地（26.1×14.6）m2，高78.6m，平面形状为长方形，地下室层高为4.70m，采用CFG桩复合地基。布桩时考虑桩受力的合理性，尽量利用桩间土应力σs产生的附加应力对桩侧阻力的增大作用。通常σs越大，作用在桩上的水平力越大，桩的侧阻力越大。此复合地基采用CFG桩正方形布置，间距1.45m，本楼的CFG桩有效桩长不小于10m，桩长10m，桩径400mm，预估的单桩承载力特征值为560kN。CFG桩复合地基的设置，不仅可以大幅度的提高地基承载力，减小了变形，并充分利用了桩间土的作用，降低了造价工程造价，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2、试验结果分析

2.1、复合地基静载荷试验

试验采用单桩复合地基承载力按单桩处理面积加权平均的办法，评价CFG桩和水泥土桩混合地基承载力。试验有两组复合地基试验，每组试验各有一个CFG桩与一个水泥土桩单桩复合地基试验点。第一组为CFG-308#和SNT-410#，第二组为CFG-518#和SNT-632#。从P-S曲线可以看出，复合地基静载荷试验曲线基本属于渐进型的光滑曲线，不存在陡降点。取s/b=0.01（b为方形压板的宽度）对应的荷载，其值均超过最大加荷量的一半，因此取最大加荷量的一半作为CFG桩、水泥土桩的单桩复合地基承载力设计值。即CFG桩单桩复合地基承载力设计值大于550kPa，水泥土桩单桩复合地基承载力设计值大于200kPa，对两组值进行加权平均后，可知CFG桩与夯实水泥土桩混合桩型复合地基承载力不小于375kPa，复合地基承载力提高1倍，满足设计要求。分别对两组中的CFG桩及夯实水泥土桩的试验曲线作比较，两组复合地基的承载力相差不大，说明主楼部分的地基土质分布比较均匀，基底持力层的承载力和压缩模量差别不大。

2.2、单桩竖向抗压静载荷试验结果

试验进行了3根CFG桩单桩静荷试验，检测结果显示：CFG桩单桩极限承载力不小于2000KN，地基承载力提高160%；满足设计要求。从检测结果可以看出，3根桩的总沉降都小于

10mm，远小于《规范》要求，且沉降随时间、荷载的变化都是均匀的，基本上是弹性的。由此可以看出，当Q=1000KN时，CFG桩还没有达到极限承载力状态，当Q=500KN时，水泥土桩也没有达到极限承载力状态，还有很大“储备”。由卸载曲线可以看出，桩的弹性回弹量很小，最多只有2m，说明桩体刚度很大。

2.3、轻便触探试验

为对比加固前后桩间土承载力的变化，完工后，布置了7个轻便触探点进行试验。综合分析桩间土测试结果可知，经水泥土桩与CFG桩处理后浅层桩间土的承载力基本值不低于200kPa，比地基处理前的桩间土承载力有所提高。

2.4、应变桩身完整性检测

本工程低应变检测CFG桩桩身完整性65根桩，检测比例约为30%。所测的65根CFG均属于完整桩或基本完整桩，没有影响正常使用的桩。

CFG桩3、结论

3.1以复合地基静压结果数据看，本工程所采用的组合型复合地基的应用，可最大限度地发挥CFG桩的优点，使复合地基的承载力得到大幅度的提高，地基变形得以降低和控制。

3.2复合地基中由于CFG桩中掺入少量的粉煤灰，不配筋以及充分发挥桩间土的承载力其受力和变形类似于素混凝土桩，具有地基承载力高、变形小、稳定快施工简单易行，且工程造价低，经济效益和社会效益明显。

3.3是否设置褥垫层以及垫层的材料和厚度，直接影响复合地基的桩和桩间土强度的发挥，合理的垫层厚度对提高复合地基承载力和减少沉降变形是非常有利的。

3.4由该工程证明此种地基处理方案，质量易控制，造价低，经济、社会、环境效益明显，有极大的发展潜力。