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[摘 要]CFG桩是通过碎石、石屑、水泥、粉煤灰以及砂混合一定比例的水搅拌和形成具有很强粘连度以及一定压缩性的半刚性桩体,所以CFG的全名叫作水泥粉煤灰碎石桩。CFG桩复合地基是由褥垫层、桩间土以及CFG共同组合而成的,上部的负载能力都是由CFG负荷广泛的应用于生活实践当中。
[关键词]CFG桩 复合地基 现状 发展趋势
中图分类号:U66 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0195-01
引言
CFG桩复合地基具有很强的实用性,而且它的处理技术被广泛的应用于生活实践当中。在生活当中的一些建筑工程中都运用到了CFG桩复合地基技术,比如说修建高速公路时需要建地基、多塔高层建筑这种复杂的工程、高耸建筑物以及修建比较普通的居民楼等。CFG桩可运用在不同的基础形式上,如箱型基础、条形基础以及独立基础等;CFG桩也可运用在不同的土性之上,如砂土、软土、粉土、以及淤泥土等地基上。以下是通常使用的施工方法:螺旋钻孔成桩、管内泵压混合料成桩、长螺旋钻孔、泥浆护壁钻孔灌注成桩以及振动沉管成桩等等,目前为止CFG桩复合地基相对于其他复合地基来说处理技术是比较好的,所以它的应用范围会越来越广泛。
一、CFG桩复合地基的特点
1.1 CFG桩复合地基的特点
CFG桩复合地基的特点是:复合地基的核心是褥垫层、应用的范围非常广泛、它的可调性很强,而且承载力提高的幅度也很大、CFG桩复合地基的受力特征是刚和柔相结合的、它的刚度大和变形模量大于桩间土。第一,褥垫层作为复合地基的核心它不能够一定保证土和桩一起来承担压力,要调整桩、土应力比,以用来减少基础下面的应力集中到一起,从而达到减少基础剪切破坏的目的。还要继续调整桩和土水平压力的分担,确保桩在水平压力作用下不会发生断裂的情况。所以,在设计的时候首先考虑到的是经济是否合理、技术是否安全可靠等重要的几点因素,这样才能对褥垫层的厚度采取正确的选择。第二,CFG桩复合地基的适用范围是很广泛的。比如说独立基础、箱型基础以及条形基础都可以适用,那么不同的土层结构也同样可以适用,比如说可以运用于密度较好的土质也可以运用于淤泥这样土质较差的土质。第三,它的可调性强以及承载力提高的幅度大表现在CFG桩的长度能够从两米到三十米左右,可以整个桩都桩发挥桩的侧面阻力,那么这个时候桩所承载的压力占据了总压力的百分之四十到百分之七十左右,这种情况下复合地基的承载力就有了很强的可调性。要想达到不同的复合地基承载力就要在设计的时候来改变CFG的桩的长度和桩与桩之间的距离。第四,柔性比较强的桩都是通过有限长度的桩来传递垂直的压力,也就是荷载。如果出现了桩的长度大于某个数值的这种情况,这个时候的桩所传递的荷载作用已经明显的在减少。然而,CFG桩还可以整个桩都发挥侧面阻力,这时候和刚性较强的桩发挥的侧租是一样的,那么桩正好便可以落在土质较好的土层上还能发挥端承作用,这时候能够增加桩的长度或者是对桩端持力层的方式进行调整,使得桩进入到土质坚实的土层中去,那么CFG桩复合地基的承载能力就得到了大大的提高。第五,CFG桩和别的刚性桩是一样的,它的变形模量和桩体刚度比桩间土要大。保证CFG桩土共同工作是否可以在负载作用下形成复合地基的关键因素就是构造一种有效措施来协调两者间的变形。在一般情况下桩和桩间土之间在负载作用下的变形能够有效的调节是因为在桩的顶端和地基的底面有效设置了褥垫层,这样就很好的展示了CFG桩复合地基具有很强的柔性特征,地也保证桩和桩间土能够共同协调工作。
1.2 CFG桩具有的特点
第一是CFG桩的工艺性较好,因为其中所使用的粉煤灰和一些桩体的材料都有很强的流动性,这样就使得灌注起来比较容易和方便,对于施工质量的控制也很容易。最重要的一点就是把整个工程的成本降到了最低,因为所消耗的大多数材料都是粉煤灰和大量的工业废弃的原料,这样就节省了价格昂贵的水泥和钢材。
第二是沉降量比较小,变形程度也很稳定。如果使CFG桩落在坚实的土质上面,它能够很好的控制住地基沉降量。
第三是CFG的桩长和桩距可在设计的时候进行改变,这样就能达到不一样的复合地基承载力。如果要在较大的范围内对地基承载力进行调整需要对桩长、桩距以及桩径设计参数做出改变,这样能够提高其承载力的幅度。
二、CFG桩复合地基的发展现状
2.1 某一桥梁所采用CFG桩复合地基的事例
在2005年10月,通过调查发现了某一铁路线为1孔18m小桥,正好在直线上,它的两侧桥台都是呈现T形状,台子的高度为3.4m,配筋率为千分之六,桩的长度是22m,所传过的土层是旧黄土层和新黄土层。它的排水沟的情况是:在沟内有几处陷下去的地方,这就造成了地表径流大量流入地下的状况,所以下大雨的时候沟内并没有积水。后来经过专家的测试和取样化验后得知这里的土体已经受到水的影响开始软化,就变成了松土,它的湿陷厚度达到了15.3m
2.2 所采取的措施
第一,配备好适量的构造钢筋,经过研究发现该场地的土层渗透的系数很小,这就会使得在施工过程中CFG桩沉管会产生很大的挤压力从而造成土体的隆起度进一步变大。要保证CFG桩不会因为土体的严重隆起而被挤压断裂,准备4根直径为13mm的构造钢筋,使得褥垫层和构造钢筋以下的部分不要和基础相连。
第二,要选取合适的褥垫厚度。根据调查发现这个场地原本的地基承载力很小,承载力的值为66kPa,而且一部分夹层比较软弱,承载力的值只有46kPa,所以CFG桩所承担的上部结构的荷载力就很大。这时的土模量和樁相差很大,所以要把CFG桩复合地基褥垫的厚度设计到240mm--260mm才能更好地确保桩土共同的工作。
第三,要遵守合理的施工工艺流程,这样才能避免在施工过程中遇到不必要的麻烦。以下是CFG桩施工工艺的具体流程,整理好场地---侧放桩位---安排机械设备就位---钻孔至CFG桩设计深度---进行单次填料再加上灌注再将其夯实---循环单次填料,将其夯实后再灌注到CFG桩进行标高的设计---基槽的开挖直到CFG桩的顶端---对复合地基进行检测。如果满足要求的话便可以进行施工,如果达不到施工的标准要及时的采取措施,对CFG桩的桩头进行处理,还要把褥垫层铺设好,铺垫层的厚度要在20厘米到50厘米的范围之内,最后便可以施工。
三、发展前景
CFG桩复合地基是我国研究人员近年来近年来所研究出的一种新的地基处理技术。它的优点就是施工方便而且简单,最重要的就是大大降低了施工成本。不仅提高了施工工程的效率也给社会带来了更大的经济效益。现在的高楼大厦重心都很高而且承受的负载力也很大,那么对地基的强度和变形的要求就会随之增高。在很多情况下原本的地基不能达到这个要求,这时候就会采取相应的措施但付出的代价也很高,这时需要大量的水泥和钢筋等,成本都相当大。如果地基具有了一定的强度就可以利用CFG桩复合地基,CFG桩复合地基所用的材料都是工业废弃的一种叫做粉煤灰原料,并且把桩间土的承载力发挥到最好的程度,这样就可以缩短施工时间,确保工程的质量。所以说CFG桩复合地基的发展前景非常广阔。
四、总结
CFG桩复合地基的技术是在1994年被列为全国重点推广的项目。所以要对CFG桩技术进行深刻的研究,积极建立合理的CFG桩复合地基结构形式,对CFG桩地基的参数做出进一步优化,这样才能研究出更加合理的施工工艺和检测质量的最佳方法,从而推动CFG桩技术的进一步发展。
参考文献
[1] 李洪春·CFG桩复合地基及其应用·[J]·青岛建筑工程学院学报·2011(9):64--66·
[2] 高翔·CFG桩复合地基初步研究·[J]·工程勘察·2011(7):6--8
[3] 秦风·刚性桩复合地基应用中几个问题的探讨·[J]·岩土工程技术·2010·(9):43--47·
[关键词]CFG桩 复合地基 现状 发展趋势
中图分类号:U66 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0195-01
引言
CFG桩复合地基具有很强的实用性,而且它的处理技术被广泛的应用于生活实践当中。在生活当中的一些建筑工程中都运用到了CFG桩复合地基技术,比如说修建高速公路时需要建地基、多塔高层建筑这种复杂的工程、高耸建筑物以及修建比较普通的居民楼等。CFG桩可运用在不同的基础形式上,如箱型基础、条形基础以及独立基础等;CFG桩也可运用在不同的土性之上,如砂土、软土、粉土、以及淤泥土等地基上。以下是通常使用的施工方法:螺旋钻孔成桩、管内泵压混合料成桩、长螺旋钻孔、泥浆护壁钻孔灌注成桩以及振动沉管成桩等等,目前为止CFG桩复合地基相对于其他复合地基来说处理技术是比较好的,所以它的应用范围会越来越广泛。
一、CFG桩复合地基的特点
1.1 CFG桩复合地基的特点
CFG桩复合地基的特点是:复合地基的核心是褥垫层、应用的范围非常广泛、它的可调性很强,而且承载力提高的幅度也很大、CFG桩复合地基的受力特征是刚和柔相结合的、它的刚度大和变形模量大于桩间土。第一,褥垫层作为复合地基的核心它不能够一定保证土和桩一起来承担压力,要调整桩、土应力比,以用来减少基础下面的应力集中到一起,从而达到减少基础剪切破坏的目的。还要继续调整桩和土水平压力的分担,确保桩在水平压力作用下不会发生断裂的情况。所以,在设计的时候首先考虑到的是经济是否合理、技术是否安全可靠等重要的几点因素,这样才能对褥垫层的厚度采取正确的选择。第二,CFG桩复合地基的适用范围是很广泛的。比如说独立基础、箱型基础以及条形基础都可以适用,那么不同的土层结构也同样可以适用,比如说可以运用于密度较好的土质也可以运用于淤泥这样土质较差的土质。第三,它的可调性强以及承载力提高的幅度大表现在CFG桩的长度能够从两米到三十米左右,可以整个桩都桩发挥桩的侧面阻力,那么这个时候桩所承载的压力占据了总压力的百分之四十到百分之七十左右,这种情况下复合地基的承载力就有了很强的可调性。要想达到不同的复合地基承载力就要在设计的时候来改变CFG的桩的长度和桩与桩之间的距离。第四,柔性比较强的桩都是通过有限长度的桩来传递垂直的压力,也就是荷载。如果出现了桩的长度大于某个数值的这种情况,这个时候的桩所传递的荷载作用已经明显的在减少。然而,CFG桩还可以整个桩都发挥侧面阻力,这时候和刚性较强的桩发挥的侧租是一样的,那么桩正好便可以落在土质较好的土层上还能发挥端承作用,这时候能够增加桩的长度或者是对桩端持力层的方式进行调整,使得桩进入到土质坚实的土层中去,那么CFG桩复合地基的承载能力就得到了大大的提高。第五,CFG桩和别的刚性桩是一样的,它的变形模量和桩体刚度比桩间土要大。保证CFG桩土共同工作是否可以在负载作用下形成复合地基的关键因素就是构造一种有效措施来协调两者间的变形。在一般情况下桩和桩间土之间在负载作用下的变形能够有效的调节是因为在桩的顶端和地基的底面有效设置了褥垫层,这样就很好的展示了CFG桩复合地基具有很强的柔性特征,地也保证桩和桩间土能够共同协调工作。
1.2 CFG桩具有的特点
第一是CFG桩的工艺性较好,因为其中所使用的粉煤灰和一些桩体的材料都有很强的流动性,这样就使得灌注起来比较容易和方便,对于施工质量的控制也很容易。最重要的一点就是把整个工程的成本降到了最低,因为所消耗的大多数材料都是粉煤灰和大量的工业废弃的原料,这样就节省了价格昂贵的水泥和钢材。
第二是沉降量比较小,变形程度也很稳定。如果使CFG桩落在坚实的土质上面,它能够很好的控制住地基沉降量。
第三是CFG的桩长和桩距可在设计的时候进行改变,这样就能达到不一样的复合地基承载力。如果要在较大的范围内对地基承载力进行调整需要对桩长、桩距以及桩径设计参数做出改变,这样能够提高其承载力的幅度。
二、CFG桩复合地基的发展现状
2.1 某一桥梁所采用CFG桩复合地基的事例
在2005年10月,通过调查发现了某一铁路线为1孔18m小桥,正好在直线上,它的两侧桥台都是呈现T形状,台子的高度为3.4m,配筋率为千分之六,桩的长度是22m,所传过的土层是旧黄土层和新黄土层。它的排水沟的情况是:在沟内有几处陷下去的地方,这就造成了地表径流大量流入地下的状况,所以下大雨的时候沟内并没有积水。后来经过专家的测试和取样化验后得知这里的土体已经受到水的影响开始软化,就变成了松土,它的湿陷厚度达到了15.3m
2.2 所采取的措施
第一,配备好适量的构造钢筋,经过研究发现该场地的土层渗透的系数很小,这就会使得在施工过程中CFG桩沉管会产生很大的挤压力从而造成土体的隆起度进一步变大。要保证CFG桩不会因为土体的严重隆起而被挤压断裂,准备4根直径为13mm的构造钢筋,使得褥垫层和构造钢筋以下的部分不要和基础相连。
第二,要选取合适的褥垫厚度。根据调查发现这个场地原本的地基承载力很小,承载力的值为66kPa,而且一部分夹层比较软弱,承载力的值只有46kPa,所以CFG桩所承担的上部结构的荷载力就很大。这时的土模量和樁相差很大,所以要把CFG桩复合地基褥垫的厚度设计到240mm--260mm才能更好地确保桩土共同的工作。
第三,要遵守合理的施工工艺流程,这样才能避免在施工过程中遇到不必要的麻烦。以下是CFG桩施工工艺的具体流程,整理好场地---侧放桩位---安排机械设备就位---钻孔至CFG桩设计深度---进行单次填料再加上灌注再将其夯实---循环单次填料,将其夯实后再灌注到CFG桩进行标高的设计---基槽的开挖直到CFG桩的顶端---对复合地基进行检测。如果满足要求的话便可以进行施工,如果达不到施工的标准要及时的采取措施,对CFG桩的桩头进行处理,还要把褥垫层铺设好,铺垫层的厚度要在20厘米到50厘米的范围之内,最后便可以施工。
三、发展前景
CFG桩复合地基是我国研究人员近年来近年来所研究出的一种新的地基处理技术。它的优点就是施工方便而且简单,最重要的就是大大降低了施工成本。不仅提高了施工工程的效率也给社会带来了更大的经济效益。现在的高楼大厦重心都很高而且承受的负载力也很大,那么对地基的强度和变形的要求就会随之增高。在很多情况下原本的地基不能达到这个要求,这时候就会采取相应的措施但付出的代价也很高,这时需要大量的水泥和钢筋等,成本都相当大。如果地基具有了一定的强度就可以利用CFG桩复合地基,CFG桩复合地基所用的材料都是工业废弃的一种叫做粉煤灰原料,并且把桩间土的承载力发挥到最好的程度,这样就可以缩短施工时间,确保工程的质量。所以说CFG桩复合地基的发展前景非常广阔。
四、总结
CFG桩复合地基的技术是在1994年被列为全国重点推广的项目。所以要对CFG桩技术进行深刻的研究,积极建立合理的CFG桩复合地基结构形式,对CFG桩地基的参数做出进一步优化,这样才能研究出更加合理的施工工艺和检测质量的最佳方法,从而推动CFG桩技术的进一步发展。
参考文献
[1] 李洪春·CFG桩复合地基及其应用·[J]·青岛建筑工程学院学报·2011(9):64--66·
[2] 高翔·CFG桩复合地基初步研究·[J]·工程勘察·2011(7):6--8
[3] 秦风·刚性桩复合地基应用中几个问题的探讨·[J]·岩土工程技术·2010·(9):43--47·