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摘要：CFG桩复合地基在全国被应用到公路、高铁、高层建筑等在多领域的应用进行了分析，并对影响CFG桩复合地基承载力的桩长、桩径、桩间距及施工工艺进行了分析。并以某房地产项目为例进行了工程实例分析。
关键词：CFG桩；程应用；影响因素；
CFG桩（Cement Flyash Gravel Pile）复合地基技术[1]是中国建筑科学研究院地基所20世纪80年代末开发的以中国新的地基加固技术。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑、或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并有桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法[2]。随着我国工程建设水平的发展，CFG桩在全国被广泛应用到公路、高铁、桥梁、高层建筑的软土地基处理中。
1、CFG桩复合地基的承载机理
CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层构成。当基础承受竖向荷载作用时，桩与桩间土都要发生沉降变形，由于桩的模量大于桩间土的模量，桩比土的变形小，则会产生荷载逐渐向桩顶集中现象。基础下设置了褥垫层，可以将上部基础传来的基地压力（或水平力）通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩间土，使二者共同受力。
2、褥垫层的作用机理
主要是保证桩—土共同承担荷载，调整桩土荷载分担比例，减小基础底面的应力集中，调整桩、土水平荷载的分担。
3、工程应用简介
据张守宝[]等在某专门为2008年奥运会而建设的体育馆工程采用CFG桩应用分析得到，地基承载力和沉降量均能满足设计要求。据常浩[4]通过研究分析长螺旋泵压CFG桩复合地基在石武客运专线河南段郑州及周边地区饱和粉土、粉细砂的应用，提出了施工工艺流程及施工注意要点，实践验证取得了较好的效果。据贾剑青[5]等分析研究某客运专线某标段采用CFG桩得出，CFG桩复合地基现场测试与理论计算表明，CFG桩复合地基承载力特征值现场试结果大于理论计算结果，表明理论计算偏于安全。据徐智宏[6]通过研究CFG桩应用在广东省某高速公路在软基地段，加固处理桥头台背填土和涵洞基底，有效减少了桥头跳车现象。CFG桩复合地基在全国工民建的应用更是广泛。但是，复合地基承载力不等于天然地基承载力和 单桩承载力的简单叠加，而是二者之间的协调工作，在设计计算式需要考虑多重因素的影响。
4、影响因素
根据《建筑地基技术处理规范》（JGJ79-2002）CFG桩复合地基承载力特征值可按下式估算：
（1）
fspk——复合地基承载力特征值（kpa）；
m —— 面积置换率；
Ra —— 单桩竖向承载力特征值（KN）；
Ap ——桩的截面积 （m2）；
—— 桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75-0.95，天然地基承载力较高时取大值；
fsk——处理后桩间土承载力（kpa），宜按地区经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值；
其中：
（2）
——桩的周长；
n ——桩长范围内所划分的土层数；
qsi、qp—— 桩周第i层土的侧阻力、桩的端阻力特征值（kpa）;
li —— 第i层土的厚度（m）。
从以上公式可知，影响CFG桩复合地基承载力的因素很多，下面对几个主要因素分析：
4.1桩长、桩径、桩间距
在设计CFG桩复合地基时，首先要考虑到桩长、桩径、桩间距的大小，三者是组成CFG桩复合地基必须的部分。对桩长的影响，主要表现在桩与桩间土所受荷载的分担比不同，桩越短，桩间土荷载分担比就越高，桩见土受的荷载越大，桩间土的压缩变形越大，桩长范围土的压缩变形也越大；反之，桩越长，桩间土荷载分担比就越小，桩间土的压缩变形越小。由于CFG桩本身是一种刚性桩，其作用机理是通过桩周土的摩擦阻力来承担上部传来的荷载，通常确定桩长的设计原则是要求桩端落在强度较高、压缩性较小的土层上。对于桩径的影响表现在：从式（2）可知桩径的大小决定桩的周长大小，而周长的大小影响fspk的大小，可知在其他条件相同的情况下，桩径越大fspk的值越大。桩径取决于所选用的施工设备，桩径的取值一般是300-600mm。对于桩间距的影响，桩间距的大小影响m的大小，桩间距越大，m值越小，则fspk越小。试验证明，其他条件相同时，桩间距越小，复合地基承载力越大。但当桩距小于4倍桩径后，随桩距的减小，复合地基承载力的增长率明显下降。通常设计中桩间距一般要求在3-5d（桩径）范围内。另外的取值可能会因人而异，对同一复合地基，得出不同的计算结果。在设计中桩长、桩径和桩间距初步确定后，需要验算这3个参数是否满足复合地基变形要求，如果不能满足变形要求，则要调整桩长或桩间距。
4.2 施工成桩工艺
成桩工艺对复合地基的承载力有较大影响。需要说明的是，加固后桩间土承载力特征值fsk与天然地基承载力特征值f ak是不同的，通常fsk= af ak 。 a为桩间土承载力提高系数，对挤密效果好的土采用振动挤土成桩工艺，由于土密度的增加和桩间土的侧向约束作用，a>1.0；当采用长螺旋工艺成桩时，由于部分土被排出，在施工过程中对周围土体都有些扰动，桩间土的强度有所降低，此时a≤1.0。另外，对所采用的施工方法，单打法，跳打法，复打法等对复合地基承载力也有一定影响。
5 工程应用
某房地产公司在济源建设的A地块4栋楼，其中2栋为26层，2栋为18层。基地压力要求分别达到420kpa，300kpa。
5.1工程地质概况
本场地主要为耕植土、第四系全新统粉土、粉质黏土、粉砂及第四系上更新统沉积的粉土、粉质黏土。
5.2 CFG桩复合地基设计
根据现有勘察点平面布置及岩性剖面图分析并参照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、及《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)的有关规定,该工程选用329号、348号、362号、393号孔为设计控制孔。
5.3 地层情况
⑴耕植土(Q4al)：地层呈黄褐色,以粉质黏土为主，见植物根系。
⑵粉质黏土(Q4al)：地层呈褐黄色、灰褐色，可塑，见黑色锰質斑点及黄色铁锈斑点，切面稍光滑。
⑶粉质黏土(Q4al)： 地层呈灰褐色、黄褐色，可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点，见蜗牛碎屑。切面稍光滑。
⑷粉质黏土(Q4al)：地层呈青灰色，灰褐色，可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。切面稍光滑。
⑸粉质黏土(Q4al)：地层呈灰褐色，软塑—可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。切面稍光滑。
⑹粉质黏土 (Q4al)：地层呈灰褐色，可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。偶见蜗牛碎屑。切面稍光滑。该层在场地北部分布有⑹-1层粉砂，黄褐色、灰褐色，松散—稍密，饱和。主要成分为石英、长石。局部稍有黏性。
⑺粉质黏土(Q4al)：地层呈黄褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，切面稍光滑。
⑻粉土(Q4al)： 地层呈黄褐色，湿，密实。见黄色锈斑，稍有黏性。干强度低，韧性低。局部夹有粉质黏土，黄褐色，可塑。
⑻-1粉土 (Q4al)：地层呈褐黄色，湿，密实。见黄色锈斑，稍有黏性。干强度低，韧性低。
⑼粉质黏土(Q3al)：地层呈黄褐色、局部红褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。本层含较多钙质结核，粒径一般约1.0-2.5cm。约在22.0m-23.5m处较富集，呈胶结状，钻进困难。
⑽粉质黏土(Q3al)：地层呈黄褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，粒径约0.5-2.5cm。切面稍光滑，干强度中，韧性中。
⑾粉质黏土(Q3al)：地层呈红褐色，可塑-硬塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，粒径约0.5-2.5cm。切面稍光滑。
⑿粉质黏土(Q3al)： 地层呈黄褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，粒径约0.5-2.5cm。局部夹有薄层粉土。切面稍光滑，干强度中，韧性中。
5.4复合地基评价
复合地基承载力特征值表表1
5.5质量检验
通过对CFG桩复合地基17个试验点，进行了复合地基承载力载荷试验；对单桩复合地基载荷试验的地基沉降量、单桩竖向抗压静载试验桩顶沉降量与荷载和沉降量与时间的对数关系曲线进行了分析，试验和分析结果为：单桩地基承载力不小于350kpa和450kpa，大于设计单桩复合地基承载力。低应变检测结果，Ⅰ类桩851根，Ⅱ类桩349根。未出现Ⅲ类桩。
6、结语
（1）CFG桩复合地基随着经验的更加成熟，将更多的应用到工程领域。
（2）影响CFG桩复合地基的因素主要是：桩长、桩径、桩间距，褥垫层的厚度以及施工成桩工艺。
（3）对CFG桩复合地基承载力机理分析研究还需做進一步的工作。
参考文献：
[1]阎明礼，张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京：中国水利水电出版社，2001.
[2]建筑地基处理技术规范[JGJ79-2002].
[3]张守保，燕丽等 CFG桩复合地基承载机理及其应用[J].工业建筑，2007年第37卷增刊: 889-891.
[4]常浩. 长螺旋泵压CFG桩加固客运专线软土地基工程应用研究[J].铁道工程学报，2010,1： 29-32.
[5]贾剑青，王宏图等.CFG桩复合地基承载力分析[J].重庆大学学报，2011,9：117-120.
[6] 徐智宏，陈瑞礼.CFG桩在软土地基处理中的应用[J].中外公路，2004,8：15-17.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：CFG桩；程应用；影响因素；
CFG桩（Cement Flyash Gravel Pile）复合地基技术[1]是中国建筑科学研究院地基所20世纪80年代末开发的以中国新的地基加固技术。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑、或砂等混合料加水拌和形成高黏结强度桩，并有桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法[2]。随着我国工程建设水平的发展，CFG桩在全国被广泛应用到公路、高铁、桥梁、高层建筑的软土地基处理中。
1、CFG桩复合地基的承载机理
CFG桩复合地基由桩、桩间土及褥垫层构成。当基础承受竖向荷载作用时，桩与桩间土都要发生沉降变形，由于桩的模量大于桩间土的模量，桩比土的变形小，则会产生荷载逐渐向桩顶集中现象。基础下设置了褥垫层，可以将上部基础传来的基地压力（或水平力）通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩间土，使二者共同受力。
2、褥垫层的作用机理
主要是保证桩—土共同承担荷载，调整桩土荷载分担比例，减小基础底面的应力集中，调整桩、土水平荷载的分担。
3、工程应用简介
据张守宝[]等在某专门为2008年奥运会而建设的体育馆工程采用CFG桩应用分析得到，地基承载力和沉降量均能满足设计要求。据常浩[4]通过研究分析长螺旋泵压CFG桩复合地基在石武客运专线河南段郑州及周边地区饱和粉土、粉细砂的应用，提出了施工工艺流程及施工注意要点，实践验证取得了较好的效果。据贾剑青[5]等分析研究某客运专线某标段采用CFG桩得出，CFG桩复合地基现场测试与理论计算表明，CFG桩复合地基承载力特征值现场试结果大于理论计算结果，表明理论计算偏于安全。据徐智宏[6]通过研究CFG桩应用在广东省某高速公路在软基地段，加固处理桥头台背填土和涵洞基底，有效减少了桥头跳车现象。CFG桩复合地基在全国工民建的应用更是广泛。但是，复合地基承载力不等于天然地基承载力和 单桩承载力的简单叠加，而是二者之间的协调工作，在设计计算式需要考虑多重因素的影响。
4、影响因素
根据《建筑地基技术处理规范》（JGJ79-2002）CFG桩复合地基承载力特征值可按下式估算：
（1）
fspk——复合地基承载力特征值（kpa）；
m —— 面积置换率；
Ra —— 单桩竖向承载力特征值（KN）；
Ap ——桩的截面积 （m2）；
—— 桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可取0.75-0.95，天然地基承载力较高时取大值；
fsk——处理后桩间土承载力（kpa），宜按地区经验取值，如无经验时，可取天然地基承载力特征值；
其中：
（2）
——桩的周长；
n ——桩长范围内所划分的土层数；
qsi、qp—— 桩周第i层土的侧阻力、桩的端阻力特征值（kpa）;
li —— 第i层土的厚度（m）。
从以上公式可知，影响CFG桩复合地基承载力的因素很多，下面对几个主要因素分析：
4.1桩长、桩径、桩间距
在设计CFG桩复合地基时，首先要考虑到桩长、桩径、桩间距的大小，三者是组成CFG桩复合地基必须的部分。对桩长的影响，主要表现在桩与桩间土所受荷载的分担比不同，桩越短，桩间土荷载分担比就越高，桩见土受的荷载越大，桩间土的压缩变形越大，桩长范围土的压缩变形也越大；反之，桩越长，桩间土荷载分担比就越小，桩间土的压缩变形越小。由于CFG桩本身是一种刚性桩，其作用机理是通过桩周土的摩擦阻力来承担上部传来的荷载，通常确定桩长的设计原则是要求桩端落在强度较高、压缩性较小的土层上。对于桩径的影响表现在：从式（2）可知桩径的大小决定桩的周长大小，而周长的大小影响fspk的大小，可知在其他条件相同的情况下，桩径越大fspk的值越大。桩径取决于所选用的施工设备，桩径的取值一般是300-600mm。对于桩间距的影响，桩间距的大小影响m的大小，桩间距越大，m值越小，则fspk越小。试验证明，其他条件相同时，桩间距越小，复合地基承载力越大。但当桩距小于4倍桩径后，随桩距的减小，复合地基承载力的增长率明显下降。通常设计中桩间距一般要求在3-5d（桩径）范围内。另外的取值可能会因人而异，对同一复合地基，得出不同的计算结果。在设计中桩长、桩径和桩间距初步确定后，需要验算这3个参数是否满足复合地基变形要求，如果不能满足变形要求，则要调整桩长或桩间距。
4.2 施工成桩工艺
成桩工艺对复合地基的承载力有较大影响。需要说明的是，加固后桩间土承载力特征值fsk与天然地基承载力特征值f ak是不同的，通常fsk= af ak 。 a为桩间土承载力提高系数，对挤密效果好的土采用振动挤土成桩工艺，由于土密度的增加和桩间土的侧向约束作用，a>1.0；当采用长螺旋工艺成桩时，由于部分土被排出，在施工过程中对周围土体都有些扰动，桩间土的强度有所降低，此时a≤1.0。另外，对所采用的施工方法，单打法，跳打法，复打法等对复合地基承载力也有一定影响。
5 工程应用
某房地产公司在济源建设的A地块4栋楼，其中2栋为26层，2栋为18层。基地压力要求分别达到420kpa，300kpa。
5.1工程地质概况
本场地主要为耕植土、第四系全新统粉土、粉质黏土、粉砂及第四系上更新统沉积的粉土、粉质黏土。
5.2 CFG桩复合地基设计
根据现有勘察点平面布置及岩性剖面图分析并参照《建筑桩基技术规范》(JGJ 94-94)、《建筑地基基础设计规范》(GB 50007-2002)、及《建筑地基处理技术规范》(JGJ 79-2002)的有关规定,该工程选用329号、348号、362号、393号孔为设计控制孔。
5.3 地层情况
⑴耕植土(Q4al)：地层呈黄褐色,以粉质黏土为主，见植物根系。
⑵粉质黏土(Q4al)：地层呈褐黄色、灰褐色，可塑，见黑色锰質斑点及黄色铁锈斑点，切面稍光滑。
⑶粉质黏土(Q4al)： 地层呈灰褐色、黄褐色，可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点，见蜗牛碎屑。切面稍光滑。
⑷粉质黏土(Q4al)：地层呈青灰色，灰褐色，可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。切面稍光滑。
⑸粉质黏土(Q4al)：地层呈灰褐色，软塑—可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。切面稍光滑。
⑹粉质黏土 (Q4al)：地层呈灰褐色，可塑，见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。偶见蜗牛碎屑。切面稍光滑。该层在场地北部分布有⑹-1层粉砂，黄褐色、灰褐色，松散—稍密，饱和。主要成分为石英、长石。局部稍有黏性。
⑺粉质黏土(Q4al)：地层呈黄褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，切面稍光滑。
⑻粉土(Q4al)： 地层呈黄褐色，湿，密实。见黄色锈斑，稍有黏性。干强度低，韧性低。局部夹有粉质黏土，黄褐色，可塑。
⑻-1粉土 (Q4al)：地层呈褐黄色，湿，密实。见黄色锈斑，稍有黏性。干强度低，韧性低。
⑼粉质黏土(Q3al)：地层呈黄褐色、局部红褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。本层含较多钙质结核，粒径一般约1.0-2.5cm。约在22.0m-23.5m处较富集，呈胶结状，钻进困难。
⑽粉质黏土(Q3al)：地层呈黄褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，粒径约0.5-2.5cm。切面稍光滑，干强度中，韧性中。
⑾粉质黏土(Q3al)：地层呈红褐色，可塑-硬塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，粒径约0.5-2.5cm。切面稍光滑。
⑿粉质黏土(Q3al)： 地层呈黄褐色，可塑。见黑色锰质斑点及黄色铁锈斑点。含少量小粒径钙质结核，粒径约0.5-2.5cm。局部夹有薄层粉土。切面稍光滑，干强度中，韧性中。
5.4复合地基评价
复合地基承载力特征值表表1
5.5质量检验
通过对CFG桩复合地基17个试验点，进行了复合地基承载力载荷试验；对单桩复合地基载荷试验的地基沉降量、单桩竖向抗压静载试验桩顶沉降量与荷载和沉降量与时间的对数关系曲线进行了分析，试验和分析结果为：单桩地基承载力不小于350kpa和450kpa，大于设计单桩复合地基承载力。低应变检测结果，Ⅰ类桩851根，Ⅱ类桩349根。未出现Ⅲ类桩。
6、结语
（1）CFG桩复合地基随着经验的更加成熟，将更多的应用到工程领域。
（2）影响CFG桩复合地基的因素主要是：桩长、桩径、桩间距，褥垫层的厚度以及施工成桩工艺。
（3）对CFG桩复合地基承载力机理分析研究还需做進一步的工作。
参考文献：
[1]阎明礼，张东刚.CFG桩复合地基技术及工程实践[M].北京：中国水利水电出版社，2001.
[2]建筑地基处理技术规范[JGJ79-2002].
[3]张守保，燕丽等 CFG桩复合地基承载机理及其应用[J].工业建筑，2007年第37卷增刊: 889-891.
[4]常浩. 长螺旋泵压CFG桩加固客运专线软土地基工程应用研究[J].铁道工程学报，2010,1： 29-32.
[5]贾剑青，王宏图等.CFG桩复合地基承载力分析[J].重庆大学学报，2011,9：117-120.
[6] 徐智宏，陈瑞礼.CFG桩在软土地基处理中的应用[J].中外公路，2004,8：15-17.
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。