cfg復(fù)合地基承載力研究

1、CFGCFG復(fù)合地基承載力研究復(fù)合地基承載力研究一、CFG樁定義CFG樁復(fù)合地基實(shí)際上是水泥粉煤灰碎石樁的另外一個(gè)名稱，此種工藝具有相當(dāng)多的優(yōu)勢(shì)，例如單樁承載力高，樁體變形小，工程成本低等特點(diǎn)。所以，CFG樁復(fù)合地基已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于公路工程、鐵路工程或者是建筑工程軟土地基處理處理等方面，此外，CFG樁施工技術(shù)已被列入國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)規(guī)范《建筑地基處理技術(shù)規(guī)范》（JGJ792012）。CFG樁意為水泥粉煤灰碎石樁，主要是運(yùn)用施工機(jī)械將砂石

2、、粉煤灰等材料與水泥混合制作成樁，CFG樁主要是由粒狀材料組成，樁與地基通過墊層（如砂和礫石）連接。樁頂鋪設(shè)人工墊層，從而調(diào)整樁土相對(duì)位移，樁和土可以承受豎向和側(cè)向荷載，并通過墊層調(diào)整其荷載分擔(dān)比例，避免樁頂應(yīng)力集中而發(fā)生破壞。二、CFG樁作用機(jī)理復(fù)合地基根據(jù)所處理土的工程物理性質(zhì)、成樁材料以及施工方法的不同，復(fù)合地基所產(chǎn)生的加固效果也不一樣，因?yàn)椴煌氖┕l件會(huì)使得增強(qiáng)體與樁間土在承受荷載時(shí)的受力狀況發(fā)生變化。一般情況下，工程上采用靜

3、載荷試驗(yàn)、低應(yīng)變應(yīng)力波法等檢測(cè)手段對(duì)復(fù)合地基的加固效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，這部分內(nèi)容將在本門第四章節(jié)進(jìn)行介紹。總體來說，CFG樁主要通過6個(gè)方面的作用來對(duì)處理軟弱地基問題，具體如下：1、置換作用CFG樁復(fù)合地基中增強(qiáng)體的強(qiáng)度和模量遠(yuǎn)大于地基土，在豎向荷載作用下，在增強(qiáng)體頂部發(fā)生的位移與地基土的位移會(huì)存在一個(gè)協(xié)調(diào)作用，基礎(chǔ)荷載所產(chǎn)生的應(yīng)力主要由增強(qiáng)體進(jìn)行承擔(dān)，也就是說樁頂應(yīng)力大于地基土承受的應(yīng)力。然而，由于樁的受力機(jī)制，會(huì)將樁頂?shù)暮奢d作用相樁底方向

4、的土層進(jìn)行傳遞，通過樁體承受荷載從而降低了地基土的荷載負(fù)擔(dān)。通過這樣的方式，增強(qiáng)體和樁間土共同承擔(dān)了更大的荷載，也就是工程中稱為的置換效應(yīng)。通過總結(jié)工程經(jīng)驗(yàn)，工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)CFG樁很適合作為復(fù)合地基的增強(qiáng)體來進(jìn)行軟弱地基問題的處理，原因主要是CFG樁獨(dú)特的樁體工程特點(diǎn)所決定的。2、排水加速固結(jié)作用在實(shí)際過程施工過程中也并沒有重視復(fù)合地基處理過程的設(shè)計(jì)質(zhì)量?？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)的情況，主要使用以下3種方法開展復(fù)合地基設(shè)計(jì)工作：①將正常使用極限狀態(tài)作

5、的承載力作為設(shè)計(jì)依據(jù)，需要驗(yàn)算工程投入生產(chǎn)后的穩(wěn)定沉降量；②將正常使用極限狀態(tài)作的沉降量作為設(shè)計(jì)依據(jù)，需要驗(yàn)算地基處理過程施工完成后能夠提供的復(fù)合地基承載力③將正常使用極限狀態(tài)作的承載力和沉降量同時(shí)作為設(shè)計(jì)依據(jù)。上述3中方法從不同的角度描述了CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的改良思路。針對(duì)方法1，其出發(fā)點(diǎn)在于擬施工區(qū)域的地基土工程性質(zhì)較差，難以滿足工程需要，所以在復(fù)合地基處理過程中盡可能的發(fā)揮基礎(chǔ)底面土體的荷載承受能力，并且通過對(duì)一定面積的土體

6、運(yùn)用CFG樁樁體進(jìn)行置換從而提高復(fù)合地基整體的承載能力，在工程造價(jià)上也十分有優(yōu)勢(shì)。針對(duì)方法2，其出發(fā)點(diǎn)主要是針對(duì)建筑物的后期穩(wěn)定沉降，對(duì)于這個(gè)地基處理目的最有針對(duì)性的措施就是控制軟弱下臥層的深度。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，通過加大復(fù)合地基處理區(qū)的最大深度能夠有效減少軟弱下臥層對(duì)工程的影響，此外提高復(fù)合地基置換率或者樁體的變形模量也能在控制處理工程的沉降量方面產(chǎn)生不小的作用四、CFG復(fù)合地基承載力評(píng)價(jià)由于CFG樁施工過程均在地下進(jìn)行，難以時(shí)刻監(jiān)督和進(jìn)

7、行施工質(zhì)量控制，并且與通常的混凝土樁基礎(chǔ)施工相比周期較短，導(dǎo)致施工質(zhì)量水平難以保證。所以，對(duì)于CFG復(fù)合地基承載力評(píng)價(jià)也是一個(gè)十分重要的工程環(huán)節(jié)。目前工程上主要通過復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)、低應(yīng)變反射波法、樁體試塊抗壓試驗(yàn)等手段進(jìn)行工程質(zhì)量驗(yàn)收。下面就針對(duì)CFG樁的低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)和復(fù)合地基靜載試驗(yàn)的承載力評(píng)價(jià)方法進(jìn)行簡(jiǎn)單論述。1、低應(yīng)變?cè)囼?yàn)低應(yīng)變反射波試驗(yàn)所使用的儀器設(shè)備主要是基樁動(dòng)測(cè)儀，其測(cè)試裝置框圖如圖1所示。低應(yīng)變完整性測(cè)試在土木工程中