地基处理第六章碎石桩和第七章CFG桩ppt模版课件.ppt

《地基处理第六章碎石桩和第七章CFG桩ppt模版课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地基处理第六章碎石桩和第七章CFG桩ppt模版课件.ppt（68页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第六章第六章碎石桩碎石桩6.1概述概述 碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法碎石桩是指用振动、冲击或水冲等方法在软弱地基中成孔后，再将碎石挤入土中形在软弱地基中成孔后，再将碎石挤入土中形成大直径的由碎石所构成的密实桩体。按其成大直径的由碎石所构成的密实桩体。按其制桩工艺分为振冲（湿法）碎石桩和干法碎制桩工艺分为振冲（湿法）碎石桩和干法碎石桩两大类。采用振动水冲法施工的碎石桩石桩两大类。采用振动水冲法施工的碎石桩称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用各种无称为振冲碎石桩或湿法碎石桩。采用各种无水冲工艺（如干振、振挤、锤击等）施工的水冲工艺（如干振、振挤、锤击等）施工的碎石桩称为干法碎石桩。各类碎石的主要

2、特碎石桩称为干法碎石桩。各类碎石的主要特性见表性见表6.1-1。在在复复合合地地基基的的各各类类桩桩体体中中，碎碎石石桩桩与与砂砂桩桩同同属属散散体体材材料料桩桩，加加固固机机理理相相似似，并并随随被被加加固固土土质质不不同同而而有有差差别别。对对砂砂土土、粉粉土土和和碎碎石石土土具具有有置置换换和和挤挤密密作作用用；对对粘粘性性土土和和填填土土，以以置置换换作作用用为为主主，兼兼有有不不同同程程度度的的挤密和促进排水固结的作用挤密和促进排水固结的作用。碎石桩在工程中主要应用于以下几方面：碎石桩在工程中主要应用于以下几方面：（1）软弱地基加固；（）软弱地基加固；（2）堤坝边坡加固；）堤坝边坡加

3、固；（3）消除可液化土的液化性；（）消除可液化土的液化性；（4）消除）消除湿陷性黄土的湿陷性。湿陷性黄土的湿陷性。6.2振冲碎石桩振冲碎石桩振冲法是以起重机吊起振冲器，启动潜水电机后，带动偏心块，使振冲器产生高频振动，同时开动水泵，使高压水通过喷咀喷射高压水流，在边振边冲的联合作用下，将振冲器沉入到设计深度形成桩孔，再向桩孔逐段填入碎石并逐渐振密，从而在地基中形成一根大直径的密实桩体并和原地基土组成复合地基，使承载力提高，沉降减少振冲桩加密法振冲桩加密法在砂性土中，振冲起挤密作用，故称为振冲挤密；在粘性土中，振冲主要起置换作用，故称振冲置换。振冲法适用于处理砂土、粉土、粘性土、填土以及软土，但

4、对不排水抗剪强度小于20kPa的软土使用要慎重，应通过现场试验确定其适用性。一、振冲碎石桩设计一、振冲碎石桩设计1、加加固固范范围围:加加固固范范围围应应根根据据建建筑筑物物的的重重要要性性和和场场地地条条件件确确定定，应应大大于于基基底底面面积积。对对一一般般地地基基，宜宜在在基基础础外外缘缘加加宽宽12排排桩桩；对对砂砂土土、粉粉土土等等可可液液化化地地基基应应加加宽宽24排桩（不少于排桩（不少于5m）。）。2、桩桩位位布布置置:一一般般采采用用正正方方形形或或正正三三角角形形布布置置。对对大大面面积积满满堂堂处处理理，宜宜采采用用正正三三角角形形布布置置；对对条条形形基基础础，设设计计时

5、时宜宜先先考考虑虑单单排排桩桩，若若不不能能满满足足要要求求时时，可可布布2排排或或3排排桩桩。布布桩桩时时对对多多排排桩桩宜宜采采用用正正方方形形布布置置，也也可可布布置置成成矩矩形形或或等等腰腰三三角角形形，单单柱柱基内最好布桩不少于柱柱基内最好布桩不少于3根。根。3、桩桩距距:桩桩的的间间距距一一方方面面要要保保证证复复合合地地基基承承载载力力达达到到设设计计要要求求;另另一一方方面面又又要要避避免免桩桩距距过过小小出出现现“串串 桩桩”,影影 响响 正正 常常 施施 工工。一一 般般 桩桩 距距 可可 取取1.02.5m，荷荷载载大大或或原原土土强强度度低低时时,取取小小值值；反反之之

6、,宜宜取取大大值值。对对于于桩桩端端没没达达到到相相对对硬硬层层的的短短桩桩,应取小值。应取小值。4、桩桩长长:桩桩的的深深度度一一般般应应达达到到强强度度较较高高的的下下卧卧土土层层。当当相相对对硬硬层层的的埋埋藏藏深深度度不不大大时时，桩桩长长应应按按相相对对硬硬层层埋埋藏藏深深度度确确定定；当当相相对对硬硬层层的的埋埋藏藏深深度度较较大大时时，应应按按建建筑筑物物地地基基的的变变形形容容许许值值确确定定。桩桩长长不不宜宜短短于于4m。在在可可液液化化地地基基中中，当当可可液液化化土土层层不不厚厚时时，桩桩体体应应穿穿透透整整个个可可液液化化层层；当当可可液液化化层层较较厚厚时，应按抗震处

7、理深度确定。时，应按抗震处理深度确定。5、桩桩径径:碎碎石石桩桩直直径径取取决决于于地地基基土土质质情情况况和和成成桩桩设设备备等等因因素素。采采用用30kW振振冲冲器器成成桩桩时时，桩桩径径一一般般为为0.71.0；采采用用75kW振振冲冲器成桩时，桩径一般为器成桩时，桩径一般为0.81.2m。6、复复合合地地基基承承载载力力:复复合合地地基基承承载载力力特特征征值值应应按按现现场场复复合合地地基基荷荷载载试试验验确确定定,也也可可用用单桩和桩间土的荷载试验单桩和桩间土的荷载试验,按下式确定：按下式确定：fsp,k=mfp,k+(1-m)fs,k （6.2-1）式中：式中：fsp,k复合地基

8、的承载力特征值复合地基的承载力特征值（kPa）；fp,k桩体的承载力特征值桩体的承载力特征值（kPa）；fs,k桩间土的承载力特征值桩间土的承载力特征值（kPa）；m面积置换率。面积置换率。对小型工程的粘性土地基如无现场荷载试对小型工程的粘性土地基如无现场荷载试验资料，也可按以下公式进行计算：验资料，也可按以下公式进行计算：fsp,k=1+m(n-1)fs,k （6.2-2）或或 fsp,k=1+m(n-1)（3sv）（6.2-3）式中：式中：n 桩土应力比，无实测资料时可桩土应力比，无实测资料时可取取24，原土强度低取大值，原土强度高取，原土强度低取大值，原土强度高取小值。小值。Sv桩间土的

9、十字板抗剪强度，也可桩间土的十字板抗剪强度，也可用处理前地基土的十字板抗剪强度代替。用处理前地基土的十字板抗剪强度代替。7、碎石桩桩体承载力、碎石桩桩体承载力一般在实际工程中，碎石桩桩体的承载一般在实际工程中，碎石桩桩体的承载力是通过荷载试验直接测定的。如无实测力是通过荷载试验直接测定的。如无实测资料，也可采用计算法和经验法确定。资料，也可采用计算法和经验法确定。（1）计算法：参照第三章表）计算法：参照第三章表3.3-1中的有关中的有关公式进行估算。由于各计算公式都有不同公式进行估算。由于各计算公式都有不同的假定条件，与实际情况有较大差别，因的假定条件，与实际情况有较大差别，因此计算法确定的承

10、载力不一定准确，在使此计算法确定的承载力不一定准确，在使用时要根据当地的工程经验来确定碎石桩用时要根据当地的工程经验来确定碎石桩的承载力。的承载力。6.3干法碎石桩干法碎石桩干干法法碎碎石石桩桩在在加加固固机机理理和和设设计计计计算算方方面面与与振振冲冲碎碎石石桩桩基基本本相相同同，两两者者的的区区别别主主要要在使用的机具和施工工艺等方面。在使用的机具和施工工艺等方面。一、锤击碎石桩一、锤击碎石桩锤锤击击碎碎石石又又称称干干冲冲碎碎石石桩桩和和内内击击沉沉管管法法碎碎石石桩桩。其其施施工工工工艺艺特特点点是是利利用用锤锤内内击击沉沉管并分层击实填料，逐段成桩。管并分层击实填料，逐段成桩。（一）

11、锤击碎石桩的适用条件（一）锤击碎石桩的适用条件这这种种方方法法可可用用于于加加固固杂杂填填土土、粘粘性性土土、粉粉细细砂砂、粉粉土土、淤淤泥泥和和淤淤泥泥质质土土。但但当当存存在在以以下下情情况况之之一一时时，一一般般不不宜宜采采用用，若若要要采用，必须进行现场检验其可行性。采用，必须进行现场检验其可行性。（1）地地基基中中夹夹有有大大于于2m以以上上的的饱饱和和软软粘粘土土、淤淤泥泥和和淤淤泥泥质质土土。并并且且土土体体的的不不排排水水抗抗剪剪强强度度小小于于20kPa或或承承载载力力基基本本值值小小于于70kPa时，不宜采用。时，不宜采用。（2）填土下伏大于）填土下伏大于1m厚的淤泥或淤泥

12、透厚的淤泥或淤泥透镜体时镜体时,不宜采用。不宜采用。（二）锤击碎石桩设计要点（二）锤击碎石桩设计要点（1）施工前，应在有代表性的场地进行试）施工前，应在有代表性的场地进行试打，试打组数不少于两组打，试打组数不少于两组6根。根据试打结根。根据试打结果对初步设计方案进行修改或调整。果对初步设计方案进行修改或调整。（2）锤击碎石桩的设计直径取决于导管直）锤击碎石桩的设计直径取决于导管直径，对径，对325mm的导管，设计桩径为的导管，设计桩径为500mm；377mm的导管设计桩径为的导管设计桩径为550600mm，但不得大于，但不得大于600mm。（3）碎石桩的桩距应根据）碎石桩的桩距应根据置换率置换

13、率确定，但确定，但不得小于不得小于1m。（4）基础底面外缘）基础底面外缘“围护桩围护桩”的设置原则：的设置原则：对条基主桩布置超过两排时，可设一排对条基主桩布置超过两排时，可设一排“围护桩围护桩”，若土质条件好，也可隔桩设，若土质条件好，也可隔桩设置；置；对独立柱基主桩布置为对独立柱基主桩布置为3排或排或3排以排以上时，应设一排围护桩；上时，应设一排围护桩；当满堂布桩时，当满堂布桩时，围护桩设置取决于加深土层的深度；围护桩设置取决于加深土层的深度；a、当、当加固深度不大于加固深度不大于3m时，设一排围护桩；时，设一排围护桩；b、不大于不大于6m时，设两排围时，设两排围护护桩；桩；c、不大于、不

14、大于10m时，设时，设3排围护桩。围护桩的长度第一排围护桩。围护桩的长度第一排取主桩长度，第排取主桩长度，第2排可短排可短1m，第三排可，第三排可短短2m。二干振碎石桩二干振碎石桩干干振振碎碎石石桩桩加加固固技技术术是是对对振振冲冲碎碎石石桩桩的的一一种种改改进进,它它可可克克服服施施工工过过程程中中及及其其后后的的一一段段时时间间内内桩桩间间土土含含水水量量增增加加,导导致致强强度度降降低低及及施施工工过过程程中中大大量量排排泥泥浆浆,污污染染环环境境的的缺缺点点。由由研研究究表表明明干干振振碎碎石石桩桩以以挤挤密密加加固固为为主主,挤挤密密效效果果与与土土的的含含水水量量关关系系密密切切,

15、当当含含水水量量接接近近塑塑限限时时效效果果最最好好,若若小小于于10%或或大大于于24%时时效效果果很很差差。单单桩桩的的挤挤密密有有效效影影响响半半径径（干干密密度度提提高高5%,孔孔隙隙比比降降低低10%的的区区域域）为为0.8m,“显显著著影影响响半半径径”（干干密密度度提提高高10%,孔孔隙隙比比降降低低20%）为为0.6m。有有效效桩桩长长为为69倍倍桩桩径径。复复合合地地基基承承载载力力对对杂杂填填土土提提高高1.32.5倍倍；对对粘粘性性土土提提高高0.91.5倍。倍。干振碎石桩适用于加固松散的非饱和粘性干振碎石桩适用于加固松散的非饱和粘性土（含水量土（含水量w25%）,素填土

16、素填土,杂填土和二杂填土和二级以上非自重湿陷性黄土级以上非自重湿陷性黄土,加固深度加固深度6m左右左右,不适宜加固砂土和孔隙比不适宜加固砂土和孔隙比e0.85的饱和粘的饱和粘性土。性土。施工工艺为施工工艺为：首先用振动成孔器成孔，将：首先用振动成孔器成孔，将桩孔中的土挤入周围土体，提起振孔器，桩孔中的土挤入周围土体，提起振孔器，向孔内倒入大约向孔内倒入大约1m厚的碎石，再用振孔器厚的碎石，再用振孔器进行捣实，要求达到密实电流并留振进行捣实，要求达到密实电流并留振1015s，然后提起振孔器。如此分段填料，然后提起振孔器。如此分段填料振实，直到形成碎石桩。振实，直到形成碎石桩。三振挤碎石桩三振挤碎

17、石桩振振挤挤碎碎石石桩桩通通常常是是采采用用定定型型的的振振动动沉沉管管打打桩桩机机，既既可可施施工工碎碎石石桩桩，又又可可施施工工砂砂桩桩。桩桩管管常常用用直直径径为为273mm,325mm和和377mm。桩桩头头可可用用活活瓣瓣头头、预预制制混混凝凝土土桩桩头等。头等。施工工艺与振动挤密砂桩相似，包括施工工艺与振动挤密砂桩相似，包括打桩机就位、沉管成孔、分层填料振密和打桩机就位、沉管成孔、分层填料振密和成桩四个施工过程。成桩四个施工过程。第七章第七章CFG桩（水泥粉煤灰碎石桩（水泥粉煤灰碎石桩）桩）7.1概述概述 CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩（Cement Flyash Gravel Pil

18、e）的简称,由碎石、石屑、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用振动沉管打桩机或其它成桩机具制成的一种具有一定粘结强度的桩。桩体主体材料为碎石,石屑为中等粒径骨料,可改善级配,粉煤灰具有细骨料和低标号水泥作用。通过调整水泥掺量和配合比,桩体强度可在C5C20之间变化,一般为C5C10。CFG桩是在碎石桩的基础上发展起来的桩是在碎石桩的基础上发展起来的,属属复合地基刚性桩复合地基刚性桩,严格意义上说严格意义上说,应该是一应该是一种种半柔半刚性桩半柔半刚性桩。而碎石桩是散体材料桩而碎石桩是散体材料桩,这类桩因自身这类桩因自身无粘结强度无粘结强度,要依靠周围土体的约束力来承要依靠周围土体的约束力来承受上部荷载

19、。由实测资料表明受上部荷载。由实测资料表明,碎石桩主要碎石桩主要受力区在受力区在4倍桩径范围内倍桩径范围内,沿桩长方向轴向沿桩长方向轴向和侧向应力迅速衰减和侧向应力迅速衰减,因此增加桩长对提高因此增加桩长对提高复合地基承载力作用不大复合地基承载力作用不大。碎石桩的桩土应力比一般为碎石桩的桩土应力比一般为1.54.0，要提，要提高碎石桩复合地基承载力高碎石桩复合地基承载力,只有提高置换率只有提高置换率,而置换率又与桩径和桩距有关而置换率又与桩径和桩距有关,置换率太高置换率太高,将给施工带来很多困难。将给施工带来很多困难。CFG桩由于自身桩由于自身具有一定的粘结性具有一定的粘结性，故可，故可在全长

20、范围内受力，能充分发挥桩周摩阻在全长范围内受力，能充分发挥桩周摩阻力和端承力，桩土应力比高一般为力和端承力，桩土应力比高一般为1040。复合地基承载力的提高幅度较大，并有沉复合地基承载力的提高幅度较大，并有沉降小、稳定快的特点。降小、稳定快的特点。水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处桩）法适用于处理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素理粘性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。通过现场试验确定其适用性。规范的一般规定：规范的一般规定：水水泥泥粉粉煤煤灰灰碎碎石石桩桩应应选选择择承承载载力力

21、相相对对较较高高的土层作为桩端持力层。的土层作为桩端持力层。水水泥泥粉粉煤煤灰灰碎碎石石桩桩复复合合地地基基设设计计时时应应进进行行地基变形验算。地基变形验算。7.3加固机理加固机理 CFG桩桩复复合合地地基基的的加加固固机机理理包包括括置置换换作作用用和和挤挤密密作作用用，其其中中以以置置换换作作用用为为主主。当当CFG桩桩用用于于挤挤密密效效果果好好的的土土层层时时，既既有有置置换换作作用用,又又有有挤挤密密作作用用,当当用用于于挤挤密密效效果果差差的的土土层层时时,只只有有置置换换作作用用。CFG桩桩与与碎碎石石桩桩的的差差别别之之一一在在于于CFG桩桩可可全全长长受受力力，当当地地基基

22、土土质质好好，荷荷载载又又不不大大时时,可可将将桩桩设设计计短短一一些些；当当地地基基土土质质差差，荷荷载载又又不不大大时时，可可将将桩桩设设计计长长一一些些；如如果果地地基基土土很很软软，而而荷荷载载又又大大时时，用用柔柔性性桩桩很很难难满满足足设设计计要要求求，而而CFG桩桩可可通通过过应应力力集集中中现现象来实现。象来实现。CFG桩复合地基桩土桩复合地基桩土应力比大应力比大，而且具有，而且具有很大的可调性，在软土中可高达很大的可调性，在软土中可高达100左右。左右。CFG复合地基中由桩承担的荷载一般为复合地基中由桩承担的荷载一般为40%75%，提高承载力的幅度可达提高承载力的幅度可达4倍

23、或倍或更高更高。7.4褥垫的作用褥垫的作用CFG桩桩复复合合地地基基的的褥褥垫垫由由碎碎石石、级级配配砂砂石石、粗粗砂砂等等散散体体材材料料组组成成。由由褥褥垫垫联联接接复复合合地地基基和和基基础础，见见图图7.4-1。褥褥垫垫在在复复合合地地基中如有如下几种作用：基中如有如下几种作用：1、保证桩、土共同承担荷载。、保证桩、土共同承担荷载。在桩基中在桩基中,当承台承受竖向荷载时当承台承受竖向荷载时,对摩擦桩对摩擦桩,承台产生沉降承台产生沉降,使桩间土发挥一定的承载能力使桩间土发挥一定的承载能力,且且变形越大变形越大,作用越明显作用越明显,但与桩间土承载能力相比但与桩间土承载能力相比,所占比例很

24、小；对端承桩所占比例很小；对端承桩,承台沉降变形一般很小承台沉降变形一般很小,桩间土承载能力很难发挥。桩间土承载能力很难发挥。CFG复合地基的设计原则是充分利用桩间土的垂复合地基的设计原则是充分利用桩间土的垂直和水平承载能力。由于直和水平承载能力。由于CFG桩复合地基的置换桩复合地基的置换率一般不大于率一般不大于10%，其余不小于，其余不小于90%的基底面积的基底面积为桩间土，总荷载扣除桩间土承担的荷载后就是为桩间土，总荷载扣除桩间土承担的荷载后就是CFG桩应承担的荷载。显然；遵循这一设计原则，桩应承担的荷载。显然；遵循这一设计原则，可大量减少桩的数量，再加上可大量减少桩的数量，再加上CFG桩

25、不消耗钢筋，桩不消耗钢筋，桩体利用工业废料和石屑作为掺合料，水泥用量桩体利用工业废料和石屑作为掺合料，水泥用量小，可大大降低工程造价。小，可大大降低工程造价。2、减少基础底面的应力集中、减少基础底面的应力集中 根根据据实实测测的的桩桩土土应应力力比比n（见见图图7.4-2）与与褥褥垫垫层层厚厚度度H的的变变化化曲曲线线,当当褥褥层层厚厚度度很很小小时时,桩桩对对基基础础底底面面产产生生应应力力集集中中。但但当当褥褥层层厚厚度度大大于于10cm时时,应应力力集集中中明明显显降降低低（桩桩土土应应力力比比约约为为6）,当当褥褥垫层厚度为垫层厚度为30cm时时,桩土应力比降为桩土应力比降为1.23。

26、3、褥垫厚度可调整桩土荷载分担比、褥垫厚度可调整桩土荷载分担比由有关试验测得的结果，当荷载一定时，褥由有关试验测得的结果，当荷载一定时，褥垫越厚土承担的荷载越多；褥垫厚度一定时，荷垫越厚土承担的荷载越多；褥垫厚度一定时，荷载越大，桩承担的荷载所占比例增大。载越大，桩承担的荷载所占比例增大。4、褥褥垫垫层层厚厚度度可可以以调调整整桩桩、土土水水平平荷荷载载分分担比担比 有有关关实实验验表表明明，褥褥垫垫厚厚度度越越大大，桩桩顶顶水水平平位位移移越越小小，当当褥褥垫垫厚厚度度不不小小于于10cm时时，桩桩体体不不会会发发生生水平折断。水平折断。综综上上所所述述，褥褥垫垫是是CFG桩桩复复合合地地基

27、基的的一一个个重重要要组组成成部部分分，其其厚厚度度直直接接影影响响到到桩桩土土应应力力比比和和荷荷载载分分担担比比。因因此此，必必须须确确定定一一个个合合理理的的厚厚度度。褥褥垫垫厚厚度度太太小小，桩桩对对基基础础产产生生应应力力集集中中，需需要要考考虑虑桩桩对对基基础础的的冲冲切切，必必然然造造成成基基础础厚厚度度增增加加，当当基基础础承承受受水水平平荷荷载载时时，可可能能造造成成桩桩体体断断裂裂。而而且且，厚厚度度过过小小，不不能能充充分分发发挥挥桩桩间间土土承承载载力力，导导致致桩桩数或桩长增加。数或桩长增加。褥垫厚度过大，导致桩、土应力比接近褥垫厚度过大，导致桩、土应力比接近1，桩承

28、担的荷载太少，复合地基承载力提高桩承担的荷载太少，复合地基承载力提高不大。由试验研究和工程实践经验，一般不大。由试验研究和工程实践经验，一般取取1030cm较合适。较合适。7.5CFG桩复合地基设计桩复合地基设计 CFG桩桩处处理理软软弱弱地地基基的的设设计计原原则则是是充充分分发发挥挥桩桩间间土土和和桩桩体体的的承承载载力力，从从而而达达到到提提高高地地基基承承载载力力和和减减少少变变形形的的目目的的。对对松松散散砂砂土土地地基基可可考考虑虑施施工工过过程程产产生生的的挤挤密密作作用用，对挤密效果差的地基可不考虑其挤密效果。对挤密效果差的地基可不考虑其挤密效果。一、设计内容一、设计内容 CF

29、G桩桩复复合合地地基基的的设设计计内内容容包包括括桩桩径径、桩桩距距、桩桩长长、承承载载力力计计算算、变变形形计计算算和和褥褥垫厚度。垫厚度。规范设计要点规范设计要点(一一)水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布置，水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布置，桩径宜取桩径宜取350600mm。(二二)桩距应根据设计要求的复合地基承载力、土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，宜取性、施工工艺等确定，宜取35倍桩径。倍桩径。(三三)桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度桩顶和基础之间应设置褥垫层，褥垫层厚度宜取宜取150300mm，当桩径大或桩距大时褥垫层，当桩径大或桩距大时褥垫层厚度

30、宜取高值。厚度宜取高值。（四）（四）褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或褥垫层材料宜用中砂、粗砂、级配砂石或碎石等，最大粒径不宜大于碎石等，最大粒径不宜大于30mm。（五）（五）水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时也可按下式估算：也可按下式估算：（六）单桩竖向承载力特征值（六）单桩竖向承载力特征值 Ra的取值，应的取值，应符合下列规定：（符合下列规定：（1）当采用单桩载荷试验时，当采用单桩载荷试验时，应将单桩竖向极限承载力除以安全系数应将单桩竖向极限承载力除以安全系数2；

31、（2）当无单桩载荷试验资料时，可按下式估当无单桩载荷试验资料时，可按下式估算：算：（七）桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求（七）桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求式中式中 fcu桩体混合料试块桩体混合料试块（边长（边长150mm立方体）立方体）标准养护标准养护28d立方体抗压强度平均值立方体抗压强度平均值（kPa）。）。（八）地基处理后的变形计算应按现行国家标准（八）地基处理后的变形计算应按现行国家标准建筑地基基础设计规范建筑地基基础设计规范GB50007的有关规定的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同，各复合执行。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压

32、缩模量的土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的倍，倍，值可按下式确定：值可按下式确定：变形计算经验系数变形计算经验系数-s根据当地沉降观测资料及经根据当地沉降观测资料及经验确定，也可采用规范表数值。验确定，也可采用规范表数值。地基变形计算深度应大于复合土层的厚度，地基变形计算深度应大于复合土层的厚度，并符合现行国家标准并符合现行国家标准建筑地基基础设计建筑地基基础设计规范规范GB50007中地基变形计算深度的有中地基变形计算深度的有关规定。关规定。二、设计步骤二、设计步骤在进行具体设计时可遵循以下步骤：在进行具体设计时可遵循以下步骤：（1）根据地基土性能、施工设备、布桩方式等）根据地基土性能

33、、施工设备、布桩方式等条件初步确定桩径和桩距，由桩径和桩距可求条件初步确定桩径和桩距，由桩径和桩距可求出置换率。出置换率。（2）由要求达到的复合地基承载力确定桩长；）由要求达到的复合地基承载力确定桩长；由由下式变化式定出桩土应力比：下式变化式定出桩土应力比：确定单桩承受的荷载：确定单桩承受的荷载：桩顶应力：桩顶应力：单桩承受的荷载：单桩承受的荷载：由下式估算桩长由下式估算桩长如果有单桩静载试验资料，可直接估算桩如果有单桩静载试验资料，可直接估算桩长。长。桩身强度可按下式估算：R28=kp式中：k安全系数，取2.53.0；p桩顶最大应力（kPa）.CFG桩设计的抗压强度应不小于桩设计的抗压强度应

34、不小于R28。配配料料设设计计：由由桩桩身身设设计计的的抗抗压压强强度度，根根据据室室内内试验及以往工程经验，确定配比。试验及以往工程经验，确定配比。配配料料举举例例：每每盘盘料料：碎碎石石（2040mm）0.2m3，石石屑屑（10mm）0.1m3，粉粉煤煤灰灰0.05m3，425#水水泥泥2537.5kg，28天天龄龄期期的的立立方方体体抗抗压压强强度度为为67MPa。（5）确定褥垫厚度：）确定褥垫厚度：由由要要求求达达到到的的桩桩土土应应力力比比和和桩桩土土分分担担荷荷载载参参照照有有关试验资料和工程经验确定一个合理厚度关试验资料和工程经验确定一个合理厚度。重点及思考题、例题重点及思考题、

35、例题1、振冲碎石桩复合地基承载力的确定，设计步骤、振冲碎石桩复合地基承载力的确定，设计步骤？2、CFG桩的适用范围是哪些？在初步设计时如何桩的适用范围是哪些？在初步设计时如何估算复合地基承载力特征值？估算复合地基承载力特征值？3、CFG桩褥垫应采用多厚？它有何作用？桩褥垫应采用多厚？它有何作用？4、例题：如何估算、例题：如何估算CFG桩复合地基承载力特征值桩复合地基承载力特征值？及如何验算？及如何验算CFG桩复合地基承载力特征值？桩复合地基承载力特征值？例例某住宅地面以上某住宅地面以上28层层,地下地下2层层,基础埋基础埋深深7.0m,基础板厚基础板厚0.7m,基础面积基础面积30m35m,采

36、用采用CFG桩复合地基复合地基,桩径径0.4m,桩长21m,桩身混凝土身混凝土强度等度等级C25,桩间距距1.8m,正方形布正方形布桩,桩端持力端持力层为粘粘质粉土粉土,土土层分布如分布如图,试估算估算CFG桩复合地基承载桩复合地基承载力特征值力特征值,验算验算CFG桩复合地基承载力桩复合地基承载力.Fk=4105kN填土 r=18kN/m3粘土 r=18kN/m3粉质粘土 r=19.9kN/m3粉质粘土 r=20.1kN/m3粘质粉土 r=18kN/m3圆砾 r=18kN/m3粘土 r=19kN/m3粉砂 r=18kN/m3粉砂 r=18kN/m3粉土 r=20.6kN/m3Es=6.4MP

37、a,fak=140kPaEs=14MPa,fak=200kPaEs=12MPa,fak=180kPaEs=13MPa,fak=190kPaEs=8.5MPa,fak=150kPaEs=15.2MPa,fak=210kPaEs=18.5MPa,fak=250kPaEs=60MPa2m5m7m2m2m2m3m5m2mMk=20000kN.m解解（1）计算单桩承载力特征值）计算单桩承载力特征值查查JGJ94-94规范表得（规范表得（自基础底往下）自基础底往下）粉质粘土：粉质粘土：qs1k=48kPa粉砂：粉砂：qs2k=60kPa 粉土：粉土：qs3k=50kPa粘土：粘土：qs4k=52kPa粉质粘土：粉质粘土：qs5k=52kPa粘质粉土：粘质粉土：qs6k=80kPa qpk=48kPa单桩极限承载力：单桩极限承载力：Quk=uqsikli+qpkAp=1.256(487.0+602.0+502.0+602.0+523.0+525.0)+0.12561000=1372+125.6=1498kN单桩单桩承承载载力特征力特征值值：Qa=1498/2=749kN(2)计算置换率：计算置换率：正方形布桩：正方形布桩：m=d2/de2=d2/(1.13s)2=0.42/1.1321.82=0.0387(3)估算复合地基承估算复合地基承载力特征力特征值：（4）验算基底压力：验算基底压力：