2016岩土工程师报考条件-2016年岩土工程师《专业知识》知识点解析(12)

5.1.2 适用范围

　　适用于处理黏性土、粉土、砂土和已完成自重固结的素填土等地基。对淤泥质土应按地区经验或通过现场试验确定其适用性。

　　5.1.3 加固原理

　　CFG桩法也是通过在地基中形成桩体作为竖向加固体，与桩间土组成复合地基，共同承担基础、回填土及上部结构荷载。当桩体强度较高时，CFG桩类似于钢筋混凝土桩(常称为刚性桩)，这样，在常用的几米到二十多米桩长范围内，桩侧摩阻力都能发挥，不存在柔性桩(如砂石桩法、振冲法形成的散体材料桩)或半刚性桩(如水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、夯实水泥土桩法等形成的低黏结强度桩体)存在的有效桩长的现象。因此，无论是承载力提高幅度及处理深度都较柔性桩和半刚性桩为优。

　　5.1.4 CFG桩复合地基的工程特性

　　1 承载力提高幅度大，可调性强

　　由于褥垫层对桩和桩间土的变形协调作用，桩距大小(置换率高低)不影响桩、土承载力的发挥;CFG桩的桩身强度高，可保证桩长较大时，全桩长发挥作用，充分利用土对桩的侧阻力、端阻力，不会像柔性桩、低强度桩一样受“有效桩长”的限制。因此CFG桩复合地基设计时，可以根据需要，灵活调整桩距和桩长，其承载力调整的幅度非常大。根据已有的工程实例，天然地基承载力的提高幅度从50%～400%。

　　【例题3】某水泥厂拟建一水泥均化库，原地基土承载力特征值为160kpa，现需将地基承载力特征提高到500kpa才能满足上部结构荷载要求，下列各种处理方法中方案为( )。

　　A、换填垫层法; B、振冲置换法; C、CFG桩法; D、钻孔灌注桩; 答案：C

　　2 沉降量和差异沉降控制效果好

　　实际工程中，CFG桩的材料强度等级与普通灌注桩相近，在竖向受力时，其单桩承载力、沉降量与同等条件下的灌注桩相差无几，因此其绝对沉降量在复合地基中是最小的几种形式之一。此外由于有褥垫层的变形协调作用，基础的局部倾斜、相邻柱基的沉降差也得以减小。 因此其沉降量和差异沉降量控制效果好。

　　【例题4】在地层、桩径、桩长、桩顶标高均相同的条件下，采用钻孔灌注桩和CFG桩(二者桩身强度均满足要求)，其单桩承载力特征值分别为f1、f2，二者比较有( )。

　　A、f1>f2; B、f1

　　3 适应范围广

　　以地基形式而言，CFG桩既可适用于条形基础、独立基础，也可用筏基和箱形基础。就土性而言，CFG桩可用于处理黏性土、粉土、砂土和填土。既可用于挤密效果好土，也可用于挤密效果差的土。当CFG桩用于挤密效果好的土时，承载力的提高既有挤密作用、又有置换作用;当CFG桩用于不可挤密土时，承载力的提高只有置换作用。对淤泥质土和天然地基承载力较低的土(fka≤50kPa)，应按地区经验或通过现场试验确定CFG桩的适用性。

　　5.1.5 褥垫层的作用及合理厚度


　10cm时，桩体不会发生水平折断，也就是说桩在复合地基中不会失去工作能力。 5 褥垫的合理厚度

　　对刚性桩复合地基，褥垫厚度过小，桩对基础将产生很显著的应力集中，需要考虑桩对基础的冲切，势必造成基础加厚。如果基础承受水平荷载，可能造成复合地基桩发生断裂。同时，桩间土承载能力不能充分发挥，必然增加桩的数量或桩长。褥垫厚度大，桩间土的承载能力可以充分发挥。但是如果褥垫层厚度过大，一方面，造成浪费，相当于换土回填;另一方面，使得褥垫层下复合地基表面的桩土应力比n很小，意味着浅层地基土承担了较高的荷载，而浅层地基土的强度往往又较低。虽然浅层土分担的荷载会很快向桩转移(桩顶部存在负摩阻力区)，但浅层土压缩变形造成的过大沉降量，实际上使复合地基中设置的桩失去意义。因此，褥垫厚度的合理性在于既要保证桩在水平荷载作用下不会发生断裂，又要合理发挥桩和桩间土的承载能力。

　　【例题5】采用CFG桩地基处理后，设置褥垫层的作用为( )。

　　A、保证桩、土共同承担荷载; B、减少基础底面的应力集中;

　　C、可以调整桩土荷载分担比; D、可以调整桩土水平荷载分担比; 答案：A、B、C、D

　　5.1.6 设计与计算

　　1 桩的布置

　　水泥粉煤灰碎石桩可只在基础范围内布置，桩径可取350～600 mm。桩距应根据设计要求的复合地基承载力、所处理场地地基土性、施工工艺等因素确定，一般取3~5倍桩径，当天然地基承载力较高、复合地基要求的承载力提高幅度不大时，也可采用更大一些的桩距，但此时应尽量将桩布置在柱、梁或墙下。

　　2 承载力计算

　　水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力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：

　　



5.1.7 施工技术要点

　　1 成桩工艺

　　水泥粉煤灰碎石桩的施工，应按设计要求和现场条件选用相应施工工艺。常用的成桩工 艺有如下三种。

　　1)长螺旋钻孔灌注成桩

　　适用于地下水位以上的黏性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土，适用于成孔时不会发生坍孔现象，且当周围环境对噪音、泥浆污染要求比较严格时。

　　2)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩，适用于黏性土、粉土、砂土以及对噪音或泥浆污染要求严格的场地。施工时，先用长螺旋钻钻孔达到设计孔深后，提升钻杆，同时用高压泵将桩体混合料通过高压管路及长螺旋钻杆的内管压到孔内成桩。本施工方法噪音低。

　　3)振动沉管灌注成桩

　　适用于粉土、非饱和黏性土及素填土地基，且周围环境对噪音要求不严的场地。由于振 动沉管打桩机施工效率高，造价相对较低，因此，目前采用该工艺的较多。采用振动沉管工艺时，由于要产生挤土效应，有可能对周围环境造成影响，且易造成相邻桩移位、开裂或上浮等，因此要妥善制定施工方案。

　　2 成桩施工顺序

　　以采用振动沉管灌注成桩施工工艺为例，施工顺序如下。

　　1)桩机进入现场，根据设计桩长、沉管人土深度确定机架高度和沉管长度进行设备组装。 2)桩机就位，调整沉管与地面垂直，确保垂直度偏差不大于1%。

　　3)启动马达沉管到预定标高，停机。

　　4)沉管过程中做好记录，每沉1m记录电流表上的电流一次。并对土层变化处予以说明。

　　5)停机后立即向管内投料，直到混合料与进料口齐平。混合料按设计配比经搅拌机加水拌和，拌和时间不得少于1 min，如粉煤灰用量较多，搅拌时间还要适当放长。加水量按坍落度3～5 cm控制，成桩后浮浆厚度以不超过20cm为宜。

　　6)启动马达，留振5~10s，开始拔管，拔管速率一般为1.2~1.5 m/min，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速率还应放慢。拔管过程中不允许反插。如上料不足，须在拔管过程中空中投料，以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。成桩后桩顶标高应考虑计人保护桩长。

　　7)沉管拔出地面，确认成桩符合设计要求后，用粒状材料或湿黏性土封顶。然后移机进行下一根桩的施工。

　　8)施工过程中，抽样做混合料试块，一般一个台班做一组(3块)，试块尺寸为15 cm×15 cm×l5cm，并测定28d抗压强度。

　　3 易出现问题及处理措施

　　CFG桩施工时易出现的问题及相应处理方法如下。

5.1.8 质量检验

　　1 施工质量检验

　　施工质量检验主要应检查施工记录、混合料坍落度、桩数、桩位偏差、褥垫层厚度、夯 填度和桩体试块抗压强度等。

　　2 竣工验收质量检验

　　竣工验收质量检验应采用复合地基载荷试验。检验必须在桩体强度满足试验荷载条件时进行，一般宜在施工结束28d后进行。试验数量宜为总桩数的0.5%~1%，单体工程的试验数量不应少于3个试验点。此外，还应抽取不少于总桩数的10%的桩进行低应变动力试验，检测桩身结构完整性。

　　【例题9】在进行复合地基载荷试验时，试验点的选择应本着( )的原则。

　　A、 随机分布; B、甲方指定;

　　C、先施工的桩; D、先相对软点的位置 答案：A

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