CFG桩在加固地基工程中的应用.doc

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1、摘要本篇论文先是介绍了天然地基经常出现的一系列的问题，以及对出现这些问题的地基进行处理、加固的目的和方法，又重点介绍了用CFG桩对问题地基进行加固处理的背景，同时提出了CFG桩的定义和CFG桩复合地基的工程特性，本文以CFG桩在新建津保铁路软基的处理工程为例，采用长螺旋钻孔管内泵压混合料法施工，讲解了用CFG桩进行地基加固时的作用机理、施工过程中采用的主要材料、施工基本原理、主要施工设备、施工工艺以及施工过程中应该注意的问题和质量控制要点等。自采用CFG桩作为地基软基加固的处理方法以来，该种方法在软弱地基承载力问题改善方面显示出明显的优越性。本篇论文通过对CFG桩进行地基加固的理论、步骤、施工

2、特点及注意事项等方面分析研究，采取有效的且与之相对应的施工管理措施，有效地改善了施工过程中的质量控制难题。研究表明，CFG桩复合地基法必将在地基加固处理领域中得到快速发展和广泛的应用。关键词：CFG桩质量控制长螺旋钻孔灌注成桩tomorrow I go fishing to the East. Bosses dont have fish to eat. Positions out of a fat man: going on now in the past, the Imperial Army came after eating is bad. Old Kings Head Rush than

3、ked the captain rushed to the base for Hong Kong, Shen Yuezhen said: I think so well! Aboard the ship, told through again. Months Pro happy meals freshly prepared, Scull chunks post immediately. Card that Fu sheng of the Elves take care of: old Kings Head tomorrow, your fish such as we Captain! Know

4、 this is the Kings voice, by far. At night, the ship to port, next to see a few xieye of small fishing vessels, stop eating. Alex after eating two adjacent boats stopping by. Learned from the mouths of local fishermen here have is guerrilla zones, East Taihu Lake infested with bandits, Miaogang land

5、mark, quiet at night, sometimes in the morning zhenze Japan Devils sweep, afternoon zhenze, West of guerrilla activities. Back on the boat, monthly Pro action decided by the first programme, go to Miaogang, find focal point connector. Gently open the ship, sailed into the trackless Yang. Months Pro

6、has lost its way, dont know direction, and had to let the old King was driving. Old King pulling two oars said: good day to see the stars, cloudy day by feel. You take a break, go to class in a 构词成分。. No, the cabin there was grunting . Shout . snore. The next morning, Miaogang the Lion Bridge a mour

7、ning fishermans woman. Head wrapped in white cloth, foot-wear white shoes, selling fish in a fish line. Her a red flower on the toe in his left foot, a white flower on the toe of his right foot, which is a joint sign. Women were observed on the street that a tobacco stores, posted a lot of smoke on

8、the door, there is no old knife brand. Shopkeepers facing West, there are another two strangers looking around. Months Pro knows this focal point has been exposed, she quickly sold the fish back to the Lake, get on Board of the old King said:is Shen Yuezhen, xiaozhengxin them. A few days ago, Shen Y

9、uezhen listen to Jones Lang LaSalle said his family had firearms, ammunition, Ding Bingcheng newly established Jiangsu Taihu Lake is in need of volunteers for the war guns and ammunition, will mobilize he offered his gun out. This small secondary progressive, PWC. Today, he leads Shen Yuezhen in bac

10、kyard behind a rock. Several people quickly dug seven or eight rifles, four small pistol and some bullets, sack up, carried off the secondary courtyard. To xibaiyang, a small fishing boat approaching, Shen Yuezhen on their fishing vessel disappeared into the mist. Shen Yuezhen is a peripheral organi

11、zation of the central section of the East China peoples armed forces of the anti-Japanese National Salvation Association of a Communist and KMT: Wu Jiang County Governments traffic warden. She returned to her own house Dai Jia Wan, think of importation of firearms program, is afraid of diwei check m

12、onths Pro frown. The next day, she came to the fishermens uncle Wangs boat, said importation of firearms, Wang not only down, but also a good idea, brows that make the month pro stretch . Bei Ma Yang, ship and base for Hong Kong, the Sun has been the West, the monthly Pro will kill fish, wash, place

13、 a oil sauce, cooking rice, steamed fish in the rice cooker on. Wang mentioned fish basket selling on minglilai, after the Elves when the sentry, Wang carried out from the basket of three good Mandarin fish, said with a smile: Mister lucky, MA Yang, this is net live fish, Fu shengs brother to try it

14、. The elves called Fu sheng came holding a fish said: old Kings Head, today luck was not bad! Thanks to the blessing of day, only a little fish. Brothers, let me of the Ming dynasty to the North of the road Yang swings to get some fish? No, Ah, Eastern foreigner to prohibit! and I am not the first,

15、not to master. That is a shameAbstractThis paper first introduces a series of problems recurring natural foundation,as well as the foundation for processing these problems,reinforcement purposes and methods.But also highlights the problem with CFG pile foundation reinforcement background,also propos

16、ed to define the engineering properties of CFG pile and CFG pile composite foundation.CFG pile to the New Tsubo railway soft foundation treatment works Case,use over a long auger drilling pipe pumping mix construction method,explain the mechanism by CFG pile foundation reinforcement when,the main ma

17、terials used in the construction process,the basic principles of construction,major construction equipment, construction technology as well as the construction process should pay attention to quality control issues and key points.As the foundation upon adoption of CFG pile soft base reinforcement ap

18、proach since,the ways to improve the bearing capacity of soft ground problems showed significant superiority.This paper analyzed the theoretical foundation reinforcement of CFG pile, steps and process monitoring, etc.take effective and with the corresponding construction management measures,effectiv

19、ely improve the construction process, quality control problems.Studies have shown that,CFG pile composite foundation in foundation reinforcement treatment method is bound to the field of rapid development and wide application.Key words: CFG pilequality controllong spiral bored pile目录第1章绪论11.1地基加固处理的

20、目的11.2地基加固处理的方法21.3CFG桩进行地基加固处理的研究背景31.3.1地基处理技术的发展过程31.3.2国外研究现状31.3.3国内研究现状41.3.4地基处理技术的发展方向4第2章CFG桩复合地基的分析研究62.1CFG桩复合地基的简介62.1.1CFG桩复合地基的概念62.1.2CFG桩进行地基加固的基本原理62.1.3CFG桩复合地基的工程特性72.2CFG桩加固地基的机理82.3CFG桩进行地基加固处理的施工工艺102.3.1CFG桩常见施工方法102.3.2CFG桩的处理技术112.3.3CFG桩进行地基加固处理的要求112.4CFG桩主要材料及要求122.4.1CFG

21、桩的主要材料122.4.2CFG桩施工材料要求13第3章CFG桩的施工要点143.1CFG桩施工质量控制要点143.1.1桩位控制143.1.2桩垂直度控制143.1.3桩身质量控制143.2CFG桩在地基加固处理中应该注意的问题153.3加强地基加固工程施工过程中的监测16第4章施工过程中的安全质量控制及常见故障174.1安全措施174.2CFG桩施工过程质量控制174.3CFG桩常见故障及排除17第5章CFG桩复合地基工程案例分析205.1津保铁路CFG桩设计说明205.2CFG桩施工准备205.3长螺旋法施工工艺205.3.1施工原理215.3.2施工设备215.3.3工艺性试桩225.

22、3.4长螺旋法CFG桩施工流程235.3.5长螺旋钻进成孔及混合料灌注245.3.6保护土层清运及桩头处理255.3.7CFG桩的检测265.3.8桩帽施工265.4CFG桩和CFG桩复合地基检验及评定265.5CFG桩进行地基加固的施工特点及经济性分析275.6施工注意事项28第6章结论与展望306.1结论306.2展望30参考文献32致谢33附录34石家庄铁道大学四方学院毕业论文第1章绪论1.1地基加固处理的目的当在工程建设时，天然地基承载力不能满足强度要求时，就必须采取一定的措施对地基进行加固处理。常用的措施有：对原有的基础设计方案重新规划考虑、选择合适的基础类型、对上部结构设计方案进行

23、调整等。一般而言地基问题可归结为以下几个方面：(1)承载力及稳定性：天然地基的承载力较低，不能独立承担外部荷载作用及上部结构的自重，使地基失去稳定性，以至出现冲剪破坏或剪切破坏。(2)沉降变形：地基具有高压缩性，可能使建筑物沉降量过大，致使不能使用。外部荷载分布不均匀或地基不均匀，导致地基发生沉降时沉降量不均匀，致使建筑物开裂、倾斜、局部破坏，甚至整体破坏，使其不能使用。(3)动荷载下的地基液化、失稳和震陷：振动液化是饱和无粘性土地基的特性。在一系列的动荷载作用下，地基产生失稳，从而破坏软粘土，使地基在振动作用下产生震陷。(4)渗透破坏：渗透性是土的特性，当渗流出现在地基中时，导致地基出现管涌

24、和流土现象，严重时将导致地基失稳甚至崩溃。较弱地基或不良地基即存在上述问题，为使这些问题得到较好地解决就需要采用合适的方法对地基进行处理。主要包括：(1)提高地基的抗剪强度：结构物失稳、地基隆起、边坡失稳、基坑开挖时坑底隆起、地基承载力不够等现象称为地基的剪切破坏。地基土的抗剪强度不足就会引起地基的剪切破坏，所以，就需要采取一定的措施提高地基土的抗剪强度，来防止地基的剪切破坏。(2)降低地基的压缩性：土基产生固结沉降作用，基坑开挖地面沉降，建筑物的沉降和差异沉降大等，使地基的压缩性较为明显。地基土的压缩模量指标反映了地基的压缩性。因此，为提高地基土的压缩模量、降低地基的沉降就需要采取合适的措施

25、。(3)改善地基的透水特性：地基渗漏和基坑开挖导致了地基的透水性，流砂和管涌是由于土层内夹薄层粉砂或粉土。要降低地基土水压力，改善地基的透水性，就必须采取一些合理的措施。(4)改善地基的动力特性：地震时液化的饱和松散粉细砂使地基的动力特性表现得更加显著。邻近地基产生振动下沉，是由于交通或打桩时产生的振动荷载所致。为增加地基的抗震性能、改善振动特性、防止地基液化等，需要采取有效措施。(5)改善特殊土的不良地基特性：主要是使黄土的湿陷性和膨胀土的胀缩性等减弱甚至消除。1.2地基加固处理的方法我国地大物博、自然环境各不相同、地势高低起伏、地质条件、地质结构具有较大的差异性，我国境内压缩性高、含水量大

26、、透水性差、强度低、覆盖层厚的软弱土层分布较多，首先要解决软土地基处理的问题，才能在这类地基上修建公路工程。目前国内软土地基的处理方法很多，由于这些方法的机理和适用范围各不相同。从不同角度出发，根据加固地基的机理，以及加固后承载力的分析，不同的学者分析研究做出了不同的归纳和分类。(1)密实法密实法是指一些性能较差的软弱土体，在外荷载的作用下，压缩性、孔隙体积、密实度、承载力等性能均有所改善。(2)置换法置换法是挖除基础下一定范围内的性能较差的软弱土层，然后将强度和模量相对较高的砂、碎石、灰土、素土通过分层换填的方式，逐步将性能较差的土体淘汰，并将新换填的土体夯实，直至到达所需要的密度，从而使持

27、力层性能提高，使地基变形减少，承载力提高。(3)加筋法通过在性能较差的软弱地基土层中埋设强度较大的土工聚合物、增加性能较好的拉筋、受力杆件等，使地基的沉降量减小、地基的承载力得到提高、建筑物的稳定性增加等称为加筋法。加筋法在铁路、公路的路堤及水工构筑物施工中经常使用，其常用的加筋法有土工织物、加筋土两种。(4)灌浆法灌浆法是把具有充填、胶结性的材料通过气压、液压或电动化学原理等方法，注入到带有裂缝和孔隙的介质中，使其强度和密实度得以增加。灌浆的浆液可以是各种化学浆材，也可以是水泥浆、水泥砂浆、粘土水泥浆、粘土浆、石灰浆等。灌浆法的应用非常广泛，在水利、建筑、道桥、及各种工程施工中适用于砂土、砂

28、砾、粘性土和湿陷性黄土等地基的加固处理。(5)CFG桩复合地基法在性能较差的天然地基中设置一定比例的性能较好的增强体，使外部的荷载作用由桩土共同承担的地基处理的方法，称为CFG桩复合地基法，CFG桩复合地基同时具有密实法和置换法的双重效应。复合地基可根据桩体材料不同分为：散体材料桩、一般粘结强度桩、高粘结强度桩三种。CFG桩复合地基法是在我国70年代以来，如雨后春笋般迅速发展的一种方法。不同桩型的复合地基具有明显不同的承载力和变形特性。1.3CFG桩进行地基加固处理的研究背景1.3.1地基处理技术的发展过程在中国历史上早就记载着很久以前我国就具有关于地基的处理技术，在3000年前的劳动人民就已

29、经学会简单的地基加固的方法，如使用竹子、麦杆等材料提高地基的强度。地基的处理技术在中华人民共和国出现之后的20年里，发展更为迅速。从20世纪中期到21世纪经历的大半个世纪以来，地基处理技术主要经历了初步应用和应用发展两个重要时期。初步应用的时期是在20世纪中期：这段时期应用最多的是一些浅层解决的办法，且这段时期的技术大都是从外国引进的。此阶段的地基解决方法主要是运用于民间以及工业的建筑上，基本上主要的代表方法为砂石垫底层、大锤打牢及非物理灌浆法等。由于仅仅只是刚开始的发展时期，所以是利弊并存的，即虽有其可取的地方，也有其老套的缺点。第二个时期就是20世纪70年代到至今的应用发展时期。现在，我国

30、已经引进了大量的国外的高新技术，并结合我国各地的具体情况，初步研究制定了最新的地基处理的技术，并顺利地在工程中得以应用和发展。地基处理就是利用换填、夯实、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法，使地基的压缩性降低、透水特性得到改善、使地基的抗剪强度提高、使地基的动力特性改善、使具有不良地基特性的特殊土的性能提高等，对地基土进行加固处理，地基土的工程特性得到一定程度的改善。近年来，地基处理技术如雨后春笋般在我国迅速发展并广泛的应用，不断创新和发展的地基处理理论、不断提高的地基处理水平、不断扩大的地基处理队伍，促使了不断进步的地基处理技术。可以说地基技术就是随着时代的进步而发展的。随着建筑和土木工程需

31、求的发展，土木工程界的设计、监理、管理、科研、勘查等多个部门对地基处理技术非常的重视和关心，与此同时，进步的地基处理技术也给施工单位带来了巨大的社会和经济效益。1.3.2国外研究现状自1962年在国际上首次提出“复合地基(CompositeFoundation)”以来，复合地基技术研究得到国际工程技术人员的高度重视，同时也迎来了快速发展的时期。各国学者最初对碎石桩等散体桩复合地基研究较多，随着水泥土桩、素混凝土桩等粘结强度桩在复合地基中的应用，复合地基的概念有了质的飞跃。水泥土桩最早的时候是在美国成功研制出来的，当时被称为MIP法，随后又在日本发展的很好，并于1951年应用于日本羽田机场工程中

32、。Burland，Broms和De Mello针对素混凝土桩等高粘结强度桩在复合地基中的应用提出了“减沉桩”的概念，H.G.Poulos提出了减沉桩的沉降计算方法，瑞典的J&W设计咨询研究院将减沉桩的设计思想大力推广，并应用于工程中。1981年6月召开的国际土力学及基础工程会议上，“地基处理技术”成为大会的几个重要议题之一，同时有46篇学术论文专门讨论了“地基处理技术”方面的问题；1984年在日本东京召开了“复合地基的强度和变形讨论会”，会上交流、总结了各国复合地基的应用情况，有力地促进了复合地基强度和变形理论的发展。1.3.3国内研究现状我国复合地基的研究起步较晚，初期复合地基的应用与研究主

33、要集中在碎石桩复合地基上。碎石桩复合地基技术是由1976年南京水利科学研究院最早引进的，并用于1977年的南京船舶修造厂船体车间软土地基加固，这是碎石桩复合地基在我国最早应用的工程实例。随后碎石桩在我国的地基处理中得到了广泛的应用与研究。中国土木工程学会土力学及岩土工程学会地基处理学术委员会自1986年起至2000年共主办了六次全国地基处理学术讨论会(第一届在上海宝钢，1986；第二届在山东烟台，1989；第三届在河北秦皇岛，1992；第四届在广东肇庆，1995；第五届在福建武夷山，1997；第六届在浙江温州，2000)。复合地基的概念形成于60年代，且已成为很多地基处理方法的分析及理论公式建

34、立的基础及根据。这最早产生于砂桩加固地基的分析，随后广泛地运用于土桩、碎石桩、深层搅拌桩、石灰桩等加固地基的理论分析之中。由于地基处理技术应用的时间不长，相比较而言复合地基的理论落后于实践，因此，复合地基作用机理及设计理论的研究正处于发展之中，尚不够成熟，应重视复合地基理论研究工作。随着我国复合地基技术的不断拓展，出现了许多新的、有效的地基处理方法，2002年12月，由中国建筑科学研究院组织编写了新的行业标准建筑地基处理技术规范。徐至钧、王曙光在总结大量工程实例的基础上，编著了建筑地基处理丛书，分七个专题深入介绍了各种地基处理的设计、施工及应用范围，将有力地推动复合地基技术在我国的推广应用。1

35、.3.4地基处理技术的发展方向随着我国越来越快的经济发展趋势，同时使岩土工程不断的创新和进步。由于扩大的基建，造成空间越来越少的建筑用地。地基处理就是为了让用地空间得到充足的发挥和应用，为了提高地基的坚固程度，让自然中不够坚固的地基经过处理后得到加固，该解决办法即使地基的柔韧程度降低、使地基的沉降量减少，来保证地基具有良好的工程特性。对地基进行人工加固处理的原因是：为了消除地基土的各种不够优秀的性质，如振动液化潜势、消除土的容易胀大、容易湿透和陷落；由于地基土的性能较差，建筑物对地基的坚固程度或柔韧程度的需要不能得到满足，或具有膨胀性的土体由于吸水导致膨胀失水地面下陷的场地。从而达到满足地基强

36、度、变形及其稳定性要求。常用的地基处理方法很多，我国从70年代起就开始利用碎石桩加固地基，在砂土、粉土中消除地基液化和提高地基承载力取得了令人满意的效果。后来逐渐扩大了碎石桩的应用，将其使用到压实效果不大、具有较大的可塑性指数的粘性土中，并且，地基处理的主要目的为改善地基的工程特性，提高地基的承载力。近年来，在地基的加固处理中CFG桩复合地基是应用最广泛发展前景最好的一个方法。近年来大直径灌注桩在我国应用越来越多，地基加固处理中的石灰柱、碎石柱等应用范围也越来越广，而且水工编织物在建筑中也渐渐得到更多的应用，同时当下我国城镇建筑垃圾处理基的地区利用废弃铁材料、采用煤废渣等材料、利用城镇建筑废弃

37、材料等，研究成了各种综合性地基，促使地基的发展取得了较大的进步。这些工程的研究应用不但可以使许多资源得到节约，而且也最大程度地减少了对环境的危害，并且使城市中污染大大减少既保护了环境又减少了建筑成本。31第2章CFG桩复合地基的分析研究2.1CFG桩复合地基的简介2.1.1CFG桩复合地基的概念复合地基是指在强度较低的天然地基中设置一定比例的性能较好的增强体，使由基础传来的建筑物荷载由原土体和增强体共同承担。水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly-ash Gravel Pile)简称CFG桩，是一种由国外引进，并在我国地基处理工程中得以应用和快速发展的新兴的地基处理技术。它是一种具有高粘结强度

38、的纵向增强体，由水泥、粉煤灰、碎石组成。通过调整水泥含量的比率，其强度等级不小于C5且不大于C25，这种桩型的性状介于刚性桩与柔性桩之间。CFG桩复合地基主要由桩、桩间土及褥垫层三部分构成。CFG桩复合地基的适用范围非常广泛，无论是对于压实效果好的土还是对于压实效果差的土均适用。在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等各种性能较差的地基中均有大量的成功实例。CFG桩对独立基础、条形基础、筏板基础都适用，而且CFG桩不仅适用于工业厂房，民用建筑也比较适用。CFG桩的特点是使其承载力大幅度提高、使地基变形减小等特点。CFG桩一般不做配筋计算，并且还可利用工业废料、粉煤灰和石屑作掺和料，使工程造价进一

39、步降低。2.1.2CFG桩进行地基加固的基本原理CFG桩复合地基发展的前提是由碎石桩加固地基法作为研究的基础，通过提高碎石桩的强度与刚性，使其能够充分的发挥全桩的侧阻和端阻作用，而随着工程技术的进步而发展起来的一种先进的地基处理技术。作为发展最快且技术先进的软基处理方法，CFG桩复合地基能够广泛应用是有原因的，其具有很多优点是我们所必须了解的，如其在工程施工中具有简单的施工工艺，对地基具有明显的挤密压实效果，能够充分的发挥全桩长侧阻力、端阻力，能使地基承载力很大幅度的提高，而且对其工程特性具有很大的可调性等。CFG桩是一种工程特性较好的黏结强度较高的桩，和桩间土及褥垫层一起作用形成复合地基，C

40、FG桩复合地基通过褥垫层与基础相连接，无论桩端落在一般土层还是淤泥土质均可保证桩间土始终参与工作。由于桩间土的强度及模量比桩间土大，在荷载作用下桩顶应力比桩间土的应力大，桩可承受的荷载向深的土层传递并相应减少桩间土承载的荷载。CFG桩桩体是由机械成孔后将搅拌好的混凝土利用泵机打入孔中，在拔管的过程中利用高差产生的重力将混凝土自振捣效果，这样不仅在成桩的过程中不仅挤密桩间土还挤密桩身，使其具有水硬性，使处理后的复合地基的强度和抗变形的能力明显提高。在复合地基中，基础和桩间土之间设置一定厚度的散粒状组成的褥垫层，是地基的核心部分，基础下是否有褥垫层对地基的承载能力有很大的影响，若不设置褥垫层，复合

41、地基和普通的桩基础相似，桩间土的承载能力难以发挥，不能称作复合地基。基础下只有设置了褥垫层，桩间土承载能力才能发挥出其潜在的作用。CFG桩施工机械设备和施工工艺的采用主要根据工程地质、设计承载力、变形以及施工的周边环境而定，常用的施工方法有长螺旋钻孔灌注成桩、泥浆护壁钻孔灌注成桩、长螺旋钻孔泵压混合料成桩、振动沉管灌注成桩。依据本标段设计要求，现采用长螺旋钻孔泵压混合料成桩方法施工。采用CFG桩进行地基加固处理的结构示意图见图2-1。图2-1CFG桩进行地基加固处理的结构示意图2.1.3CFG桩复合地基的工程特性采用CFG桩进行地基处理能够使得CFG桩的特点得到充分发挥。CFG桩的主要特点为：

42、(1)变形能力小、承载能力高：由于CFG桩是一种复合桩且其本身的组成包括碎石和粉煤灰、水泥等因此在使用CFG桩进行地基处理时能够有效的控制地基出现变形、沉降等提升地基的承载能力，且CFG桩桩体并不需要配筋这，相对于其他的地基处理方法来讲无疑更为方便，虽然不需要配筋但是依然能够有效的使用桩间土来让地基承载力得到提升。(2)提高幅度大、可调性强：CFG桩桩长可以从几米到20多米并且可全桩长发挥桩的侧阻力桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40%75%之间变化使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。当地基承载力较高时荷载又不大可将桩长设计得短一点荷载大时桩长可设计得长一些。特别是天然地基承载力较

43、低而设计要求的承载力较高用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求CFG桩复合地基则比较容易实现。(3)桩体的排水作用：CFG桩在饱和粉土和砂土中施工时由于沉管和拔管的振动会使土体产生超孔隙水压力。较好透水层上面还有透水性较差的土层时刚刚施工完的CFG桩将是一个良好的排水通道孔隙水将沿着桩体向上排出直到CFG桩体结硬为止。这样的排水过程可延续几个小时。(4)适应范围广：对基础形式而言CFG桩可适用于条形基础、独立基础也可用于筏基和箱形基础就土性而言CFG桩可用于填土、饱和及非饱和粘性土既可用于挤密效果好的土又可用于挤密效果差的土。(5)施工简便、工期短：CFG桩施工方法一般为振动沉管法和长螺旋成孔泵

44、送混凝土法设备市场拥有量大施工时由于没有钢筋笼制作等工序减少了成桩时间缩短工期特别是利用长螺旋成孔泵送砼法施工成孔成桩一次完成更加快了施工速度。(6)造价经济：CFG桩的造价基金仅为桩基的一半左右在施工过程中使用CFG桩不仅操作十分简便而且工程造价也比较经济这也是CFG桩得到广泛应用的原因之一。2.2CFG桩加固地基的机理复合地基中桩间土的性状不同，桩体材料不同，成桩工艺不同，复合地基的效应也不相同，桩与桩间土共同工作的机理也就不同。综合考虑CFG桩复合地基的效应，CFG桩和桩间土一般通过置换作用、振动挤密作用、桩体作用、加筋作用、排水加速固结作用、减载作用、褥垫层作用以及桩对土约束作用等方面

45、来实现加固软弱土地基。(1)置换作用CFG桩复合地基中桩体的强度和模量比桩间土大得多，在荷载作用下，由于桩顶沉降与桩间土的沉降相互协调，基底应力在桩顶发生应力集中，桩顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使复合地基承载力提高，变形减小，工程中称为置换效应。(2)振动挤密作用CFG桩对松散填土、松散粉细砂、粉土采用非排土和振动成桩工艺，可使桩间土孔隙比减小，密实度增加，提高桩间土的强度和模量。采用振动沉管法施工时由于振动和挤密作用使桩间土得到挤密，特别在砂土层中这一效果更加显著，砂土在强烈的高频宽幅振动下，结构破坏，孔隙水压力

46、增大，土休产生液化，之后孔隙水压力消散，砂粒重新排列，密度增大。在振冲孔内投放桩体混合料的过程中，振冲器的水平振动力通过混合料介质传递，继而振密砂层，同时混合料向孔壁挤压形成桩径使砂层挤密，使土的抗液化能力得到提高。但是，对饱和软粘土、硬的粘性土、密实砂上，振动成桩不仅不能使桩间土挤密、振密，反而使上体结构强度丧失，孔隙比增大、密实度减小、承载力降低。(3)桩体作用基础传给复合地基的附加应力，随着地基的变形而逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象。此现象的出现是因为CFG桩具有较高的桩体模量和强度的桩体特点，所以在荷载作用下，CFG桩的压缩变形小于桩间土，因此桩体作用明显。(4)加筋作用CFG桩地

47、基的加筋作用给路基带来很好的稳定效果，主要是复合地基在提高地基承载力、增强土体作用的同时，提高了土体的抗剪强度，进而增加了土坡的抗滑能力。(5)排水加速固结作用CFG桩复合地基中的桩体，在初凝之前具有良好的透水性，可使振动产生的超孔隙水压力通过桩体得以迅速消散，有利于土体快速固结，有效应力增长，桩间土强度和复合地基承载力得以提高。(6)减载作用CFG桩桩体材料主要由粉煤灰组成，粉煤灰的干密度为0.60.8g/，饱和重度一般为14kN/m，比天然土体重度小30%左右。显然，对排土成桩工艺，在加固土层范围内，复合地基土层有效重度将比原土有明显的降低，这种减载作用对减小建筑物的沉降是有利的。(7)褥

48、垫层的作用对CFG桩复合地基来说，基础是通过褥垫层与桩和桩间土联系。CFG桩中的褥垫层是CFG桩复合地基的重要组成部分。若基础和桩之间不设褥垫层，在垂直荷载作用下，桩和桩间土的工作情况和桩基相类似，在给定荷载作用下，桩承受较多的荷载，随着时间的增加，桩就会产生一定的沉降，荷载逐渐向土体转移，土承担的荷载随时间逐渐增加，桩承担的荷载随时间增加而逐渐减小。当桩端落在坚硬土层或岩石上时，桩的沉降很小，桩上的荷载向桩间土转移的数量很小，桩间土的承载力难以发挥；当桩端落在一般粘性土层上时，基础在承受外荷载后，桩和桩间土受力随时间变化，随着时间的增加，基础和桩间土分担的荷载不断增加，桩承担的荷载相应减小，这样就存在一个桩所承担的荷载逐渐向桩间土转移的过程。若在基础和桩之间设置一定厚度的褥垫层，当基础承受荷载时，桩和桩间土都要发生沉降变形，由于桩的模量远比土的变形模量大，因而桩比土的变形小，由于基础下面设置了一定厚度的褥垫层，