CFG桩地基在地基处理中的应用

丁海宁 何国华

摘 要：CFG桩能够对地基起到加固的作用，因此在实际建筑工程的地基处理中得到了广泛的运用。从目前的实际情况而言，CFG桩主要包括两种方法，即长螺旋芯管泵送混合料灌注成桩以及振动沉管灌注桩。所以，本文对CFG桩地基在地基处理中的应用进行了深入的研究，以期能够为以后CFG桩地基的设计和施工提供重要的参考依据。

关键词：CFG桩地基；地基处理；应用

随着我国科学技术的不断进步以及工程建设的快速发展，地基处理技术水平得到了不断的提高，同时也开始朝着多元化的方向发展。

CFG桩在我国地基处理中得到了广泛的运用，其主要由粉煤灰、水泥、石屑、碎石、水等按照一定的比例进行混合，形成粘结强度较高的桩，具有施工进度快、承载能力高、成本低、施工质量易于控制的优点。

在实际中主要被应用于固结的粘性土、粉土、砂土、素填土等地基中。在建筑工程的结构设计过程中，由于本身具有复杂性和多样性的特点，因此在施工中出现的问题也比较多，这就要求相关的工作人员对相关的问题进行深入的分析和处理，同时还可以利用现代先进的软件设计CFG桩地基处理设计。

而对于结构设计人员而言，在考虑建筑工程实际受力的情况下，需要选择与之相符的模型进行计算，以此提高建筑工程的美观性、经济性、安全性。

一、CFG桩地基在地基处理中的相关问题探讨

对于CFG桩符合地基而言，为了能够提高其荷载能力，促使其荷载能力向更深层次的土层传递扩散作用，需要有效的将基础与褥垫层紧密的连接在一起，这样不仅可以使得CFG桩的端部落在软弱土层或者坚硬土层上面，以此达到目的，而且还可以在一定程度上降低桩间土层所承担的荷载能力，这有利于减少工程基地变形的出现几率，同时还能提高地基的承载能力。

因此，本文通过长螺旋CFG桩以及振动沉管CFG桩的设计处理为例子，对其进行详细的分析，对于其中存在的问题以及需要注意的问题进行探讨，并提出相关的建议。

（一）CFG桩的桩长与桩径

在CFG桩的设计过程中，必须要求CFG桩的桩端落在土层上，这是CFG桩设计得一个重要原则以及标准要求，因此必须要对CFG桩的长度进行合理的控制。建筑工程土质条件、地理环境、施工设备、建筑物对于地基的影响以及地基的承载能力要求等因素都能够对CFG桩产生重要的影响，所以在设计过程中必须要对这些因素进行充分的考虑。

在一般情况下，CFG桩的长度最好在30米及其以下。由于CFG桩的桩径在不同的基础施工方法下也有所不同，所以设计人员应该根据基础施工的方法进行相应的桩径设计。

在CFG桩施工过程中，如果采用沉管法，桩管的大小就需要根据桩径的大小而决定。在实际中，桩径的大小一般都是在400mm～600mm的范围之间。

（二）CFG桩的桩间距离

在确定CFG桩的桩长和桩径后，首先就需要计算单桩的承载能力，然后根据桩间的距离计算建筑工程地基的结构设计要求和自然承载能力，一般而言，需要在4倍左右的桩径范围内对桩间距离进行控制，如果超出这个范围，就需要合理调整桩长了，从而才能满足桩间距离的相关要求。

变形范围、建筑工程地基图纸条件、设计要求、施工设备等都能够影响到桩间距离的大小。桩间距离可以在机密性较好的粉土或沙土上进行适当的减少。

在设计桩间距离的过程中，如果对象是单双排布桩的条形基础或是面积较小的独立基础，都应该适当减少桩间距离，为了能够充分保障桩体的承载力，对于多排布桩的条形基础和面积较大的箱型基础，就需要合理的加大桩间距离，这不仅有利于控制地基的沉降，而且还能在一定程度上降低地基的沉静现象出现几率。

此外，为了满足复合型地基的承载能力的设计要求，需要对特殊的地下水量大且水位较高的建筑而言，必须要增加桩间距离。

（三）桩体强度、褥垫层的设计

桩体的抗压强度需要按照Fcu≥3Ra/Ap的公式计算。其中，对于桩体混合试块边长为150mm而言，需要根据标准养护二十八天的抗压强度平均值用Fcu表示，其中Ap表示桩的截面面积，Ra表示的是单桩竖向承载力标准。

桩的弹性模量比土体的弹性模量要大很多，桩在承受垂直荷载的作用和影响下，需要在基础之下设置一定厚度的土垫层，这样不仅能够提高桩间土的承载能力，而且还能充分保障桩与桩间土共同承受的垂直荷载力，从而降低复合土的沉降。

除此之外，需要对褥垫层的厚度进行合理的控制，保证其厚度最好在20cm左右，材料最大粒径最好不能超过20cm的粗砂和中砂。

根据建筑工程的实际情况，适当考虑增加褥垫层的厚度，尤其是在CFG桩间距离过大的情况下，能够充分发挥出保证作用。

（四）CFG桩的配合比设计以及材料要求

在对CFG桩的材料分析过程中发现，材料的成分含量能够对混合材料的抗压强度、和易性等产生重要的影响。

在设计配合比的时候，相关的设计人员应该对材料中的各种参数进行严格的控制，例如石屑率、F/C、W/C等，同时还需要根据建筑工程的实际情况，在水泥混凝土的配合比设计中，合理的增加3%左右的用水量。在设计过程中首先需要解决的问题便是CFG桩的材料选择，工作人员应该对该环节进行严格的监督和控制。

第一，充分保证良好的石屑级配，能够充满粒径在35cm左右范围内的碎石。

第二，根据实际情况选择等级合理的水泥，为CFG桩地基的密实性、和易性、经济性等奠定坚实的基础条件，在建筑工程地基处理过程中最为常见的便是32.5级的普通硅酸盐水泥。CFG桩的和易性和密实度能够在高等级水泥的作用下受到严重的影响。当使用等级较低的水泥时，不仅会降低工程桩基的经济效益，而且还导致了大量的材料被浪费。

第三，为了充分保证桩体的后期强度，粉煤灰应该尽量采用袋装二、三级的细集料。除此之外，为了提高桩体的质量，还可以加入常见的外加剂，例如早强剂。

总而言之，在设计CFG桩地基的过程中，为了促使结构荷载设计满足相关的要求，需要在采用合理的施工工艺基础之上，还需要对各个方面的因素进行充分的考虑。

二、结语

在我国经济快速发展的过程中，建筑工程随之不断的壮大，在这样的背景下，工程的地基处理技术朝着复杂化和多元化的方向发展，在建筑结构设计中，CFG桩地基处理技术已经得到了广泛的运用。

为了能够提高建筑结构的可行性，相关的设计人员必须要充分掌握CFG桩的设计要点，而且还需要保证建筑工程的经济性、效益性以及安全性，为促进我国建筑事业的发展做出重要的贡献。

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