分类号 密级
XX（XX）
毕 业 设 计（论 文）
题 目 XXC地块A05号住宅楼CFG桩复合地基
处理设计及施工
英文题目
学生姓名 院（系） XX学院 专 业 土木工程 学 号
指导教师 职 称 教授
XX（XX）学士学位论文 摘 要
目前，随着我国经济的高速发展，工程建设规模和数量的急剧扩大，对原有天然软弱地基的处理成为工程设计和施工中越来越被关注的环节之一。CFG桩复合地基法以其用材经济、施工快捷、加固效果良好等优点在工程实践中得到了广泛的应用，特别是近年来CFG桩复合地基多种设计方法的提出与实践，极大地推动了复合地基理论和实践的发展，丰富了工程建设中的地基处理技术。
本文首先仔细回顾了复合地基的一些发展历史和研究成果；其次，在现有CFG桩复合地基研究成果的基础上对CFG桩复合地基承载特性、作用机理作了相应的分析和介绍；再次，结合实际工程——XXC地块A05号住宅楼CFG桩复合地基处理，按照CFG桩复合地基进行了地基设计计算，用恰当的模型验算了相应复合地基的承载力与沉降量，验证了理论的可行性；最后，结合实际工程对CFG桩复合地基的施工工艺作了较为系统的介绍。
关键词： CFG桩； 复合地基； 承载力； 沉降量
ABSTRACT
Nowadays, with China's rapid economic development and rapid expansion of the scale and quantity in engineering construction，treatment technology of weak foundation in originally natural status become one of the key problem gradually in geotechnical designing and practicing. As its great advantages such as economical material, fast speed of construction and perfect effect on consolidating, method of CFG piles composite foundation has been widely used, particularly in recent years when various methods of design and practice are applied for CFG piles composite foundation，which has greatly promoted the development of theory and practice of composite foundation and enriched the technology of foundation treatment in engineering construction.
Firstly, some development history and research results of composite foundation was reviewed in this article; Secondly, based on the existing research results of CFG piles composite foundation, the load-bearing characteristics and the mechanism of CFG piles composite foundation was systematically analysised and introduced; Once again, treatment technology of CFG piles composite foundation is applied in a real engineering construction, foundation treatment of building A05, C segment in Changying. Design and calculation of foundation are done according to CFG piles composite foundation, with checking the bearing capacity and settlement of composite foundation. Subsequently, the construction process of CFG piles composite foundation is introduced systematically.
Keywords: CFG pile; Composite foundation; bearing capacity; settlement
XX（XX）学士学位论文 目 录
1 绪 论 ................................................................................................................................. 1
1.1 选题背景及意义 ...................................................................................................... 1 1.2 复合地基概述 .......................................................................................................... 1 1.3 复合地基的发展概况 .............................................................................................. 2 1.4 CFG 桩复合地基 .................................................................................................... 4 1.4.1 CFG 桩复合地基及其发展概况 ................................................................. 4 1.4.2 CFG 桩复合地基工作原理 ......................................................................... 4 1.4.3 CFG桩复合地基工程特性 .......................................................................... 5 1.5 本文主要内容 .......................................................................................................... 7 2 工程概况 ............................................................................................................................. 9
2.1 工程简介 .................................................................................................................. 9
2.1.1 项目概况 ....................................................................................................... 9 2.1.2 场地周边情况 ............................................................................................. 10 2.2 工程地质和水文地质条件 .................................................................................... 10
2.2.1 地形地貌 ..................................................................................................... 10 2.2.2 工程地质条件 ............................................................................................. 10 2.2.3 水文地质条件 ............................................................................................. 11
3 CFG桩复合地基施工工艺的选择与设计参数的确定 .................................................... 12
3.1 CFG桩施工工艺的选择 ....................................................................................... 12 3.2 设计参数的确定 .................................................................................................... 12 3.2.1 CFG桩复合地基构造要求 ........................................................................ 12 3.2.2 设计参数的确定 ......................................................................................... 13
4 CFG桩复合地基的设计计算 ............................................................................................ 14
4.1 设计依据与要求 .................................................................................................... 14
4.1.1 设计依据 ..................................................................................................... 14 4.1.2 设计要求 ..................................................................................................... 14 4.2 设计计算 ................................................................................................................ 14
4.2.1 CFG桩复合地基设计要点 ........................................................................ 14 4.2.2 CFG桩复合地基设计思想 ........................................................................ 14 4.2.3 设计计算步骤 ............................................................................................. 15 4.2.4 桩端持力层的选择 ..................................................................................... 15 4.2.5 桩长、桩径的确定 ..................................................................................... 15 4.2.6 计算单桩承载力 ......................................................................................... 16 4.2.7 根据单桩承载力标准值计算置换率（m） ............................................ 18 4.2.8 计算桩间距（s） ..................................................................................... 18 4.3 复合地基承载力特征值的验算 ............................................................................ 19 4.4 复合地基沉降验算 ............................................................................................. 19
4.4.1 沉降验算公式 ............................................................................................. 19 4.4.2 沉降验算 ..................................................................................................... 23
XX（XX）学士学位论文
5 CFG桩复合地基施工 ........................................................................................................ 27
5.1 CFG桩施工工艺 ................................................................................................... 27
5.1.1 CFG桩施工前的准备工作 ........................................................................ 27 5.1.2 CFG桩施工 ................................................................................................ 27 5.1.3 CFG桩施工工艺对施工质量的影响 ........................................................ 28 5.1.4 CFG桩施工质量控制措施 ........................................................................ 29 5.2 CFG桩复合地基清土及桩头处理技术 ............................................................... 30
5.2.1 弃土清运 ..................................................................................................... 30 5.2.2 桩头处理 ..................................................................................................... 30 5.3 褥垫层铺设及质最控制技术 ............................................................................. 31 5.4 CFG桩复合地基施工检测及验收 .................................................................... 31
5.4.1 CFG桩复合地基施工检测 ........................................................................ 31 5.4.2 CFG桩复合地基施工验收 ........................................................................ 32
结 论..................................................................................................................................... 33
XX（XX）学士学位论文 1 绪 论
1.1 选题背景及意义
高层建筑荷载大、重心高，对地基强度与变形要求均很高。当天然地基不能满足要求时，多采用桩基础或桩-箱基础，但需耗费大量的钢筋、水泥，造价很高。当地基土具有一定强度时，可采用 CFG 桩复合地基。CFG 桩意即水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺适量水泥加水拌合，用各种成桩机械制成的可变强度桩。通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在 C5～C25 之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。CFG 桩利用工业废料粉煤灰，不配筋并能充分发挥桩间土的承载力，工程造价低廉，可节省投资 30%～40%，施工速度快、工期短、质量容易控制，比传统的桩基础具有明显的优势。CFG 桩的适用范围较广，就基础型式而言，CFG 桩既可适用于条形基础、独立基础，也可以用于筏基和箱形基础；就土性而言，CFG 桩可用于处理黏性土、粉土、砂土、回填土和淤泥质土等地基；既适用于挤密效果好的土，又适用于挤密效果差的土；具有加速土体固结、沉降变形小、沉降稳定快等特点。如能很好地应用于工程实际，必将产生显著的经济效益、社会效益和环境效益。 CFG桩复合地基适用性广，从而在工程建设中得到广泛的应用。由于CFG桩是上世纪九十年代发展起来的一种新型地基处理技术，还处于进一步的研究和发展阶段，各种设计方法和理论还需要不断的提高和完善。用已有的理论成果对实际工程进行设计和验算，不断验证理论的可行性，有着很大的理论及社会意义。
1.2 复合地基概述
复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强，或被置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体(天然地基土体)和增强体两部分组成的人工地基。根据地基中增强体的方向又可分为水平向增强体和竖向增强体复合地基。
水平向增强体复合地基主要包括由各种加筋材料，如土工聚合物、金属材料格栅等形成的复合地基。竖向增强体习惯上称为桩，竖向增强体复合地基通常称为桩体复合地基。桩体复合地基根据竖向增强体的性质又可分为三类：散体材料桩复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。
散体材料桩复合地基的桩体是由散体材料组成的，桩身材料没有粘结强度，单独不能形成桩体，只有依靠周围土体的围箍作用才能形成桩体。散体材料桩复合地基的承载力主要取决于散体材料内摩擦角和周围地基土体能够提供的桩侧侧限力。散体材料桩复合地基的桩体主要形式有碎石桩、砂桩等。
柔性桩复合地基的桩体刚度较小，但桩体具有一定粘结强度，柔性桩中部分强度较高的桩(如粉喷桩)已较强地表现出桩的性状。柔性桩复合地基的承载力由桩体和桩间土共同承担。柔性桩复合地基的桩体主要形式有灰土桩、石灰桩、水泥土桩等。
刚性桩复合地基的桩体通常以水泥为主要的胶结材料，有时由混凝土、或由混凝土和其他掺合料构成，桩身强度较高。为保证桩土共同作用，通常在桩顶设置一定厚度的褥垫层。刚性桩复合地基较散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基具有更高的承载力和压缩模量，而且复合地基承载力也具有较大的调整幅度。
从上个世纪 60 年代复合地基概念提出到目前国内外的广泛应用，前后只有不到五十年
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