CFG桩知识储备详解
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称
CFG桩法5.1.1 基本概念CFG桩，是水泥粉煤灰碎石桩的简称，(C指Cement、F指Fly-ash、G指Gravel)，是由碎石、石屑、粉煤灰组成混合料，掺适量水进行拌和，采用各种成桩机械形成的桩体。
通过调整水泥的用量及配比，可使桩体强度等级在C5～C20之间变化，最高可达C25，相当于刚性桩。
由于桩体刚度很大，区别于一般柔性桩和水泥土类桩，因此，常常在桩顶与基础之间铺设一层150~300mm厚的中砂、粗砂、级配砂石或碎石(称其为褥垫层)，以利于桩间土发挥承载力，与桩组成复合地基，见图5.1-1。
褥垫层在水泥粉煤灰碎石桩复合地基中具有重要作用，它可起到保证桩土共同承担荷载、调整桩与土垂图5.1-1直及水平荷载的分担和减小基础底面的应力集中的作用。
【例题1】CFG桩是( )的简称。
A、低标号素混凝土桩；B、水泥白灰碎石桩；C、白灰粉煤灰碎石桩；D、水泥粉煤灰碎石桩；答案：D【例题2】采用CFG桩地基处理后，一般设置的褥垫层厚度为( )。
A、100~200mm；B、150~300mm；C、300~500mm；D、大于500mm；答案：B5.1.2 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。
CFG桩
CFG桩现象1.桩顶强度低原因分析（1.1）在桩顶段拔管速度快。
（1.2）目前所确定的搅拌机械和搅拌工艺，由于地基表面覆盖压力小，在拌和时土体上拱，不易拌和均匀。
预防措施（1.3）将桩顶标高1m内作为加强段，进行一次复拌加注浆，并适当提高水泥掺量，一般为15%左右。
在设计桩顶标高时，应考虑需凿除0.5m，以加强桩顶强度。
现象断桩成桩后,桩身中部没有砼,夹有泥土。
2 原因分析（2.1）混凝土较干，骨料太大或未及时提升导管以及导管位置倾斜等，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断。
（2.2）混凝土搅拌机发生故障，使混凝土不能连续浇筑，中断时间过长。
预防措施混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制。
必要时应有备用搅拌机一台，以防万一。
（2.3）边灌混凝土边拔出套管，作到连续作业，浇注时勤测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。
现象窜孔：在饱和软土层中成桩经常会遇到这种情况,打完一棵桩后,在施工相邻的桩时,发现刚施工的临桩的桩顶突然下落,当桩泵入混合料时,临桩的桩顶开始回升,此种现象称为窜孔。
原因分析1.被加固土层中有松散饱和软土层;2.钻杆钻进过程中叶片剪切作用对土体产生扰动;3.土体受剪切扰动能量的积累,足以使土体发生触变。
由于窜孔对成桩质量的影响,预防措施1、采取隔桩、隔排跳打方法;2、设计人员根据工程实际情况,采用桩距较大的设计方案,避免打桩的剪切扰动;3、减少在窜孔区域的打桩推进排数,减少对已打桩扰动能量的积累;4、合理提高钻头钻进速度。
现象桩头空芯：原因分析,排气阀不能正常工作所致。
钻机钻孔时,管内充满空气,泵送混合料时,排气阀将空气排出,若排气阀堵塞不能正常将管内空气排出,就会导致桩体存气,形成空芯。
预防措施：,施工中应经常检查排气阀的工作状态,发现堵塞及时清洗。
现象桩端不饱满：原因分析：施工中为了方便阀门的打开,先提钻后泵料所致。
这种情况可能造成钻头上的土掉入桩孔或地下水浸入桩孔,影响CFG桩的桩端承载力。
CFG桩
CFG桩1、CFG桩一般采用振动沉管灌注桩法，长螺旋成孔管内泵压混合料灌注成桩法两种工艺成桩。
具体应通过各工点的地质条件、设计桩长、桩间距选择有效的施工工艺，施工前应进行成桩工艺试验，以检验设备、工艺是否适宜，确定选用的技术参数是否满足设计要求。
2、桩体材料：桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，材料按C15混凝土配比。
水泥应为PO32.5级及以上的普通硅酸盐水泥，混合料28天龄期标准试块抗压强度不小于C15混凝土标准。
施工前应由室内试验室进行配比试验，施工时按配合比配制混合料。
成桩过程中，应抽样做混合料试块，每台机械每天至少应做一组（不少于3块）试块，标准养护，测定其抗压强度。
3、CFG桩直径一般为0.5m，一般呈正方形或三角形布置，桩长、桩间距按各工点设计施工。
桩顶铺0.6m碎石垫层，垫层内铺设1～2层双向高强土木格栅，其抗拉强度不小于80KN/m，铺设土木格栅时，两端回折不少于2m。
桩长原则上必须穿透软土至硬底。
当加固工点还有未封填的注浆孔时，原则上注浆孔位应布置一根地基加固桩，当布桩难以到位时，应将注浆孔采用M15水泥砂浆封填密实。
4、当加固区表层为较软的松软土、软黏土时，CFG桩采用扩大桩头，扩大头顶宽1.0m，高0.6m，施工时桩头0.6m范围挖除，现场浇注C15混凝土。
5、当采用沉管灌注桩法施工时，桩尖应采用C30钢筋混凝土预制。
CFG桩施工，一般应进行跳桩法施工，避免造成相邻桩断桩，尤其是沉管法施工时，一般跳桩1～3根。
6、松软地基地段设有地基加固桩时，应于坡脚外2.0m设观测桩进行水平位移观测，相应的路基中心位置设沉降观测点，纵向间距50～100m，过渡段范围及非均质地基土地区应加密观测剖面，填筑过程中必须进行观测，根据观测结果控制填土速率，控制标准应为：路堤中心沉降速率小于 1.0cm/d，水平位移速率小于0.5cm/d。
采用沉管法施工地段，必须加强地表变形监测，一般应在线路中心、路基两侧坡脚、以及坡脚外6～10m各设一排观测桩，纵向间距一般不大于50m，过渡段范围及非均质地基土地区应加密观测剖面。
CFG桩(规范)要点
一、一般规定1、水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）法适用于处理粘性土、粉土、沙土和桩端具有相对硬土层、承载力标准值不低于70KPa的淤泥质土、非欠固结人工填土等地基。
2、水泥粉煤灰碎石桩桩端应位于相对硬的土层上。
3、水泥粉煤灰碎石桩复合地基按承载力设计师必须进行地基变形验算。
二、设计1、水泥粉煤灰碎石桩桩径d宜取350-600mm.2、桩的平面布置，可只布置在基础范围内。
3、桩距s应根据设计要求的复合地基承载理、土性、施工工艺等确定，宜取3-6倍桩井。
当在饱和粘性土中挤土成桩时，桩距s不宜小于4倍桩径。
4、桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求：fcu≥3Rk/Ap式中fcu－桩体混合料试块（边长150mm立方体）标准养护28d无侧限抗压强度平均值（KPa)RK-单桩承载力标准值（KN),应按本规范9.2.8条取值。
5、桩顶应设置垫层，褥垫层厚度宜取100-300mm,当桩径、桩距大时褥垫层厚度宜取高值。
6、褥垫层材料宜用粗砂、中砂、级配砂石，碎石的最大粒径不宜大于30mm.7、水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力标准值，宜通过现场复合地基载荷实验确定，初步设计时也可按下式估算：fsp,k=mRk/Ap+β(1-m)fs,k式中fsp,k——复合地基承载力标准值（KPa);m——桩土面积置换率；β——桩间土强度发挥系数，宜取0.9-1.0对变形要求高的建筑物可取低值；fs,k——桩间土承载力标准值（KPa)。
8、单桩承载力标准值Rk的取值，应符合下列规定：(1)当用单桩静载荷实验确定单桩极限承载力标准值Ruk后，Rk可按下式计算：Rk=Ruk/γsp式中γsp——调整系数，宜取1.50-1.60,一般工程或桩间土承载力高、基础埋深大以及基础下桩数较多时应取低值，重要工程、基础下桩数较少或桩间土为承载力较低的粘性土时应取高值。
(2)当无单桩载荷试验资料时，可按下式计算；Rk=Up∑qsili+qpAp式中Up——桩的周长（m);qsi——桩侧第ｉ层土德济限侧阻力标准值（KPa)可参照岩土工程勘察报告；qp——桩的极限端阻力标准值（KPa),可参照岩土工程勘察报告；li——第ｉ层土的厚度（ｍ）。
基础工程讲义讲稿CFG桩
⒋CFG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4倍或更高。
第四节 褥垫作用
CFG桩复合地基的褥垫由碎石、级配砂 石、粗砂等散体材料组成。
褥垫层的作用 1.保证桩、土共同承担荷载 2.减少基础底面的应力集中 3.褥垫厚度可调整桩土荷载分担比 4.褥垫层厚度可以调整桩、土水平荷载分
担比
第五节 CFG桩复合地基设计
一、设计内容 1.桩径d
一般桩径为350～400mm，由施工设备的桩管决 定。在郑州地区常采用的是长螺旋钻法施工。 2.桩距lp
桩距的大小取决于设计要求的地基承载力、布桩 形式、土质、施工机具和施工的可行性。
3.复合地基承载力
fsp,k
m· Rkd Ap
· (1m)·fs,k
②增加粉煤灰的掺量，要保证30mm的塌落度， 混合料需水量要增加。
⑶混合料的应力应变关系 由于混合料具有一定的粘结强度，围压对其
应力—应变关系影响很小。
第三节 加固机理和工作性能
⒈CFG桩的加固机理包括置换作用和挤密作用， 其中以置换作用为主。
⒉CFG桩可以全长受力，荷载不大时，可以通过 调节桩长来适应不同的土层。
⑷适用土类的差别 CFG桩用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、
松散的砂土、粉土等。对塑性指数高的饱和软粘土 使用要慎重。
而碎石桩宜处理砂土、粉土、粘性土、填土以 及软土，但对不排水抗剪强度小于20kPa的软土使 用要慎重。
第二节 材料配比及力学性能
各种材料之间配合比对混合料的强度和易性的影响
⑴石屑掺量的影响 ①对强度的影响：碎石料之间为点接触，接触比
CFG桩
CFG桩一、概述CFG桩是一种复合式地基基础。
CFG桩桩身采用水泥、粉煤灰、碎石、石屑、砂和水按照一定比例拌制而成的一种高粘度强度桩，在桩身上端铺设碎石，经过压密后，桩基与褥垫层形成整体。
相对于混凝土桩，CFG桩与桩间土、褥垫层形成联合基础共同承担上部压力，抗变形能力较好，承载力提高显著，造价较低。
部分CFG桩在桩上端设有桩帽，扩大桩身受力。
二、施工准备1、场地平整。
对施工现场场地进行清理、平整，改迁各类市政管网。
2、土样探明。
先期对场地中不同深度的土样进行探取备样，由专门的人员进行参数检测，制定合适的施工工法。
3、制备合适的护筒，便于钻探机具的钻探。
三、施工1、放样。
由技术人员按照设计要求，对现场桩基进行放样，确定各个桩基的中心位置，做好标识，分划区域。
2、放置护筒。
将护筒中心与桩基中心对齐，保证垂直度。
3、安装机具。
选择合适的位置，安放钻探机具。
确保机具放置平稳。
4、转孔。
调整钻头的位置和垂直度，使其中心与桩基中心一致。
待报验审批手续完成后，开始钻孔。
钻孔过程中，需要时刻注意钻杆的垂直度，避免发生偏钻。
钻孔深度应比设计深度下探0.5~1米。
5、填料。
钻孔完成后，更换机具。
沉管下放至终端，开始填料。
填料至设计标高后，减慢拔管速度，直至提出地面。
经检测，成桩符合要求后，用粒状材料封密端头。
6、采用隔排隔层施工工序，相邻桩身施工间隔7~9天。
7、桩头处理。
所有桩身施工完成后，经检验合格，方可进行开槽和桩头处理。
8、褥垫层施工。
端头处理完成后，整个面基铺设碎石料，虚铺后采用静力压实。
褥垫层厚度保持10~30cm厚且均匀覆盖整个基础。
褥垫层比基础宽不得少于褥垫层厚度。
四、技术要求和注意事项1、全面施工之前，应当选取5~7根桩基进行试验性施工，验证填料速度和强度。
待验证桩合格后方可全面施工，在施工后发生参数异常应当及时检测，修正施工计划和工法。
1、钻孔过程中，需要保证垂直度，允许差控制在1%以内。
2、在进行满堂布桩时，不宜采用四周转向中心施工，建议采用中心向四周或单边推进施工。
CFG桩
由于褥垫层的设置．无论桩端落在软土层还是硬 土层。从加荷一开始就存在一个负摩擦区。在桩基中， 负摩擦对桩的承载能力会产生不利的影响，而在CFG桩 复合地基中，土对桩的负摩擦作用对复合地基并非有
CFG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CFG桩复合地基的置换率一般不 大于10%，其余不小于90%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CFG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CFG桩不消耗钢筋，桩体利用工业废料和石屑作为 掺合料，水泥用量少，可大大降低工程造价。
4、做好标识，确保成孔深度不下于设计桩长；同时还要 考虑施工工作面的标高的差异，核对实测地面与设计 原地面的的差异，做相应增减。
5、保证混凝土的质量。除保证强度外，施工过程中应保 证混凝土具有良好的和易性。
6、加强泵机与钻机司机间的配合，保证灌注过程中无提 空现象。确保桩身不出现空洞、夹砂浆、夹泥断桩。 严格执行标准化作业，先泵砼后拔管。拔管过程中始 终保证钻头埋入砼，即始终保证钻杆内有砼；主要听 音辨别，需要工人有极丰富的施工经验。当钻机吹哨 叫停时泵机应多泵1~2个冲程。
CFG桩是在碎石桩的基础上发展起来的，属复合地 基刚性桩 。 2、使用范围
CFG桩可用于加固填土、饱和及非饱和粘性土、松 散的砂土、粉土等。对塑性指数高的饱和软粘土使用 要慎重。
二、加固原理
1、一般原理 CFG桩复合地基的加固机理包括置换作用和挤密作
用，其中以置换作用为主。当CFG桩用于挤密效果好的 土层时，既有置换作用，又有挤密作用，当用于挤密 效果差的土层时，只有置换作用。
公路软土路基处理关键技术培训(CFG)
第三节 施工方案及设备
一、施工方案
CFG桩（素砼桩） 的施工应根据现 场条件选用下列 施工工艺： （1）长螺旋钻 孔灌注成桩：适 用于地下水位以 上的粘性土、粉 土、砂土、素填 土、中等密实以 上的砂土；
一、施工方案
CFG桩（素砼桩） 的施工应根据现 场条件选用下列 施工工艺： （2）长螺旋钻 孔管内泵压混合 料成桩：适用于 粘性土、粉土、 砂土，以及对噪 声或泥浆污染要 求严格的场地；
深度：处理深度与设备有关，一般设备的施工能力最
大在25m以内，为了保证成桩效果，一般设计控制在
15~20m以内。
适用范围：适用于处理粘性土、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通
过现场试验确定其适用性。
CFG桩法的优点：
施工工艺简单，无场地污染，振动影响小；
仅需要少量水泥，便于就地取材；
长
螺
旋
钻
机
Байду номын сангаас
二、施工设备
1、长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩
主塔杆 钻杆（内径18cm）
动力头
弯头 软泵管
导向滑杆
排气阀
二、施工设备
1、长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩
螺旋钻孔杆
钻头
二、施工设备
1、长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩
混凝土泵
二、施工设备
2、振动沉管灌注成桩
振动沉管灌注成桩工艺需
要配备的主要设备：
计。CFG桩一般不用计算配筋。
•CFG桩复合地基包括CFG 桩身、桩帽、褥垫层几 部分组成。 结构型式：桩＋帽＋褥 垫层
CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在一般 土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。由于桩 体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，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。由于桩的作用使复合地基承 载力提高，变形减小。
CFG桩
CFG桩简介水泥粉煤灰碎石桩（Cement Fly-ash Gravel简称CFG桩),由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，采用机械或人工成孔，通过振动、泵送、人工灌注等方式在地基中形成CFG 桩体，桩与桩间土，垫层形成CFG桩复合地基，可提高地基承载力，减少沉降。
CFG桩是一种低强度混凝土桩，可充分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，CFG 桩的适用范围很广，在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例，具有较好的技术性能和经济效果。
本文从CFG桩机理、发展及现状、CFG桩复合地基的设计三个方面对CFG桩进行简单介绍。
（一）CFG桩机理（1）荷载传递机理柔性桩和刚性桩桩体为粘结材料,在荷载作用下依靠桩周摩擦力和桩端阻力把作用在桩体上的荷载传递给地基土体。
但由于桩体刚度不同,柔性桩和刚性桩的荷载传递也有很大不同。
柔性桩复合地基存在有效临界桩长,当柔性桩桩长超过其临界桩长后,桩体的承载力增加很小,其桩体侧摩擦力随着深度的增大而减少,变化比较大。
随着桩的刚度增大,桩侧摩擦力沿深度变化梯度减少,这是桩体强度影响承载力的主要原因。
对于桩来说，其承载力主要来自全桩长的侧摩擦力及桩端承载力,桩越长则承载力越高。
加荷时,由于桩、土变形模量悬殊较大,导致土的沉降量要大于桩的沉降量,使得桩身出现等沉面。
等沉面以上的桩间土将相对桩体向下移动,从而对桩产生负摩阻力,而在等沉面以下,桩体相对于桩间土向下移动,故桩间土对桩体产生正摩阻力。
（2）CFG桩复合地基的加固机理CFG桩复合地基的加固机理可概括为桩体的置换作用、排水和加筋作用,褥垫层的调整均化作用。
对于砂牲土、粉土和塑险指数较小的粉质粘土,采用不排土成桩工艺旅工,还具有挤密作用,有利于桩间上的性质改良。
1）桩体的置换作用，CFG桩中的水泥经水化反应和与粉煤灰的凝硬反应,生成了主要成份为铝酸钙水化物、硅酸钙水化物等不溶于水的稳定的结晶化合物,这些物质以纤维状结晶,并不断生长延伸充填到碎石和石屑的孔隙中,相互交织形成空间网状结构,将原来由点-点接触和点一面接触的骨料紧紧缠绕粘结在一起,使桩体的抗剪强度和变形模量均大大提高。
CFG桩
CFG桩交底内容：一、主要危险源与危害因素1.作业场地不平整。
2.桩基带病作业。
3.钻进中出现异常（摇晃、移动、偏移或发出异常响声等）仍进行施钻。
4.直接用手清楚螺旋片中的泥土。
5.高压胶管下站人。
二、安全注意事项1.机械进厂前，应对作业场地进行平整，以防桩基倾覆。
2.钻机就位后应调整钻杆垂直并对准桩位中心。
3.起动前应检查钻机各部位连接情况，禁止带病作业。
4.启动后应预先做空运转试验，检查仪表、温度、制动登各项正常后，方可作业。
5.钻进中如机架出现异常的摇晃、移动、偏斜或发出异常响声时，应立即停钻，经处理后方可继续施钻。
6.改变钻杆回转方向时应待钻杆完全停钻后在进行。
7.清楚螺旋片中的泥土时，应用铁锹等工具清除，禁止直接用手清楚泥土。
8.发现紧固螺栓松动时，应立即停机，紧固后方可作业。
9.应由专人负责输送泵和钻机的配合，并随时检查连接软管和接头的情况。
10.在钻杆芯管充满混合料后，方可开始提管，严禁先提管后泵料。
11.应控制提管速度与泵料速度相协调，并连续灌注成桩。
12.机械移位时应根据行走装置的操作规程，由专人指挥，协调行动。
移位后应再次对机械各部位进行检查。
13.振动法施工时应注意：（1）在沉管过程中用料斗进行空中投料，待沉管至设计标高后必须尽快投料直到管内混合料面与钢管投料口平齐（2）混合料的搅拌必须均匀，搅拌时间不得少于1分钟14.严禁在高压胶管下站人，以免胶管破裂物料溅落伤人。
重点强调：1.钻进前出现异常应立即停钻。
2.严禁直接用手清楚螺旋片中的泥土。
3.严禁在高压胶管下站人。
灌注桩钢筋笼交底内容：一、主要危险源与危害因素1.焊接作业人员无焊工证上岗。
2.未办理动火审批手续前，进行焊接作业。
3.附近有易燃易爆品，未清除或采取有效的安全措施前仍进行焊接作业。
4.夜间吊装钢筋笼，照明不良。
5.起重吊装违章作业。
二、安全注意事项1.钢筋笼应严格按技术交底进行加工，绑扎应牢固，焊接应符合相应技术规定。
CFG桩及其复合地基知识概述
CFG桩及其复合地基知识概述CFG桩CFG(Cement Flying—ash Gravel pile)桩是在碎石桩桩体中掺加适量的粉煤灰、石屑或砂、水泥及特种添加剂加水拌合，用各种成桩机械制成的一种高黏结强度桩体的简称。
就其功能原理来讲属于地基处理范畴，桩身可在全长范围内受力，和桩基相比，由于CFG桩可以掺人工业废料粉煤灰、不配筋以及充分发挥桩间土的承载能力，工程造价一般为桩基的1／3—1／2。
CFG桩施工速度很快，一台设备10—15 d可处理1 000 m 地基。
目前已应用于公路建设的软基处理、桥涵台背处理和结构物基底处理工程等项目中。
随着我国近年来的经济和基础设施建设的发展，CFG桩复合地基技术在软土地基处理方面得到了越来越广泛的应用，并出现了很多理论和计算方法。
但是由于影响CFG桩复合地基承载性状的不确定因素多、问题复杂且难度大，人们对它的认识还不够深入，使理论计算与工程实际存有较大差异，并且造成了在实际工程应用中的安全隐患或浪费，因此有必要对CFG桩复合地基承载性状进行进一步研究，使理论研究与实际相吻合并指导实践，从而达到安全适用、经济合理的目的。
近年来随着我国经济的快速发展，多高层建筑蓬勃发展，大量建筑不可避免的会建在一些软土地层，然而由于软土地基具有孔隙比大、天然含水量高、压缩性强、承载能力低等特点，使得在地基填土和建筑自重作用下，会出现不均匀沉降、承载力和稳定性、渗流等地基问题。
当天然地基不能满足建筑物要求时，需要采用各种地基处理措施，形成人工地基以满足建筑物对地基的各种要求，保证其安全与正常使用。
结合实际工程地质等条件，选出最优的地基处理方案。
1.3 CFG 桩复合地基处理技术现状CFG 桩复合地基是一种新的地基处理技术，CFG 桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题, 于1988 年立题进行试验研究, 并应用于工程实践，CFG 桩复合地基试验研究成果于1992 年由建设部组织鉴定, 专家们认为：该成果具有国际领先水平；CFG 桩复合地基成套技术，1994 年被建设部列为全国重点推广项目,1997 年被视为国家级工法，并列入国家行业标准《建筑地基处理技术规范》，目前, 该技术已在全国23 个省市推广使用, 据不完全统计, 已有1000 多个工程使用该技术，CFG 桩由于在桩体材料中加入工业废料粉煤灰, 可以减少环境污染, 又达到料废物利用的目的, 具有显著的经济效益和社会效益，CFG 桩桩体不配筋, 又充分发挥了桩间土的承载力, 与普通混凝土桩相比, 所需桩数较少, 其造价一般只有桩基的1/3 ～1/2, 工程造价也低廉, 值得重点推广。
cfg桩资料
CFG桩是英文Cement Fly-ash Gravel的缩写，意为水泥粉煤灰碎石桩，由碎石、石屑、砂、粉煤灰掺水泥加水拌和，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桩和桩间土一起，通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作，故可根据复合地基性状和计算进行工程设计。
CFG桩一般不用计算配筋，并且还可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价。
CFG桩的适用范围很广。
在砂土、粉土、粘土、淤泥质土、杂填土等地基均有大量成功的实例。
CFG桩对独立基础、条形基础、筏基都适用。
编辑本段CFG桩的施工应根据现场条件选用下列施工工艺：1、长螺旋钻孔灌注成桩，适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的桩土.2、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩，适用于粘性土、粉土、砂土，以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地.3、振动沉管灌注成桩，适用于粉土、粘性土及素填土地基.编辑本段材料要求和注意事项1、混凝土、混凝土外加剂和掺和料: 缓凝剂、粉煤灰，均应符合相应标准要求，其掺量应根据施工要求通过试验室确定.2、严格按照配合比配制混合料。
3、长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩施工的坍落度宜为160~200mm，振动沉管灌注桩成桩施工的坍落度宜为30~50mm，振动沉管灌注成桩后桩顶浮浆厚度不宜超过200mm.4、长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工在钻至设计深度后，应准确掌握提拔钻杆时间，混合料泵送量应与拔管速度相配合，遇到饱和砂土或饱和粉土层，不得停泵待料；沉管灌注成桩施工拔管速度应按匀速控制，拔管速度应控制在1.2～1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥质土，拔管速度应适当放慢。
其他注意事项：1、冬期施工时混合料人孔温度不得低于5℃，对桩头和桩间土应采取保温措施。
2、施工垂直度偏差不应大于1%；对满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径；对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径，对单排布桩桩位偏差不应大于60mm。
施工工程CFG桩基打桩知识
施工工程CFG桩基打桩知识一、CFG桩简介CFG(Cement Fly—ash Grave)桩中文名称为水泥粉煤灰碎石桩，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂和水按一定配合比均匀搅拌形成的高粘结强度桩，和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
既能较充分地发挥桩体材料的潜力，又可充分利用天然地基承载力，并能因地制宜利用地方材料，具有工效高、成本低、工后变形小、沉降稳定快的优点。
CFG桩地基处理包括CFG桩身、桩帽（板）、褥垫层几部分组成。
结构型式：桩＋板，桩＋帽＋褥垫层(本标段采用此种形式）二、CFG桩施工工艺1、设备的选型及配备CFG桩可选用振动沉管钻机或长螺旋钻机施工。
具体选用哪一类成桩机械和什么型号，要视工程的具体情况而定。
对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。
对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或震断。
对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降，可采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。
对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。
本标段设计采用长螺旋钻机施工。
根据进度计划及工艺试验，落实好设备配置，并及时维护，使所有机械处于正常状态，满足施工的需要，不影响施工的进度和质量。
2、选用材料和配合比选用的水泥、粉煤灰、碎石及外加剂等原材料应符合要求及原材料质量验收有关标准，并按规定进行抽检。
按设计要求进行室内配合比试验，选定合适的配合比。
3、工艺流程3.1 平整场地对施工场地内地上和地下管线进行核查、拆迁和防护。
清除地表植被，根据所测得的原地面标高和设计桩顶标高对照结果，平整钻孔场地，地面标高宜高于设计桩顶标50cm，预留排水坡度，做好排水沟等措施,并用压路机将原地面碾压至K30≥30MPa/m，以满足长螺旋钻机自重和抗倾覆的要求。
3.2 施工放样在桩位用直径8mm的钢钎竖直打入20cm深孔，在孔内灌注石灰水或石灰粉，并在孔内插入标记物，可用一次性木、竹筷，便于桩位被埋没后查找。
7 CFG桩(水泥粉煤灰碎石桩)汇总
Ra m (1 m) f sk AP
β —桩间土承载力折减系数 ，按地质经验取值，或取 0.75 ～ 0.95， 天然地基承载高者取大值； fsk—处理后桩间土承载力特征值；Ap— 桩的截面积（m2）；
7、单桩竖向承载力特征值Ra的取值原则 (1) 当采用单桩载荷试验时，应将原桩极限承载力除以安全 系数2；
④ 沉降量和差异沉降控制效果好。
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。
地基中有四种作用： 1) 保证桩、土共同承担荷载。褥垫层的设置为CFG桩复合地 基在受荷后提供了桩上、下刺入的条件，即使桩端落在好土层
上，至少可以提供上刺入条件，以保证桩间土始终参与工作。
2) 减少基础底面的应力集中。在基础底面处桩顶应力σp 与桩
间土应力 σs 之比随褥垫层厚度的变化急剧减小 ( 图 3-6-2) 。当褥
所以就有了比如塌落度30~50这样的技术指标了.
塌落度T与石屑率S的关系曲线
抗压强度R28 与石屑率S的关系曲线
三、加固机理
1、桩体作用
CFG桩不同于碎石桩，是具有一定粘结强度的混合料。在荷
载作用下CFG桩的压缩性明显比其周围软土小，因此基础传给复
合地基的附加应力随地基的变形逐渐集中到桩体上，出现应力集 中现象，复合地基的CFG桩起到了桩体作用。 据南京造纸厂复合地基载荷试验结果，在无褥垫层情况下， CFC桩单桩复合地基的桩体应力比 n=24.3～29.4；四桩复合地基 桩 土 应 力 比 n=31.4 ～ 35.2 ； 而 碎 石 桩 复 合 地 基 的 桩 土 应 力 比 n=2.2～2.4，可见，CFG桩复合地基的桩土应力比明显大于碎 石桩复合地基的桩土应力比，表明其桩体作用非常显著。
CFG桩基知识沉淀
知识沉淀—桩基
三、后续安排 1、桩间土的开挖。桩间土开挖最好不要在砼强度完全达到１００％ 时再开挖，这样容易断桩，尤其是桩间土厚度较大工程。根据经验桩 间土开挖最好在砼强度达到７０％左右时进行。另外，桩间土开挖过 程中一定要选择好大小合适的反铲挖掘机，最好挖机铲宽度小于桩间 净宽２０ｃｍ。 2、破桩时切割机切桩，切割深度不应小于５ｃｍ。 3、斜坡上的桩一定破成平头，然后用砂石补成斜坡形式。 4、测桩时选择施工早，强度达到设计强度的桩并加设桩箍。
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二、过程控制 1、注意施工的顺序，并切实做好施工记录，为下一步桩基检测做好 准备。一定要考虑桩基检测时吊车能否站在基坑边上吊装配重，另外 还需考虑配重的来回移动以及短运事宜。 2、施工的砼标号是否提高。若土方开挖在前，砼标号一定要提高一 个等级；若土方开挖在后，砼标号可不提高。 3、同条件试块的留置。同条件试块一定要和桩基的养护条件一样， 把留置的试块埋在土中。注意检测３天７天１０天同条件砼试块强度 ，根据试块强度上的快慢决定土方和桩间土的开挖时间。 4、砼塌落度及砂率的控制。若该项工作控制不好极易造成堵管，本 工程出现的多次堵管，主要是砼塌落度控制不好及砼运输距离太长， 造成砼有离析现象。另外砂率控制可能也有问题。 5、临时道路一定要铺设到位，以防雨期道路泥泞无法施工。
知识沉淀—桩基
一、前期准备 3、试钻 桩基施工前一定要试钻，通过试钻可以确定土质是否和地勘报告相符 ，可以确定钻头是否合格，可以调试机械运转，可以确定下钻速度等 参数，为以后的施工打下基础。 4、基坑开挖的尺寸控制 当无法在原始地面上施工时，必须进行土方开挖后进行施工，土方开 挖时不但要考虑留设的土的高度，也应考虑桩基的工作面。本工程留 设的土的高度为保护桩头上１ｍ，工作面为离最外层桩边≥１.２ｍ 留设的。 5、坡道的留设 土方开挖时一定要注意坡道的留设，坡道坡度要满足后期机械的进 出。坡道的留设主要是：一是为桩机进出做准备，二是为桩基检测机 械的进出做准备，三是为后期的施工做准备(考虑后期地库施工)。
关于CFG桩施工你必须知道的，都在这了！
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小编有话说
CFG桩是常用的路基处理施工方法，下面小编就带你从施工工艺流程、常见施工质量问题和预防措施，以及施工注意事项三个方面来全方位认识CFG桩施工，不容错过哦。
CFG桩
CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称。
它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或者砂加水拌和形成的高粘结强度桩，它和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。
碎石是该桩体的粗骨料。
石屑是填充碎石孔隙，改善骨料级配的次骨架材料。
粉煤灰具有细骨料和低标号水泥的作用。
CFG桩和桩间土一起通过由碎石组成的褥垫层形成CFG复合地基。
适用范围：CFG桩适用于处理黏性土、粉土、砂土和正常固结的素填土等地基，以及天然地基承载力不小于80Kpa的淤泥质土。
施工案例
CFG桩设计桩体原材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥配合而成，材料按C15混凝土进行配比试验，桩径为0.5m，桩长11m～25m，桩间距1.8m，按正方形布置。
桩顶设置C30钢筋混凝土方形桩帽，长宽均为1m，高度0.3m。
桩帽顶铺设0.5m厚碎石垫层夹铺一层双向经编土工格栅（抗拉强度200KN/m）拉伸率不大于10%。
（如看不清，请点击图片放大）
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CFG桩的知识储备一、适用范围本工法适用于建（构）筑物基础桩和基坑的支护桩，也可作为复合地基或防水帷幕使用。
适用地层为杂填土、素填土、可塑到软塑的粉土、粉质粘土、软土，砂粘土、粉土、卵石层等。
采用特殊钻头也可进入强、中风化岩层。
不受地下水位的限制，即使在潜水面以下的中粗砂层，由于采用连续压灌混凝土工艺，也能顺利成桩。
特别适宜于钻孔桩、沉管桩和静压桩不适宜的易坍塌、扩缩径、流砂、怕扰动的地层、湿陷性黄土等复杂地质条件。
二、材料组成CFG 分别代表水泥、粉煤灰与碎石。
由于利用工业废料—粉煤灰代替部分水泥，大大地降低了工程造价增加了桩身后期强度。
通过柔性褥垫层的设置，使CFG桩复合地基得到均匀沉降和较高的承载力,是加固软土地基最经济、适用、快速、可靠的一种新型灌注桩。
CFG桩复合地基是在碎石桩加固地基法的基础上发展起来的一种地基处理技术。
由于CFG桩改善了碎石桩的刚性，使其不仅能很好地发挥全桩的侧阻作用，同时也能很好地发挥其端阻作用。
因此，得以广泛采用，并取得良好的经济和社会效益。
CFG 桩为桩体中掺加适量石屑、粉煤灰和水泥加水拌和，制成一种粘结强度较高的桩体，与桩间土和褥垫层一起，构成CFG桩复合地基。
桩间土与基础之间必须设置一定厚度的褥垫层，即褥垫层是高粘结强度桩复合地基的一部分。
CFG 桩属高粘结强度桩，与素硷桩的区别仅在于桩体材料的构成不同，在其受力和变形特性方面无什么区别。
复合地基性状和设计计算，对其它高粘结强度桩复合地基都适用。
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。
三、应用原理CFG桩工作原理水泥粉煤灰碎石桩(Cement Fly - ash Gravel pile) ,简称CFG桩,是由水泥粉煤灰碎石桩、桩间土和褥垫层构成的一种复合地基。
CFG桩和桩间土一起,通过褥垫层形成CFG桩复合地基共同工作。
其加固机理为:当基础承受垂直荷载时,桩和桩间土均会发生沉降变形,桩的变形模量(Es)远比土的变形模量大,也就是桩的变形比土小，桩在受力后向上位移,刺入基础下部设置的一定厚度的褥垫层中,垫层被不断调整并与桩间土良好接触,从而基础通过褥垫层也与桩间土保持良好接触,由此,桩间土与桩协同工作形成了一个复合地基的受力整体,共同承担上部基础传来的荷载。
由于桩的作用使复合地基承载力提高,变形减小,再加上CFG 桩不配筋,桩体采用工业废料粉煤灰作掺和料,大大降低了工程造价。
CFG 桩地基通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体混合料配比，可使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。
综合来看，CFG桩复合地基具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点, 是一种有效的复合地基处理技术,非常适用于高层建筑的地基处理,得到越来越广泛的应用。
四、技术特点（１）适应性强，应用广泛，不受地下水位的限制；特别适用于复杂、难处理的地质条件，如软硬夹层、流砂层、深回填土等。
（２）成桩质量好，桩端无虚土，不易发生断桩、缩颈、塌孔等质量问题。
（３）承载力高，可充分发挥地基土的端承力和摩阻力。
在施工过程中桩端土及虚土经水泥浆渗透、挤密、固结；桩周土经水泥浆填充、渗透、挤密及超流态混凝土的侧向挤压，提高了桩端阻力和桩侧摩阻力，从而大幅度提高单桩承载力。
（４）经多种外加剂配制成的超流态混凝土具有摩擦系数低、流动性好、桩分散性好、细石能在混凝土中悬浮而不下沉，钢筋笼放入容易、施工方便。
（５）桩身强度高，超流态混凝土强度等级可按设计要求配制，桩径可选择性强，目前有饱４００、６００、８００、９００、１０００ｍｍ等多种桩径可供选择，布桩灵活。
（６）能够紧贴其它建筑物的基础施工而不影响原建筑物。
（７）施工环保、低噪声、低震动、不扰民。
施工中不需泥浆护壁、不用排污、不需降水，施工现场文明。
（８）施工效率高、速度快，综合经济指标好。
五、.CFG桩的配合比设计施工机械选择1、CFG桩多用振动沉管机施工，也可用螺旋钻机。
振动沉管机适用于：粉性土、粘性土及素填土地基，螺旋钻机适用于：地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等到密实以上的砂土。
2、而选用哪一类成桩机和什么型号，要视工程的具体情况而定。
对大多数存在有硬土层地质条件的地区，单纯使用振动沉管机施工，会造成对已打桩形成较大的振动，从而导致桩体被震裂或震断。
3、对于灵敏度和密实度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏，密实度减小，引起承载力下降。
故不能简单使用振动沉管机。
此时宜采用螺旋钻预引孔，然后再用振动沉管机制桩。
这样的设备组合避免了已打桩被震坏或扰动桩间土导致桩间土的结构破坏而引起复合地基的强度降低。
所以，在施工准备阶段，必须详细了解地质情况，从而合理地选用施工机械。
这是确保CFG桩复合地基质量的有效途径。
六、CFG桩施工质量控制根据土质情况，控制制桩距离。
在施工过程中，成桩的施工工艺对CFG桩复合地基的质量至关重要，不合理的施工工艺将造成重大的质量问题，甚至导致质量事故，而要选择确定合理的施工工艺必须深入了解地质情况。
只有在深入了解地质情况的基础上，才能确定合理的施工工艺，并在施工过程中加强监测，根据具体情况，控制施工工艺，发现特殊情况，做出具体的改变。
（1）在饱和软土中成桩，桩机的振动力较小，但当采用连打作业时，由于饱和软土的特性，新打桩将挤压已打桩，形成椭圆或不规则形态，产生严重的缩颈和断桩。
此时，应采用隔桩跳打施工方案。
（2）而在饱和的松散粉土中施工，由于松散粉土振密效果好，先打桩施工完后，土体密度会有显著增加。
而且，打的桩越多，土的密度越大。
在补打新桩时，一是加大了沉管难度，二是非常容易造成已打桩断桩，此时，隔桩跳打亦不宜采用。
（3）当满堂布桩时，不宜从四周转向内推进施工，宜从中心向外推进施工，或从一边向另一边推进施工。
但仅凭打桩顺序的改变并不能完全避免新打桩的振动对已结硬的已打桩产生影响。
此时，应采用螺旋钻引孔的方案，避免新打桩的振动造成已打桩的断桩。
2、严格控制拔管速率。
拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩，而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀，桩项浮浆过多。
七、施工工艺流程图CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏结请度桩，并由桩、桩间土和褥垫一起组成复合地基的地基处理方法。
本工程桩体采用长螺旋钻孔压灌砼成桩施工工艺。
该桩型具有成桩速度快，桩身强度高，排污量小且无噪音等优点。
因钻孔范围内存在粉质粘土及粉砂层，含水量大，采用该施工工艺，既能解决灌注桩在粉质粘土层出现缩径和粉砂层出现跨孔情况，又能加快施工进度，而且排污量小，还无噪音等优点。
其具体施工工艺如下：CFG 桩施工工艺流程图 八、设计技术要求（1） 混凝土坍落度18 22cm 。
（2） 混凝土强度等级：商品砼C20。
（3） 桩的施工允许偏差按设计及施工规范要求：A 、桩长允许偏差：+100mmB 、桩径允许偏差：-20mm(个别断面)C 、垂直度允许偏差：≤ l .5%D 、桩位允许偏差：满堂布桩基础，桩位偏差不应大于0.4倍桩径；对条形基础，桩位偏差不应大于0.25倍桩径。
（4） 成桩过程中，抽样做混合料试块，每台机械一天做一组（3块）试块（边长150mm立方体），标准养护，测定其立方体28d抗压强度。
打桩顺序本项目为地基处理，虽然桩间距较小，但承台间距较大，施工时按Z字型施工，避免破坏已施工桩。
九、施工工艺与工艺要求测量放线（1）规划红线班利用规划点首先定出该拟建建筑的角点及拐角点，后经我公司复测无误后，做好永久性标识及轴线引桩的埋设。
（2）利用角点及拐角点测放出各轴线形成轴线控制网，并作好轴线桩；（3）利用轴线网测放各工程桩桩位。
（4）高程点引入现场经检查（误差允许±2mm）合格报监理工程师确认后，埋设永久高程点，并加以标识保护。
误差控制标准：♦控制网小于±5mm；♦轴线网小于±10mm；♦工程桩位小于20mm；♦水准网小于5mm。
整个测量放线过程均需复测、检查误差控制在允许范围，方可进入下道工序。
控制点、高程点埋设牢固并加以保护，定期复测校验。
认真做好桩位测放记录、高程测量记录，及时提交测量资料，为下部各工序做好准备。
1、钻机就位后，应使钻杆垂直对准桩位中心，确保CFG桩垂直度容许偏差不大于1%。
现场控制采用在钻架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度，也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。
每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查。
满足要求后，方可开钻。
2、钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触地时，启动马达钻进，先慢后快，同时检查钻孔的偏差并及时纠正。
在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时，应放慢进尺，防止桩孔偏斜、位移和钻具损坏。
根据钻机塔身上的进尺标记，成孔到达设计标高时，停止钻进。
3、钻孔至设计标高后，停止钻进，提拔钻杆20～30cm后开始泵送混合料灌注，每根桩的投料量应不小于设计灌注量。
钻杆芯管充满混合料后开始拔管，并保证连续拔管。
施工桩顶高程宜高出设计高程30～50cm，灌注成桩完成后，桩顶盖土封顶进行养护。
4、如因钻杆提升晚，造成活门打不开，则将钻头提至地面，将活门疏通，并闭合好重新钻进至设计桩底标高，重新开始压灌。
为保证活门的打开，在钻进至设计标高后钻机空转5-10秒再停钻，将钻头上的泥甩开以保证活门打开。
5、选用24m3/小时泵速输送砼，15～20秒后开始提钻。
对于500mm直径桩，提钻使用II档。
灌至设计标高后，班长指挥司泵继续泵送砼20~25秒，后停泵，以保证超灌要求，确保桩头质量。
提钻同时应铲除钻杆上渣土。
6、压灌应连续进行。
泵斗内要有一定容量的砼，砼容量要高出进料口50mm以上，以防止泵送砼过程吸进空气。
当泵斗砼面接近料口时，司泵及时通过口哨通知前台停止提升钻杆待砼搅拌好后再进行压灌提钻。
7、移机：灌注时采用静止提拔钻杆（不能边行走边提拔钻杆），提管速度控制在2~3米/分钟，灌注达到控制标高后进行至下一根桩的施工。
十、质量控制技术措施桩位控制：(1) 桩位轴线测放后通知监理工程师复测认可后方可进行下道工序。
(2) 桩位定位用φ16钢筋扎入土中，拔出后灌入双飞粉，并插入20-30cm长的竹签。
(3) 为防止漏打桩，实行桩位检验制，桩机对位后，由机长、质检员复核桩位、桩号是否正确，并签字确认，及时请监理工程师检查，保证桩位、桩号相符。
(4) 桩位偏差按《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2002）要求，偏差不大于0.4倍桩径，本工程为不大于20cm。
桩身垂直度控制：桩机就位时，根据钻塔两个方向线锤控制。