CFG桩复合地基承载力计算

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CFG桩复合地基处理计算书算例

---------------------------------------------------------------------- 计算项目: 7号楼CFG桩复合地基处理计算

---------------------------------------------------------------------- [ 计算简图 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ]

---------------------------------------------------------------------- [ 基本参数 ]

地基处理方法：CFG桩法

[ 基础参数 ]

基础类型：矩形基础

基础埋深： 7.600(m)

基础宽度： 38.800(m)

基础长度： 18.600(m)

基础覆土容重： 20.000(kN/m3)

基底压力平均值： 530.0(kPa)

基底压力最大值： 530.0(kPa)

[ 土层参数 ]

土层层数： 9

地下水埋深： 12.000(m)

压缩层底深度(压缩层底到地面的距离)： 32.800(m)

沉降经验系数： 0.200

地基承载力修正公式：

承载力修正基准深度d0： 0.500(m)

序号土类型土层厚容重饱和容重压缩模量承载力鏱鏳(m) (kN/m^3) (kN/m^3) (MPa) (kPa)

1 素填土 1.400 19.0 --- 3.000 80.0 0.000 1.000

CFG桩复合地基承载力的试验研究

本文基于实际现场试验，对CFG桩复合地基承载力进行研究。

一、试验方案设计

1.试验目的

在工程实践中，复合地基广泛应用于加固软土地基，提高地基

承载力和变形性能。本研究旨在实现对CFG桩复合地基承载力的试

验研究，为复合地基的应用提供理论和实践依据。

2.试验设计

本试验选取一块软黏土地基作为试验场地，选取长度为1.2m，

直径为150mm的CFG桩作为复合地基加固元件。为了比较不同CFG

桩布置方案对复合地基承载力的影响，本试验设计了四组试验方案，分别是单桩布置、三桩等距布置、三桩间距减小布置和三桩间距增

加布置。

3.试验流程

（1）确定试验场地并进行软土地基基础性质试验，包括土体密度、含水率、压缩模量等参数的测试。

（2）桩基础施工，根据不同试验方案进行CFG桩的布置和预应

力张拉。

（3）模拟荷载施加，以不同载荷为控制变量，分别在单桩和三

桩布置的情况下进行荷载测试。

（4）分析试验数据，得出复合地基承载力计算公式和应用条件。

二、试验结果分析

1.荷载测试数据

本试验采用静载荷试验法进行桩基础承载力测试，测量荷载、沉降和变形等参数，并记录数据。

试验结果表明，在四种不同CFG桩布置方案条件下，复合地基的最大承载力均较传统地基提高明显，而单桩布置复合地基承载力大于三桩布置情况。

2. 复合地基承载力计算

通过分析试验数据及复合地基的受力机理，本试验得出了以下复合地基承载力计算公式：

QL= AqLc+σsSb

其中，QL为复合地基承载力；A为CFG桩截面积；q为荷载；Lc为CFG桩长度；σs为复合地基侧面土体的侧向土压力；Sb为复合地基底面土体的承载力。

CFG桩复合地基承载力公式怎么来的

CFG桩复合地基承载力公式的由来假定一刚性版面积为A,根据弹性和力的平衡理论,应满足下式条件:

式中：

分别为复合地基承载力特征值、CFG桩横截面面积、单桩竖向承载力特征值（压强表示法,也可表达为

Ra为单桩竖向承载力特征值力的表示法）和CFG桩间土承载力特征值.通过对上式进行推导整理可变成如下表达式：

即

式中：m和n分别为面积置换率和桩土应力比.

规范所提供的CFG桩复合地基承载力特征值计算公式,如果不考虑单桩和桩间土承载力发挥系数,在其表达方法的基础上通过推导并整理如下：

由此可见：规范的

和

理论出处完全一致.

由于地基土体材料的特殊性及所呈现的弹塑性和不连续性等特点,因此规范又在实践经验的基础上引入了单桩和桩间土承载力两个发挥系数（λ、β）进行修正,所以规范中的CFG合地基承载力特征值计算方法由下式表达：

即规范中的CFG合地基承载力特征值计算公式为半理论半经验公式.

CFG桩复合地基承载力计算2024新规范

CFG桩复合地基承载力计算2024新规范根据2024年新规范，可以按以下步骤计算CFG桩复合地基的承载力：

1.计算CFG桩的承载力

首先，需要计算CFG桩的承载力。CFG桩的承载力可以通过基于桩侧

摩擦力和桩端阻力的计算方法进行估算。具体的计算方法可以参考相关的

桩基设计规范。

2.计算复合地基的承载力

接下来，需要计算复合地基的承载力。复合地基的承载力计算可以分

为两个部分：CFG桩的承载力和软土地基的承载力。

-CFG桩的承载力可以通过桩侧摩擦力和桩端阻力的计算方法进行估算。

-软土地基的承载力可以通过常规的软土承载力计算方法进行估算，

如广义土质分级法、标贯法等。

3.综合计算复合地基的承载力

在计算复合地基的承载力时，需要综合考虑CFG桩的承载力和软土地

基的承载力。可以采用荷载传递系数的方法进行计算，将荷载按一定比例

分配给CFG桩和软土地基，再分别计算两者的承载力，并将其叠加求和。

4.结果分析

最后，根据得到的承载力计算结果，与设计要求进行对比分析。如果

计算得到的承载力满足设计要求，则可以认为复合地基的承载力是满足要

求的；如果计算得到的承载力不满足设计要求，则需要进行进一步的加固设计。

总之，CFG桩复合地基承载力的计算遵循2024年新规范的要求，通过计算桩的承载力和软土地基的承载力，然后综合考虑两者的承载力，并与设计要求进行对比分析，以确定复合地基的承载力是否满足设计要求。

300桩CFG复合地基承载力计算

25
(0.75~0.95)
645.08
fspk/fak= ζ Es=
4.03176 56.5924
p。
320
Zi 0 1.9 1.9 6.6 7.9 9 14.7 14.9 15.7
Zi-1 0 0 1.9 1.9 6.6 7.9 9 14.7 14.9
ai 0.2500 0.2499 0.2499 0.2491 0.2486 0.2482 0.2435 0.2435 0.2426
侧摩阻 94 72 96 110 98 110 98
来自百度文库
间距 S= 3.5 Xd= 1400 端阻周长底面积单桩承载力特征值
2400
1.2566 0.1257
2088.28
1.05 1.13
s2=
1750
3.桩身强度校核试块抗压强度平均值 fcu＝ Ra= 2088.28 3Ra/Ap= 49854 fcu/(3Ra/Ap)= 0.50146428 实际单桩承载力取值＝ 1047.19755 4.复合地基承载力特征值 fak= 160 fsk= 160 β = 0.75 Ra= 1047.1976 Ap= 0.1257 fspk= mRa/Ap+β (1-m)fsk= 5.复合土层压缩模量 Es= 14.0367 压缩模量比值ζ= 复合土层压缩模量Esp= 6.主体部分沉降计算土层号 5--1 5 6--1 6 7 8 9 10 11 土层厚度原土Esi 处理后Esi 0 7.05 28.42 1.9 10.62 42.82 0 8.50 34.27 4.7 17.60 70.96 1.3 11.51 46.41 1.1 21.20 85.47 5.7 9.86 39.75 0.2 25.20 101.60 0.8 14.79 59.63

CFG桩复合地基设计计算

1 设计计算公式

根据《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012)设计计算公式:

(1) 单桩竖向承载力特征值公式:

Ra=Up∑qsili+αpqpAp

i=1

Up—桩周长，为1.413m。

n—桩长范围内所划分的土层数

qsi、qp—桩周第i层土的侧阻力、桩端阻力特征值(Kpa)

li —第i层土厚度

(2) 复合地基承载力计算公式:

fspk=λmRa/AP+β(1-m)fsk

fspk—复合地基承载力特征值1#、2#、3#、5#、15#、

16#、17#、18#fspk≥500Kpa，31#、32#楼fspk≥580Kpa。

Ap—桩截面面积，为0.159；

fsk—处理后的桩间土承载力特征值1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#、31#、32#楼基底天然土层为细纱、砾砂、含粘性卵石、圆砾层，取加固后桩间土180Kpa；2#楼基底天然土层为砾砂、

圆砾层，取加固后桩间土200kpa。

Ra—单桩竖向承载力特征值；

m—面积置换率

β—桩间土承载力发挥系数，取1.0。

λ—单桩承载力发挥系数，取0.9。

2 布桩及复合地基承载力估算

CFG桩按三角形及正方形在基础内均匀布置, 且桩体按照夯扩成孔，桩端持力层为稍密卵石层，且进入持力层不小于0.5m。

1 以ZK3为例计算：单桩承载力特征值，桩长7.5m：

1#、3#、5#、15#、16#、17#、18#楼

Ra=（ Up∑qsili+qpAp）

Ra=1.413*（1.1*35+4.4*50+2*65）+0.159*1500=787.45KN 综合经验取值，设计时取Ra=780KN

CFG桩复合地基承载力计算公式

R a u p q si l i p q p A p
i 1
n
f s pk m
桩间距
Ra (1 m Ap
层厚地层编号
桩周侧阻力桩端端阻力特征值特征值
等效圆直径
li
1 2 3 4 5 6 7 8 9 桩端层桩径桩周 1.8 2.4 3.6 5.2 2.7 0.8 0 0 0
up∑qsili qpAp
单桩竖向承载力特征值Ra
m
Ra (1 m ) f sk Ap
桩间土承载力特征值置换率
fsk
90
m
0.0816 折减系数 β 0.9 407.16
同布桩方式等效圆直径取值 1.575 1.695
基承载力特征值fspk
qsi
22 20 30 27 27 30 30 35
qp
s
1.5 发挥系数 λ 0.9
de
1.575 不同布桩方式等效圆直径取值等边三角形正方形复合地基承载力特征值fspk
850 桩的截面积发挥系数
d
Hale Waihona Puke Baidu0.45
up
1.413
Ap
0.1589625
α p
1 611.6877 135.118125 746.805825 720

复合地基承载力置换率桩数计算公式

CFG 桩、旋喷桩、水泥搅拌桩、粉喷桩等半刚性桩复合地基承载力计算

k s p

k sp f m A R m f ,

,)1(•-

•+•

=β 式中：k sp f ,：复合地基承载力特征值（Kpa ）

m ：桩土面积置换率，4

d A p π=

：桩身的截面面积（m 2）

a R ：单桩竖向承载力特征值（KN ），有单桩静载试验时取极限承载力之半即a R =

U R 2

，无单桩静载试验时，按p p i i a q A L d R +•=∑τπ估算，p q 为桩端阻力（Kpa ）

d 为桩直径，i L 为第i 层土厚（m ），i τ为桩侧第i 层土的侧阻力（Kpa ）

β：桩间土承载力折减系数，无经验时取0.75～0.95，天然地基承载力高时取较大值 k s f ,：处理后桩间土承载力特征值，按经验取值，无经验时取天然地基承载力（Kpa ）

灰土桩、碎石桩、震冲碎石桩、砂桩、塑料排水板等柔性桩复合地基承载力计算

[]k s k s k p k s p

k sp f n m f m f m f m A R m f ,,,,,)1(1)1()1(•-+=•-+•=•-+•

= n ：为桩土应力比，k

s k p f f n ,,=

，或w

d d n =

，e d 为等效当量圆直径，正三角布桩D d e 05.1=、正方形布桩D d e 13.1=、矩形布桩2113.1D D d e =；w d 桩直径，粉土n =1.5～3，粘性土n =2～4，k p f ,为桩的承载力特征值，余同前。

◆复合地基弹性模量：[]S SP E n m E •-+=)1(1，S E 为桩间土的地基弹性模量

CFG桩复合地基工程特性分析及承载力计算

摘要：CFG桩复合地基加固高等级公路软基就是一种新引入的软基处理方法，具有施工周期短、工后沉降小、无噪音、无振动、不排污、节约钢材等特点而得到

广泛的应用。但是由于自身的复杂性和多样性，致使群桩相互作用机理及其承载

力的计算一直没有得到令人满意的研究成果。文章对CFG桩各个组成部分进行了

详细的分析，介绍了复合地基各个参数的合理取值范围，在此基础上结合相关试

验进行了承载力计算公式的推演。

关键词：水泥粉煤灰碎石桩、复合地基、软基处理、工程特性、计算参数、

承载力计算

0 引言

CFG桩即为水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌合在土中灌注形成的竖向增

强体。

碎石桩复合地基，处理后承载力提高系数一般在1.2~1.6之间。而在同样的地质条件下，CFG桩复合地基的承载力提高系数可以高达2倍以上。CFG桩具有刚

性桩特点，可全桩长发挥侧阻力，桩落在好的土层上还具有明显的端承作用。这

样就可以通过增加桩长或改变桩端持力层的方式，使桩进入较坚硬的土层来提高

复合地基整体的承载力，以满足不同的设计要求。

同其他刚性桩一样，CFG桩体的刚度及变形量远大于桩间土。在通常情况下，在桩顶和基底间设置褥垫层有效调节了桩与桩间土在荷载作用下的变形，从而确

保了桩与桩间土的共同工作，这充分显示出CFG桩复合地基的柔性桩特征。CFG

桩的沉降远小于桩间土的沉降，桩体上部形成负摩擦区，致使CFG桩的实际受力

与基桩有着很大的区别，其计算方法和取值也就区别于传统的基桩。

1 CFG桩复合地基结构分析

1.1 褥垫层

CFG桩承载力计算表

0.0854 2.9262
1.5
0.0870
1.1 0.8 0.5 1.5 1.5 0.6
桩端阻力 qp(KPa)
500
实际复合地基承载力fspk(KPa) 有效桩长(m)
fspk=λm*Ra/Ap+β*(1-m)*fsk 6
正方形布桩间距(m)
1.5
注：红色部分人工输入，绿色部分为人工选用。
结论 182.07
有效桩长(m) 桩截面面积(m2) 桩周长μp(m)
圆周率π
L
6
2
Ap=π*D2/4
0.19635
3
μp=π*D
1.5708
4
3.14159
5
6
桩端端阻力发挥系数：αp
桩间土承载力折桩间土承载减系数：β 力特征值 (0.75～0.95) fsk(KPa)
0.9
0.85
80
单桩承载力特征值、桩体强度
设计计算：
参数取值：
单桩承载力特征值Ra(KN) 桩体强度fcu(KPa)计算桩体强度fcu(KPa)取值
面积置换率m (0.01～0.10) 等效圆直径的平方de2（m2）
正方形布桩间距(m) 实际置换率m'
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CFG桩承载力计算
机具条件：
公式
桩长范围土层名称

CFG桩复合地基计算

CFG桩是桩复合地基的一种常用形式，它是将混凝土风化区内的弱土

层与基岩连接起来，形成一个整体，从而有效提高地基的承载能力和稳定性。CFG桩的施工主要包括孔掘、注浆、钢筋套筒安装和混凝土灌注四个

主要步骤。

首先是孔探。根据设计要求在地面上设置孔控点，然后进行孔破开挖，孔的位置根据设计要求安排，并根据地质情况选择孔径和孔深。挖孔时应

注意不得破坏孔的稳定性，以免影响施工质量和孔的整体性。

第二是注浆。注浆是CFG桩的重要环节，主要用于加固弱土层并与基

岩相连。注浆可以采用多种方式，如高压注浆、低压注浆和回压注浆。注

浆材料一般选择硅酸盐水泥浆，通过注浆将混凝土桩与地基土层紧密连接

起来，提高桩的承载能力。

第三是钢筋套筒安装。在注浆完成后，将钢筋套筒插入到注浆孔中。

钢筋套筒的主要作用是提供桩的纵向承载能力，使桩体具有一定的抗弯和

抗剪能力。钢筋套筒的数量和布置应根据设计要求进行确定，并通过钢筋

连接件与桩身牢固连接。

最后是混凝土灌注。经过以上几个步骤，CFG桩的基础形成了一个整体。在混凝土灌注过程中，应控制好混凝土的流动性和分布均匀性，以保

证桩的强度和稳定性。混凝土的配合比应根据设计要求进行确定，并通过

振捣操作确保混凝土能够填充到孔内的每个角落。

CFG桩的设计要考虑多种因素，包括地质条件、荷载要求、孔间距和

桩长等。在实际施工中，还要注意施工方法和工艺，合理控制施工质量和

效率。此外，在施工过程中还需要进行严密的质量控制和安全防护措施，确保施工过程的安全和质量。

总之，CFG桩复合地基的计算和施工是一个复杂的过程，需要综合考虑多种因素，并且需要严格控制施工质量和整体安全。只有在科学设计和规范施工的基础上，才能保证CFG桩复合地基的有效性和可靠性。

CFG桩复合地基承载力及变形计算

桩径 d=0.60m 截面积 A p =0.28m²周长 u p =1.9m 桩长 l=25.0m

桩端承载力折减系数 α=0.60

cu28a cu28p 矩形布桩

桩间距S1=2.00m

桩间距S2=2.00m

桩间土层为：2.26m 面积置换率 m=(d 2/d e )2=0.070

桩间土承载力特征值 f sk =40Kpa

λ=0.9

β=0.9

复合地基承载力如需进行深度修正时：

深度修正系数 ηd =1.5

基底以上土加权平均重度 γm =20 kN/m²f spa =f spk +ηd γm (d-0.5)=161 kN/m² 桩身抗压强度还需满足：

f cu28≥

6.81 MPa

可压缩地基深度 Z n =40.00 m 桩底标高：-25.00 m

地基处理深度25.0m 8.14 MPa

复合地基顶面附加压力值 p z =60 kPa

ψ = 0.657

沉降量变形：S=ΣS i +ΣS j =95.8 mm

3.地基变形计算

1.增强体单桩承载力计算

单桩承载力特征值Ra=572kN 取Ra=570kPa

复合地基承载力特征值f spk = λmR a / A p +β(1-m)f sk =2.复合地基承载力计算

161KPa

1杂填土

单桩分担的处理地基面积的等效圆直径 d e =水泥粉煤灰碎石桩(CFG)复合地基承载力及变形计算

CFG桩设计计算

C F G桩设计计算Prepared on 21 November 2021

CFG 桩设计计算

1、桩身材料和配比设计 1.1 桩身材料

水泥级普通硅酸盐水泥

粉煤灰-------细骨料、低强度等级水泥石子--------20～50mm 、石屑～10mm 、水 1.2 桩体配比

石屑率 11

2/()G G G ＝合理石屑率～

G 1—单方混合料中石屑用量（kg/m 3）G 2—碎石用量混合料28天强度R 28与水泥强度和水灰比：混合料塌落度按3cm 控制，水灰比和粉灰比：混合料密度：～m 3

1.3 桩体强度和承载力关系 1.3.1复合地基承载力设计

初步设计：(1)a spk

sk p

R f m m f A

式中spk f ——复合地基承载力特征值（kPa ）；

m ——面积置换率；

a R ——单桩竖向承载力特征值（kN ）；

p A ——桩的截面积（m 2

）；

β——桩间土承载力折减系数，宜按地区经验取值，如无经验时可

取～，天然地基承载力较高时取大值；

sk f ——处理后桩间土承载力特征值（kPa ），宜按当地经验取值，如

无经验时，可取天然地基承载力特征值。

sk f 取值：

非挤土成桩：可取天然地基承载力特征值。

挤土成桩------一般粘性土sk f 取倍的天然地基承载力特征值，塑性指数小、孔隙比大时取高值。不可挤密土，施工速度慢，sk f =ak f ；施工速度快，现场试验sk f 。

挤土效果好的土，现场试验。

其二：1(1)spk

sk f m n f

式中：-----桩间土承载力折减系数，一般取；n------桩土应力比，10-14。

CFG桩复合地基处理工程计算书

计算书：

1、面积置换率计算

依据《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2012）

sk p a

spk f m A R m f )1(-+=βλ，p

p p n

i pi si A q l q up Ra α+=∑=1

式中：spk f --复合地基承载力特征值，取值为180kPa ；

λ—-单桩承载力发挥系数，取0。80； p a —-桩端端阻力发挥系数，取1。0；

m ——面积置换率；

a R —-单桩承载力特征值（kN)；

p A —-桩截面积,Ap=0.09616m 2（桩径d=0。35m ）；

β——桩间土强度的发挥系数,按规范取0。90；

sk f ——处理后桩间土承载力特征值，取值60kPa （桩间土按素填土取值)；

p u -—桩的周长；

si q ——桩侧土侧阻力特征值; i l ——第i 层土的厚度;

p q —-桩端端阻力特征值，（以可塑粘土、硬塑粘土、强风化泥质砂岩作为桩端持力层)。

单桩承载力R a 计算和取值表

取Ra =200kN 进行计算。

sk p

spk f m A R m

f )1(-+=βλ

180≤0。8×m ×200/0。09616+0。9×(1-m)×60 12.12≤154.81m m ≥0.0783

m=0。0783，则单根桩承担的处理面积Ae=Ap/m=0.09616/0.0783≈1。228m 2。 2、桩位布置

=m d 2/e d 2

式中：m ——实际置换率; n ——同一承台内桩数量；

A P -—桩截面积，0.09616m 2(桩径d=0。35m ）； A —-承台面积； d ——桩身平均直径(m ）;

CFG桩计算

K82+173

1.单桩承载力计算

采用C25

桩的直径d=0.5mη=0.25

第i层土极限端阻力q p=3500kPa R28=13400kPa 调整系数K=1

CFG桩长度L=12.2m

土层厚度(m)桩周土侧阻力qsi(kPa)

1 4.365

2 3.768

3 3.775

40.5150

桩的周长Up=1.5708m

桩的截面积A p0.1963m2

R k=2075.2kN R k=657.771kN

单桩承载力R k=657.77kN

2.承载力容许值深度宽度修正

[fa]=[fa0]+k1γ1(b-2)+k2γ2(h-3)

地基承载力容许值fa0=230kPa

基础最小边宽b=13.2m

基底埋置深度h= 1.1m

基底持力层土的天然重度γ1=18kN/m3

基底以上图层的加权平均重度γ2=19.36kN/m3

宽度修正值k1=0

深度修正值k2= 1.5

褥垫层厚度h1=0.3m

bh取值b=10

h=3

修正后的地基承载力容许值fa=230

3.复合地基承载力计算

桩间距S=1.5m

桩间土强度提高系数α=1通常取1

桩间土强度发挥系数β=0.8可取0.75~0.95，天然承载里较高时取大值桩间土承载力特征值f s,k=230kPa

置换率(三角形布桩)m=0.1008

复合地基承载力fspk=503.07kPa

设计值500kPa条件满足

CFG桩计算

CFG桩及复合地基承载力计算：

据《建筑地基处理技术规范》9.2.6

孔点1：Ra=[0.4π（1.45x68+3x72+5x64+1x68+9x66+1.55x68）+π

x0.4x0.4x1200/4]/2

=956.30kN，取Ra=950 kN

孔点9：Ra=[0.4π（1.52x68+3.5x72+4.5x64+1.5x68+8.5x66+1.48x68）+πx0.4x0.4x1200/4]/2

=959.44kN，取Ra=950 kN

孔点10：Ra=[0.4π（1.57x68+3.5x72+4.5x64+2x68+8x66+1.43x68）+πx0.4x0.4x1200/4]/2

=960.07kN，取Ra=950 kN

综上，取取Ra=950 kN。

de=1.13x1.6=1.808m

m=d2/ de2=0.42/2.262=0.0489

据《建筑地基处理技术规范》9.2.5

fspk=0.0489x950/(πx0.4x0.4/4)+0.8x(1-0.0489)x230

=537.42 kN

取fspk=530kPa

桩体试块抗压强度平均值应满足下式要求(选用C25混凝土)：

25x106 Pa＞3x950x1000/(0.4x0.4xπ/4)=1417474.91 Pa

满足规范要求。