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CFG桩是水泥、粉煤灰、碎石组合成的素混凝土桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和而成的高黏结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。CFG桩复合地基试验研究是建设部“七五”计划课题。其成套技术,于1994年在全国重点推广,随后又被列为国家级工法。为了进一步推广这项新技术,国家投资对施工设备和施工工艺进行了专门研究,并列入“九五”国家重点攻关项目。CFG桩长螺旋钻管内泵压成桩成套设备于1999年12月通过了国家验收。CFG桩的施工工艺由振动沉管打桩过渡到长螺旋钻管内泵压成桩。 由于CFG桩和其特桩基相比,CFG桩桩体材料可以掺用工业废料粉煤灰,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。经济效益和社会效益非常显著。并且长螺旋钻管内泵压成桩工艺具有低噪音,无泥浆污染;成孔制桩时不产生振动;成孔穿透能力强,可穿透硬土层,诸如沙层、圆砾层和粒径不大于60mm的卵石层;施工效率高等优点,所以该技术在全国推广后,得到了广泛的应用,目前已成为应用较为普遍的地基处理技术。 但是在有着较高地下水位及易流动的粉土、粉砂土地层的郑州泛滥平原工程地质单元地区进行CFG桩长螺旋钻管内泵压施工有较为严重的环境岩土工程问题。主要是因为目前CFG桩长螺旋钻管内泵压施工对周围环境的扰动机理尚未完全清楚;CFG桩长螺旋钻管内泵压施工引起周围环境位移、沉降的规律不甚明了;CFG桩长螺旋钻管内泵压施工对周围环境位移、沉降的控制措施不够得力。 为此,通过对CFG桩复合地基工作机理、施工方法的分析研究,特别是CFG桩与其它桩型施工方法的对比分析(如CFG桩与沉管灌注桩、CFG桩与钻孔灌注桩比较分析),针对泛滥平原工程地质的特点,运用渗透变形原理、小孔扩张理论等较为深入地研究了CFG桩环境效应,并提出了相应的控制措施,主要研究成果归纳如下: (1)本文提出了针对泛滥平原工程地质单元地区“二元”结构地层,CFG桩长螺旋钻管内泵压施工对周围环境的扰动机理。即:1)钻孔内出现真空。2)基坑临空面及空桩的影响。3)CFG桩由于“砂塞”现象,混合料在泵压的作用下对周围土体产生超孔隙水压力的影响。 (2)根据泛滥平原工程地质单元地区的水文地质情况及不同的工程特点,对CFG桩长螺旋钻管内泵压施工对周围环境的影响范围进行了研究分析。得出了相应