CFG的加固机理

CFG桩复合地基的加固机理主要可概括为以下六种：置换作用、排水作用、挤密作用、褥垫层作用、桩体作用和加筋作用。
2.1 置换作用 CFG桩复合地基就桩体和桩间土的材料特性而言，CFG桩泊松比要比原天然土的泊松比小，而桩体的强大和弹性模量又远远大于CFG桩间土，一般情况下CFG桩承担的荷载远大于桩间土，可见为了提高复合地基承载力可以采取置换的措施。复合地基置换作用的大小，主要取决于组成桩体的材料，高粘结强度桩的置换作用较大，而且加大桩长可使复合地基置换作用显著的得到提高。这是CFG桩和一般碎石桩的区别。所以说可以在其他条件不能增强增强承载力的情况下，加大桩长。
2.2 排水作用 CFG桩桩体材料的渗透性与混合料中粉煤灰和水泥的用量有关，经大量的实验测试，CFG桩桩体的渗透系数一般在10-3～10-1cm/s范围内，而桩间土的自然土层的渗透系数一般在10-6～10-4cm/s，可见状体的透水性远比桩间土的大，CFG桩在处理饱和粉土和砂土地基的施工时，由于沉管和拔管的震动作用，会使土体内产生较大的超静孔隙水压力。刚刚施工完的CFG桩将是一个良好的排水通道。孔隙水沿着刚完工的桩体向上排出，直至CFG桩体结硬为止。所以说CFG桩复合地基在成桩初期，桩体实际上已构成了固结排水通道，加速了桩周土的固结过程，桩体的排水作用效果非常明显。
2.3 挤密作用 CFG桩在施工过程中，由于沉管的震动作用，将会对桩间土产生扰动和挤密。特别是对高灵敏度土，会使其结构强度降低。CFG桩既可用于挤密效果差的土，又可用于挤密效果好的土。当用于挤密效果好的土时，承载力的提高具有挤密和置换双重作用；当用于挤密效果差的土时，承载力的提高只有置换一种作用。经过对CFG桩复合地基加固前后桩间土的物理力学性质指标的试验研究分析表明，桩间土的物理力学性质得到了较大提高，一般含水量降低14％～19％，孔隙比降低13％以上，压缩系数减小11％～52％，天然容重增加1.03％～2.2％；但是对塑性指数高的饱和软粘土，成桩时土的挤密作用却是微乎其微的，几乎等于零，只有置换作用决定了承载力的提高。与此同时还发现，在加固区范围内，CFG桩对粘性土或粉土的工程性质改善有较大的效果，但对于砂类土来说基本上是没有改变的，振密效果却是比较明显的。
2.4 褥挚层作用
①保证桩、土共同承担荷载
由于桩体的刚性作用和土体的柔性作用，使得二者不能够同时承担上部路基传递的荷载，将会产生刺入变形。褥垫层的存在，可以很好的将荷载传递给二者，使他们共同承担荷载作用。
②调整桩、土水平荷载的分担
CFG桩复合地基水平荷载作用实验研究表明，基础承受水平荷载时，垫层越厚，桩顶水平位移越小，即桩顶受的水平荷载越小；垫层越薄，桩顶水平位移越大，桩顶受到的水平荷载越大。
③调整桩、土荷载分担比
褥垫层在调整桩、土荷载分担比方面起了巨大的作用。实验表明，当荷载一定时，褥垫层越厚，土承担的荷载越多。当承受的荷载大到一定程度时，桩就会承担较大的荷载。
2.5 加筋作用 复合地基不但提高地基的承载力，增强土体作用，而且可用来提高土体的抗剪强度，因而可增加土坡的抗滑能力。这种人工复合的土体在增强地基方面给路基带来了很好的稳定作用。