复合地基是在天然
地基中设置一定比例的增强体，并由原土和增强体共
同承担由基础传来的建筑物荷载的一种人工地基。
增强体是由强度和模量相对原土高的材料组成，习惯
上将纵向增强体称作桩。CFG桩是水泥粉煤灰碎石
桩的缩写，由碎石、石屑、砂石和粉煤灰掺适量水泥加
水拌和，用各种成桩机械在地基中制成的强度等级为
C20-C25的桩。CFG桩复合地基是高粘结强度桩
复合地基的代表，目前大量用于多层和30层以下高
层建筑的地基加固处理。
1 CFG桩复合地基的优点和加固机理
1．1 CFG桩复合地基的优点
CFG桩复合地基既适用于条形基础、独立基础，
也适用于筏基、箱基。常用于处理杂填土、素填土、新
近沉积土、淤泥质土及承载力较低的一般第四纪土，
也可处理一些承载力较高，但不能满足上部结构要
求，变形超出设计要求或为了控制高层建筑与裙楼之
间差异沉降的地基。它既可用于挤密效果好的土，又
可用于挤密效果差的土。与其他类型复合地基相比，
其优点有[1]：① 当CFG桩用于挤密效果好的土时，
承载力的提高既有挤密作用，又有置换作用；当CFG
桩用于挤密效果差的土时，承载力的提高只与置换作
用有关，并且置换作用很突出，这是CFG桩的一个重
要特征。② CFG桩不同于碎石桩那样的散体材料
桩，在竖向荷载作用下，桩身横向变形小，不会像碎石
桩那样发生鼓胀破坏，可全桩长发挥侧摩阻力作用。
③ CFG属于刚性桩，可以把外荷载传到深层地基。
④ CFG桩单桩的承载能力突出，形成的复合地基承
载能力高。
1．2 CFG桩复合地基的加固机理
CFG桩复合地基由桩、桩问土及褥垫层三部分
构成。桩与基础不是直接相连，而是通过褥垫层(如
砂、碎石等)和基础相联系。褥垫层技术是CFG桩复
合地基的一个核心技术，褥垫层将上部基础传来的基
底压力通过适当的变形以一定的比例分配给桩及桩
问土，使两者共同受力。同时土体受到桩的挤密而提
高承载能力。
1．2．1 桩体作用
同碎石桩或石灰桩等无粘结或低粘结强度桩相
比，CFG桩具有较高的桩体模量和强度。荷载作用
下，CFG桩的压缩变形小于桩间土，因此基础传给复
合地基的附加应力随地基变形逐渐集中到桩体上，出
现应力集中现象。大量工程实践证明，CFG桩的桩
土应力比 一般大于30，远大于石灰桩和碎石桩的
桩土应力比。这说明CFG桩的桩体效应明显大于一
般的柔性桩和碎石桩，表现出明显的桩体作用。
1．2．2 挤密作用
对于砂性土、粉土和塑性指数较小的粉质黏土等
挤密效果好的土，采用振动沉管法等不排土成桩工艺
施工，使桩问土得到挤密，桩问土强度得到提高，桩的
侧摩阻力也得到提高，从而提高复合地基承载力。对
于不可挤密的土，其承载力的提高只是置换作用。
1．2．3 褥垫层作用
CFG桩桩体模量大于桩间土模量，在荷载作用
下的压缩变形小于桩问土。首先，褥垫层的存在使得
桩体在竖向荷载作用下逐渐产生向上的刺入量，而垫
层材料的流动补偿使得桩问土与基础底面始终保持
接触，从而使桩间土承载力得到充分发挥，达到桩土
共同承担荷载的目的。其次，褥垫层的存在减少了基
础底面的应力集中。桩土应力比随垫层厚度的增加
而减小，渐渐收敛于某一极限值。
1．2．4 排水作用
CFG桩桩体材料的渗透性与混合料中粉煤灰、
水泥的用量有关。经实验测试，CFG桩体的渗透系
数一般在10-。～10叫cm／s范围内[ ，而桩问土层的
渗透系数一般在1O ～10_。cm／s，远低于桩体的渗
透性，所以桩体具有良好的透水性。桩体的排水作
用，有利于孔隙水压力消散和有效应力的增长。CFG
桩复合地基在成桩初期，桩体实际上己构成了固结排
水通道，加速了桩周土的固结过程，桩体的排水作用
较为明显。
追问土样进行三轴剪切试验，剪切破坏时，测得 s 5 500K Ra，s 5100K Ra剪切破坏面与水平面夹角为60°，求：（1）土的C、w