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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，具有较高的承载力，承载力提高幅度在2.5～3倍，由于通过CFG桩处理过的复合地基具有承载力高、沉降变形小、变形稳定快、工艺性好、灌注方便、易于控制施工质量和工程造价较低等特点，因此具有较好的技术性能和经济效果。由于CFG桩复合地基技术具有以上施工速度快、工期短、质量容易控制、工程造价低廉的特点，目前已经成为北京及周边地区应用最普通的地基处理技术之一．
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桩适用范围较广，就基础型式而言，CFG桩既可适用于条形基础、独立基础，也可用于筏基和箱型基础；就土性而言，CFG桩可用于处理粘性土、粉土、砂土、人工填土和淤泥质土等地基。既适用于挤密效果好的土，又适用于挤密效果差的土，具有加速土体固结、沉降变形小、沉降稳定快等特点．
1、 CFG桩桩网复合地基主要工程特性
(1)承载力提高幅度大、可调性强。
CFG桩桩长可以从几米到20多米，并且可全长发挥桩的侧阻力，桩承担的荷载占总荷载的百分比可在40～75％之间变化，使得复合地基承载力提高幅度大并具有很大的可调性。当地基承载力较高时，荷载又不大，可将桩长设计得短一点，荷载大时桩长可设计得长一些．特别时天然地基承载力较低而设计要求得承载力较高，用柔性桩复合地基一般难以满足设计要求，CFG桩复合地基则比较容易实现．
(2)适应范围广。
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．当其用于挤密效果好的土时，承载力的提高既有挤密分量，又有置换分量；当其用于不可挤密土时，承载力的提高只与置换作用有关．当土是具有良好挤密效果的砂土、粉土时，振动可使土挤密，桩间土承载力可有较大幅度的提高，CFG桩是适合的。 (3)刚性桩的性状明显。
对柔性桩，特别时散体桩，如碎石桩、砂石桩，它们主要是通过有限的桩长来传递垂直荷载。当桩长大于某一个数值后，桩传递荷载的作用已显著减小。CFG桩像刚性桩一样，可全长发挥侧阻，桩落在好的土层是时，具有明显的端承作用。对于上部软下部硬的地质条件，碎石桩将荷载向深层传递非常困难，而CFG桩因为具有刚性桩的性状，向深层土传递荷载时其重要的工作特性。
(4)桩体的排水作用。
CFG桩在饱和粉土和砂土中施工时，由于沉管和拔管的振动，会使土体产生
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超孔隙水压力．较好透水层上面还有透水性较差的土层时，刚刚施工完的CFG桩将是一个良好的排水通道，孔隙水将沿着桩体向上排出，直到CFG桩体结硬为止。
(5)时间效应。
利用振动沉管施工，将会对周围土产生扰动，特别是对灵敏度较高的土，会使结构破坏、强度降低．施工结束后，随着恢复期的增长，结构强度会有所恢复．在复合地基的承载力提高期间，既包含了桩间土结构强度的恢复，也包括了桩、土间相互作用的加强．加固后地基士的含水量、孔隙比、压缩系数均有减小，重度和压缩模量有所增大．对于粉砂层振密效果比较明显，可大幅度提高桩间土的承载能力，有松散状态变为中密并接近密实状态。 (6)复合地基变形小。
复合地基模量大、地基沉降量小是CFG桩复合地基重要特点之一．对于上部和中间有软弱土的地基，用CFG桩加固，桩端放在好的土层上，可以获得模量很高的复合地基，上部构造物的沉降不大。 2、 桩网复合地基的加固
(1)桩网复合地基加固机理。
桩网复合地基是指在地基处理过程中，下部土体得到竖向增强体“桩” 的加强形成复合地基加固区，在桩顶得到水平向增强体 “网” 的加强形成复合地基加固区，从而使网、桩、土三者协同作用，构成一个整体共同承担上部荷载的人工地基。桩网复合结构由5部分组成：①上部路堤填土；②网或由网组成的加筋土；③网与桩顶之间的砂石垫层；④桩土加固区；⑤桩底下部的天然地基或持力层。
桩网复合地基由4部分组成：①拱上路堤填土；②柔性拱区；③桩土加固区；④下卧层。突出强调桩、网、土三者在承担荷载过程中的协同作用，这与以往强调桩、轻视网、忽视土的理念不同。网土(加筋土)协同作用时，网主要处于受拉状态，这种作用是通过界面摩阻力(咬合力、摩擦力、粘着力)来实现。由于网的铺设和张力膜效应，网将土体自重连同上部荷载传递给桩土复合地基，由于网的刚度较小，无法起到有效的传递作用，故常常在网的下部铺设垫层，组成复合褥垫层以提高刚度，可明显扩散应力，减小应力集中，降低上部土体传来的荷载，从而提高整个体系的承载力，减小沉降及沉降差。 (2)CFG桩桩网复合地基的主要加固效应。 ①桩体效应
因为材料本身的强度与软土地层强度不同，在荷载作用下，CFG桩的压缩性明显比桩间土小，因此基础传给复合地基的附加应力，随地层的变形逐渐集中到桩体上，出现应力集中现象。大部分荷载将由桩体承受，桩间土应力相应减小，
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于是复合地基承载力较原有地基承载力有所提高，沉降量亦减小，随着桩体刚度增加，桩体作用发挥更加明显。这一点正是碎石桩与CFG桩受力情况不同的根本点。因为碎石桩桩体材料是松散碎石，自身无粘结度，依靠周围土体约束才能承受上部荷载．而CFG桩桩身具有一定的粘结强度，在荷载作用下，不会出现压胀变形，桩承受的荷载通过桩周摩阻力和桩端阻力传至深层地基中，其复合地基提高幅度也较碎石桩为大．于是，CFG桩常发生刺入破坏，而碎石桩常发生的压胀破坏和整体破坏。 ②挤密振密作用
CFG桩采用振动沉管法施工时，由于振动和挤压作用使桩间土得到挤密，特别是在砂层中这一作用更加显著。砂土在强烈的高频振动下，产生液化并重新排列致密，而且在桩体粗骨(碎石)填入后挤入土中，使砂土的相对密实度增加，孔隙率降低，干密度和内摩擦角增大，改善土的物理性质，抗液化能力也提高。 ③网垫层作用
保证桩与土共同承担荷载；调整桩与桩间土的荷载分担比例；减少和减缓路基底面的应力集中，提高路基整体的稳定性。 ④排水固结作用
与一般的碎石桩复合地基一样，采用沉管灌注施工CFG桩，在施工和成桩后的一段时间内，都会在不同程度上降低地层中地下水的含量，最终达到改善地基土物理、力学性质的目的．在饱和的粉土和砂土中施工时，由于沉管和拔管的振动，会使土体产生超孔隙压力。在上层有相对隔水层时，施工完毕的最初CFG桩因其本身材料的性质决定了它将是一个良好的排水通道，孔隙水将沿着桩体向上排出，直到CFG桩硬结为止．这样的排水过程还包括CFG桩桩体坍落度小，含水量很小的混凝土类材料水解吸水的过程。有资料证明，这一系列排水作用对减少孔压引起地面隆起和沉陷，对增加桩间土的密实度和提高复合地基承载力极为有利。 3、 CFG桩复合地基沉降的影响因素
(1)置换率对沉降的影响
复合地基中桩体的面积置换率(简称置换率m)，就是指在地基处理时，桩体面积与处理地基面积的比值，即m?n1AnA，其中An为桩体横截面积；A为加固地基的基础底面积；，n1为总桩数。有承台约束时，m?r2a2，其中r为
桩径，?为承台半径。置换率是复合地基的一项重要技术参数，与桩径大小、桩的排列方式、桩距大小均相关，对CFG桩复合地基的沉降控制起着重要作用，表4－1为在不同置换率情况下，桩顶处、土表面处与承台沉降的大小情况。
表4-1 不同置换率的沉降大小对比
置换率
桩项处沉降／mm
土表面处沉降／mm
承台沉降／mm
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m 0.0625 0.1110 桩径 变化 6.70 6.10 承台半径 变化 3.55 2.14 桩径 变化 7.80 6.92 承台半径 变化 4.63 2.85 桩径 变化 7.87 7.00 承台半径 变化 4.72 2.94
从表4-1可以看出，通过增加置换率以减小沉降的方式中，减小承台半径时沉降的减小幅度远大于增加桩径时沉降减小的幅度。这是因为当基底均布荷载不变时，减小承台半径就会减小总荷载，无疑沉降减小也更明显。因此，当需要控制沉降时，增加桩数(相当于减小桩间距)比增大桩径更有效。 4、 CFG桩沉降计算机理
客运专线按变形控制设计复合地基，但CFG桩复合地基的沉降计算比较困难 ，目前常采用以下方案进行CFG桩复合地基的沉降计算。
(1)CFG桩复合地基的沉降量计算见式 (4－1)。
S?s1?s2?s3(4－1)
式中，s1——加固区变形；
按《建筑地基基础设计规范》(GB5O007—2002)计算； s——下卧层变形，
s—— 柔性垫层的变形。(由于垫层厚度较小,且施工中已压密，可忽略
23不计)。
(2)地基处理后的变形计算按现国家标准的有关规定执行。复合土层的分层与天然地基相同，各复合土层的压缩模量等于该层天然地基压缩模量的?倍 ，? 值可按式(4－2)确定。
??ffSPKak (4
－2) 式中，
fspk——复合地基承载力特征值，kPa ；
fak——基础底面下天然地基承载力特征值，kPa 。
其中
fspk为复合地基承载力特征值，按式(4－3) 计算。
fspk?mRAa???1?m?fPsk(4－3)
m为面积置换率；Ra为单桩竖向承载力特征值，按式 (4－4)计算。
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