褥墊層是CFG復合地基中解決地基不均勻的一種方法。如建筑物一邊在巖石地基上,一邊在粘土地基上時,采用在巖石地基上加褥墊層(級配砂石)來解決。
褥墊層不僅僅用于CFG樁,也用于碎石樁、管樁等,以形成復合地基,保證樁和樁間土的共同作用。
褥墊層在復合地基中具有如下的作用:
1:保證樁、土共同承擔荷載,它是水泥粉煤灰碎石樁形成復合地基的重要條件。當基礎受到垂直荷載時,樁和樁間土都要發生變形。樁的模量遠比土的大,樁比土變形小,由于基礎下設置了一定厚度的褥墊層,樁可以向上刺入,伴隨這一變化過程,褥墊層材料不斷補充到樁間土上,這樣保證一部分荷載通過褥墊層作用在樁間土上,實現了樁和土的共同作用
2:通過改變褥墊厚度,調整樁垂直荷載的分擔,通常褥墊越薄樁承擔的荷載占總荷載的百分比越高。由于CFG樁樁身模量遠大于樁間土,一般樁土應力比較大。但通過褥墊層的作用,可有效減小樁土應力比,這一特性是CFG樁具有較大靈活性。此法調節了樁和土的應力比,較好的發揮了樁和土的承載力從而達到了降低工程造價的目的。
3:減少基礎底面的應力集中。由于CFG樁屬于剛性樁,當不設計褥墊層時,樁對基礎的應力集中很明顯。如果褥墊層厚度在10-30cm,樁對基礎底板的應力集中明顯減小,厚度超過30cm后,就可以將基礎視為天然地基,這時可以不考慮沖切破壞。
4:調整樁、土水平荷載的分擔,褥墊層越厚,土分擔的水平荷載占總荷載的百分比越大,樁分擔的水平荷載占總荷載的百分比越小。褥墊層厚度的調節可以影響樁土荷載的分擔,根據這一原理,在CFG樁復合地基的應用中,可以通過調節褥墊層的厚度來消除地基的不均勻性,使地基達到協調變形。