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桩顶和基础之间应设置褥垫层,褥垫层在复合地基中具有如下的作用:
1)保证桩、土共同承担荷载,它是水泥粉煤灰碎石桩形成复合地基的重要条件。
2)通过改变褥垫厚度,调整桩垂直荷载的分担,通常褥垫越薄桩承担的荷载占总荷载的百分比越高。
3)减少基础底面的应力集中。
4)调整桩、土水平荷载的分担,褥垫层越厚,土分担的水平荷载占总荷载的百分比越大,桩分担的水平荷载占总荷载的百分比越小。对抗震设防区,不宜采用厚度过薄的褥垫层设计。
5)褥垫层的设置,可使桩间土承载力充分发挥,作用在桩间土表面的荷载在桩侧的土单元体产生竖向和水平向附加应力,水平向附加应力作用在桩表面具有增大侧阻的作用,在桩端产生的竖向附加应力对提高单桩承载力是有益的。

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柱锤冲扩桩桩径设计应考虑下列因素:
1)柱锤直径:现已经形成系列,常用直径为300mm~500mm,如ф377公称锤,就是377mm直径的柱锤。
2)冲孔直径:它是冲孔达到设计深度时,地基被冲击成孔的直径,对于可塑状态黏性土其成孔直径往往比锤直径要大。
3)桩径:它是桩身填料夯实后的平均直径,比冲孔直径大,如ф377柱锤夯实后形成的桩径可达600mm~800mm。因此,桩径不是一个常数,当土层松软时,山西挤密桩施工费用多少,桩径就大,当土层较密时,桩径就小。
设计时一般先根据经验假设桩径,假设时应考虑柱锤规格、土质情况及复合地基的设计要求,一般常用d=500mm~800mm,经试成桩后再确定设计桩径。

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柱锤冲扩桩复合地基的加固机理主要有以下四点:
1. 成孔及成桩过程中对原土的动力挤密作用;
2. 对原地基土的动力固结作用;
3. 冲扩桩充填置换作用(包括桩身及挤入桩间土的骨料);
4. 碎砖三合土填料生石灰的水化和胶凝作用(化学置换)。
上述作用依不同土类而有明显区别。对地下水位以上杂填土、素填土、粉土及可塑状态黏性土、黄土等,在冲孔过程中成孔质量较好,无塌孔及缩颈现象,孔内无积水,成桩过程中地面不隆起甚至下沉,经检测孔底及桩间土在成孔及成桩过程中得到挤密,试验表明挤密土影响范围约为(2~3)倍桩径。而对地下水位以下饱和土层冲孔时塌孔严重,有时甚至无法成孔,在成桩过程中地面隆起严重,经检测桩底及桩间土挤密效果不明显,桩身质量也较难保证,因此对上述土层应慎用。

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