cfg樁復(fù)合地基在某鐵路工程軟土地基處理中的應(yīng)用

1、<p>　　CFG樁復(fù)合地基在某鐵路工程軟土地基處理中的應(yīng)用</p><p>　　摘要：CFG樁作為復(fù)合地基處理技術(shù)首先被大量應(yīng)用于房屋建筑地基處理中,并形成了相應(yīng)的建筑地基處理規(guī)范。CFG樁復(fù)合地基具有承載力提高幅度大、地基變形小、適用范圍廣等特點(diǎn)，近年來(lái)在高速鐵路及國(guó)鐵軟土路基中也得到了廣泛運(yùn)用，文章通過(guò)某鐵路工程CFG樁處理軟土地基的一個(gè)工程實(shí)例，分析CFG樁復(fù)合地基的基本加固機(jī)理、計(jì)算原理及施工

2、過(guò)程等相關(guān)參數(shù)，為CFG樁復(fù)合地基處理鐵路軟土路基設(shè)計(jì)和施工提供了一個(gè)參照。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：CFG樁復(fù)合地基；CFG樁施工工藝；褥墊層； </p><p>　　中圖分類號(hào)：U215.14 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： </p><p>　　水泥粉煤灰碎石樁即CFG樁（Cement Fly-ash Grave）,是基于低強(qiáng)度混凝土（C15～C25）復(fù)合地

3、基理論發(fā)展起來(lái)的一種新型的半剛性樁，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結(jié)強(qiáng)度的樁，CFG樁和樁間土一起，通過(guò)褥墊層形成復(fù)合地基共同工作。CFG樁復(fù)合地基由于其自身特性，并可利用工業(yè)廢料粉煤灰和石屑作摻和料，進(jìn)一步降低了工程造價(jià)，它不僅適用于處理黏性土、粉土、砂土和已固結(jié)的素填土，對(duì)于沉降、穩(wěn)定性不能滿足要求的軟土、松軟土同樣適用，因此在鐵路和高速公路等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 </p><p><

4、;b>　　1、工程概況 </b></p><p>　　福建湄洲灣南岸鐵路支線，地屬福建省東南沿海沖洪積平原，地形平坦開(kāi)闊，地表水塘、養(yǎng)蝦池分布廣泛，其一工點(diǎn)對(duì)應(yīng)樁號(hào)為DK10+691～+891，長(zhǎng)200m,銜接特大橋橋臺(tái)，設(shè)計(jì)均為高填路堤，填土高9.45～10.03m，全區(qū)段均為軟土路基。不良地層主要為沖洪積淤泥、淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，呈流塑～軟塑狀，軟土層厚4～6m，地表分布有0.5～1.5m厚雜填

5、土，下伏燕山早期全風(fēng)化花崗巖。該段軟土具有孔隙率大、含水量高、強(qiáng)度低、穩(wěn)定性差等特點(diǎn)，為保證此段高填路堤的穩(wěn)定和減小運(yùn)營(yíng)期的沉降，設(shè)計(jì)采用CFG樁進(jìn)行處理。 </p><p>　　2、土層物理力學(xué)性質(zhì) </p><p>　　該段地層及參數(shù)自上而下如表1： </p><p>　　表1 各土層的物理力學(xué)指標(biāo)表 </p><p>　　3、設(shè)計(jì)及計(jì)算

6、概況 </p><p>　　該工點(diǎn)采用CFG樁復(fù)合地基加固，正三角形布置，樁徑0.5m,樁間距1.5m，樁長(zhǎng)6.4～9.4m,樁頂鋪設(shè)0.5m厚加筋碎石褥墊層，加筋為兩層雙向80KN/m土工格柵， </p><p>　　該工點(diǎn)典型斷面如下圖1所示： </p><p>　　圖1 代表性路基橫斷面圖 </p><p>　　計(jì)算所用地層參數(shù)如表2：

7、 </p><p><b>　　表2 地層參數(shù)表 </b></p><p>　　將以上地層參數(shù)表中的數(shù)據(jù)代人公式（1）、（2）、（3）中 </p><p><b>　?。?） </b></p><p><b>　?。?） </b></p><p><

8、;b>　?。?） </b></p><p>　　其中為單樁豎向承載力特征值；為樁周長(zhǎng)；為樁的截面積；m為面積置換率；為復(fù)合地基承載力特征值；為樁體混合料試塊標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d立方體抗壓強(qiáng)度平均值；β為樁間土承載力折減系數(shù)，一般取0.75～0.95；為樁端地層容許端阻力。 </p><p>　　計(jì)算結(jié)果： m＝0.101，=230 kPa，天然地基沉降約為75cm，遠(yuǎn)大于規(guī)范要

9、求，加固后工后沉降=22cm， =200 kPa。根據(jù)《鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程》3.3條，考慮地基容許承載力提高系數(shù)，復(fù)合地基承載力實(shí)際可達(dá)到更高的值。 </p><p>　　以上結(jié)果說(shuō)明在軟土地基中，CFG樁復(fù)合地基加固后可以大幅提高承載力，同時(shí)可有效的控制路堤的工后沉降，在處理深厚軟土、松軟土方面具有很好的適用性。 </p><p>　　4、CFG樁施工工藝和方法 </p>

10、;<p>　　CFG樁主要有長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓樁體材料灌注成樁、振動(dòng)沉管灌注成樁兩種方法，前者適用于黏性土、粉土、砂土及對(duì)噪聲和污染要求嚴(yán)格的場(chǎng)地，后者適用于粉土、黏性土及素填土地基。 </p><p>　　工程施工前，首先應(yīng)對(duì)段內(nèi)地下水、地表水取樣復(fù)測(cè)，驗(yàn)證是否與設(shè)計(jì)一致，否則應(yīng)采取相應(yīng)加強(qiáng)措施，嚴(yán)禁采用具有侵蝕性水作為施工用水；根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求對(duì)段內(nèi)管線核查和遷改；平整場(chǎng)地,清除障礙物,進(jìn)行成樁

11、工藝性試驗(yàn)(不少于2根試驗(yàn)樁),以檢查設(shè)備、工藝是否適用、確定合適的混合料摻入量及配比、攪拌時(shí)間、拔管速度等施工參數(shù),并根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題修訂施工工藝。本工點(diǎn)由于表層有1m～3m后的硬層, 長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁。 </p><p>　　樁體配比中采用的粉煤灰可選用電廠收集的粗灰，為增加材料的和易性和可泵性，可選用Ⅲ級(jí)及Ⅲ級(jí)以上的粉煤灰，但細(xì)度不應(yīng)大于45%，每方混合料粉煤灰摻量宜為70～90kg。 <

12、;/p><p>　　具體施工順序?yàn)椋恒@機(jī)就位→ 成孔→鉆桿內(nèi)灌注混合料→提升鉆桿→灌注管底混合料→邊泵送邊提升鉆桿→成樁→鉆機(jī)移位。 </p><p>　　為保證施工質(zhì)量，應(yīng)隔排跳樁施工，相鄰樁施工時(shí)間間隔宜大于7d，采取從中心向外推進(jìn)或從一邊向另一邊推進(jìn)的方案。施工樁頂高出設(shè)計(jì)樁頂不小于0.5m，并對(duì)樁頂以下2.5m范圍進(jìn)行振動(dòng)搗鼓。坍落度控制在160～200mm，以保證樁體材料順利輸送。施

13、工中樁長(zhǎng)偏差應(yīng)不大于100mm、樁徑允許偏差不大于20mm、垂直度偏差不大于1%。 </p><p>　　5、CFG樁質(zhì)量檢驗(yàn) </p><p>　　CFG樁質(zhì)量檢驗(yàn)包括樁身完整性、均勻性、樁身強(qiáng)度、單樁或復(fù)合地基承載力、無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度等。 </p><p>　　成樁7d內(nèi)，采用低應(yīng)變檢查樁身完成性，檢查數(shù)量為施工總樁數(shù)的10%，且不少于3根。 </p>

14、<p>　　成樁28d后，采用雙管單動(dòng)取樣器在樁體中心處、樁長(zhǎng)范圍內(nèi)垂直鉆孔取芯，在樁身上中下取不同深度不少于3個(gè)試樣做無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)量為施工總樁數(shù)的0.2%，且不少于3根。 </p><p>　　承載力檢驗(yàn)宜采用單樁或復(fù)合地基荷載試驗(yàn)，復(fù)合承載力不應(yīng)小于設(shè)計(jì)要求值，試驗(yàn)數(shù)量為總樁數(shù)的0.2%，且每個(gè)單體工程的實(shí)驗(yàn)數(shù)量不少于3點(diǎn)。 </p><p><b&g

15、t;　　6、結(jié)語(yǔ) </b></p><p>　　通過(guò)以上工程實(shí)例，對(duì)CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)計(jì)算、施工方法和工藝進(jìn)行分析比較，得出如下結(jié)論： </p><p>　　（1） CFG樁復(fù)合地基加固軟基效果較好，承載力提高幅度大。 </p><p>　　（2） CFG樁加固高填方軟基，工后沉降量較小，容易滿足規(guī)范要求。 </p><p>

16、　?。?） CFG樁樁體混合料可選用粉煤灰或石屑，利用了工業(yè)廢料，可一定程度減少工程造價(jià)，具有一定的經(jīng)濟(jì)實(shí)用型。 </p><p>　　綜上，CFG樁復(fù)合地基在處理高填方深厚軟土工點(diǎn)具有很好的適用性，特別對(duì)于橋臺(tái)過(guò)渡段沉降要求嚴(yán)格處，一般柔性樁無(wú)法滿足沉降要求，在投資可控的條件下，可大范圍推廣采用。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)： </b></p>

17、;<p>　　[1] 閻明禮，張東剛 CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及工程實(shí)踐.北京：中國(guó)水利水電出版社，2001. </p><p>　　[2] 龔曉南 地基處理手冊(cè)（第三版）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008. </p><p>　　[3] TB 10106-2010J1078-2010,鐵路工程地基處理技術(shù)規(guī)程. </p><p>　　[4] JGJ 7