cfg桩基在泵站软土地基加固工程中应用

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1、CFG桩基在泵站软土地基加固工程中应用　　摘要：CFG桩是在碎石桩加固地基法的基础上创新的一种新型工艺技术，目前在城市基础设施建设中得到广泛的应用。本文结合工程实例，在阐述泵站软土地基处理设计工作的基础上，探讨了CFG桩的施工工艺及施工要点，并总结施工质量检测及效果，以供实践借鉴。关键词：CFG桩；软土地基；施工工艺；质量检测中图分类号：TU47文献标识码：A文章编号：泵站是市政基础设施建设的重要组成部分，担负着城市排涝、防洪和降低地下水位等重要任务，对促进城乡雨水控制及农田灌溉工作具有重要作用。泵站工程一般位于软土地基上，由于软土地基具有天然空隙大、高灵敏度、抗剪强度低、压缩性高等不利性

2、质，容易导致路基出现较大沉降和失稳的现象，对泵站工程的排涝功能发挥及质量安全都会有巨大的影响。因此，泵站工程软土地基加固处理就成为了建设单位亟待解决的问题之一。CFG桩作为一种新兴的桩基类型，具有施工简单、水泥用量少、成桩质量高和造价低廉等优点，能够有效对砂土、粘土、淤泥质土、填筑土等软如地基进行加固防渗处理，目前在城市建筑软基处理工程中得到较好的应用及推广。1工程概况7某电排站为桩号12+720的一级排涝泵站。涝区总控制集雨面积79.36km2，其中山地面积32.34km2，平原地集雨面积47.02km2。涝区内排涝受益农田4.09万亩，保护人口2.20万人。其中电排站设计排涝流量为15

3、.1m3/s，排涝总装机容量为2130kW/6台。泵站出水压力涵采用3机1涵型式，共7节，总长70m，孔口尺寸为2孔3.0m×2.50m(宽×高)，涵身壁厚0.60m。涵箱底板高程3.85m，堤顶高程为12.66m。2工程地质条件根据工程地质勘察报告，电排站地基土层自上而下分为：①填筑土：褐黄色，稍密状态，主要由硬塑状态的粉质粘土回填而成，中等透水性，厚约1.30-8.40m；②淤泥质粘土：灰黑色，软塑-流塑状态，高压缩性，弱透水性，厚约6.90-13.5m；③中细砂：灰黄色，稍密-中密状态，中压缩性，中等透水性，厚约9.60-11.70m；④含泥砂卵石：黄色，密实状态，砂砾石和泥胶结较好

4、，局部夹有卵石，中等透水性(见图1)。各土层物理力学指标见表1。表1电排站地基土层物理力学指标3基础处理设计7电排站压力涵涵箱基础面高程为3.25m，基础置于填筑土层，该土层地基承载力特征值fak=120kPa。由于穿堤建筑物多为在原堤深开挖基础后，浇筑混凝土复堤而成，地基在施工前后荷载变化不大。但由于基础深挖，开挖基坑地基土的回弹变形是穿堤建筑物设计需考虑的重要问题之一。经计算，本工程压力涵在天然基础条件下总沉降量为632mm，大于规范允许要求，需进行基础处理。3.1方案比选结合工程地质条件及结构对地基的要求，选用Φ800钻孔灌注桩基础与CFG桩复合地基进行比选：Φ800钻孔灌注桩基础技

5、术可行，但造价太高；CFG桩复合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩与桩间土、褥垫层一起形成复合地基，并可通过改变桩长或桩距来达到不同的地基承载力，且造价较低(见表2)，最后选用CFG桩复合地基。表2基础处理方案比较表3.2CFG桩基布置由于穿堤涵箱沿水流方向所受荷载变化较大，堤中段涵箱与堤侧段涵箱沉降量也不尽相同。为减少涵箱间沉降差值，堤中段涵箱与堤侧段涵箱分开布置，桩基布置形式及桩距见表3。根据地基各土层的工程地质特性，选取含泥砂卵石层为桩端持力层，桩长22.80m，深入该层1.50m。由于堤防特殊的防洪要求，褥垫层选用C10混凝土，厚度150mm。7表3CF

6、G桩基布置情况表3.3复合地基承载力水泥粉煤灰碎石桩复合地基承载力特征值，应通过现场复合地基载荷试验确定，初步设计时可由下式计算：式中：fspk——复合地基承载力特征值，kPa；m——桩土面积置换率；β——桩间土承载力折减系数；fsk——桩间土承载力特征值，kPa；Ra——单桩竖向承载力特征值，kPa；Ap——桩的截面积，m2。单桩竖向承载力特征值Ra的取值，当无单桩载荷试验资料时，可按下式估式中：up——桩周长；qsi——桩周第i层土的侧阻力特征值，kPa；Li——第i层土的厚度；qp——桩端阻力特征值，kPa。本工程计算结果见表4。表4复合地基承载力计算结果表73.4沉降变形计算根据复

7、合模量法计算总沉降量式中：n1——加固区的分层数；n2——总的分层数；P0——对应于荷载效应准永久组合时的基础底面处的附加压力，kPa；Esi——第i层土的压缩模量，MPa；Zi、Zi-1——基础底面至第i层土、第i-1层土底面的距离(m)；ai、ai-1——基础底面计算点至第i层土、第i-1层土底面范围内平均附加应力系数；ξ——模量提高系数，ξ=fspk/fsk；ψ——为沉降计算经验系数。本工程计算结果：堤中段涵箱沉降