水泥粉煤灰碎石桩（CFG桩）在公路软基处理中的应用.pdf

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1、２０１５年第７期（总第１６０期）江西建材交通工程水泥粉煤灰碎石桩（ＣＦＧ桩）在公路软基处理中的应用■谢彬■中铁十四局集团第四工程有限公司，山东济南　２５０００２摘要：结合工程实例，分析了花岗岩地质区水泥粉煤灰碎石桩参数选择并进行灰白色，中风化，粗粒花岗结构，厚层状构造，节理裂隙发育，机械设计计算，对施工过程中易出现缩颈、断桩等质量问题的环节进行重点破碎，岩芯呈短柱状夹块状，节长５－７ｃｍ，块径４－６ｃｍ，岩质硬，锤击不分析总结，供大家参考。易碎。关键词：公路工程软基处理　ＣＦＧ桩参数设计施工工艺总结２．３　各岩土层的物理

2、力学指标根据地质钻孔资料和土工试验，该路段各主要岩土层的物理力学在高速公路建设中，ＣＦＧ桩处理加固软土地基是２０世纪９０年代指标如下。出现的一种地基处理技术，由水泥、碎石、粉煤灰掺水拌合，用普通振动表２－１　各岩土层的物理力学指标沉管机或长螺旋钻机施工而成。成桩后由桩、桩间土、褥垫层共同组成复合地基承受路堤荷载。ＣＦＧ桩复合地基能够大幅提高原地基承载指标地基承载直剪快剪抗剪强度桩极限侧压缩平均层厚天然重度力基本允阻力特征值力，减小沉降变形，且可调整桩基间距来满足不同地基承载力的要求，３许值模量平均值备注（ｍ）ρ（ｇ／ｃｍ

3、）Ｅ（ＭＰａ）凝聚力内摩擦角φｑｉｋ具有可调性大的优点。地层ｆ（ｋＰａ）Ｓａ０Ｃ（ｋＰａ）（°）（ｋｐａ）１　工程概况筑填土①１９０／／８０１５０／路基填土江西某高速公路ＫＸＸＸ＋１３０－ＫＸＸＸ＋３５０段位于花岗岩地质区，淤泥质粉质粘土②６６１８９８０３０１３０８４２０地貌为微丘岗阜，自然坡度１０°－２０°，植被发育一般，自然边坡稳定。本段路基原设计为清除表土后直接填筑路基，填方高度为７－１３米。砂质粘性土③１１１９３２４０５３１９７１４８５５在路基填筑过程中未发现异常现象，当填筑至约９

4、米高时，路基右幅约花岗岩全风化④１２５２００３００１５０５０３００７５２７米（滑裂面至边坡坡脚距离）范围突然出现沉陷、滑移，垂直下沉最花岗岩强风化④２２５／５００／／／／大处约２米，水平侧滑最大处约４米。滑移发生后，立即对路基塌方段花岗岩中风化④３／２５００／／／／进行了地质勘察分析，以查明地层分布和地下水埋藏条件。说明：表中数据带为经验数据经地质勘查，原地表以下分布有软土，厚度为０－７ｍ，软土为灰黑色淤泥质粉质粘土，处于饱和状态。在路基填筑过程中，堆土荷载引起３　方案选择软土中产生较高的超静孔隙水

5、压力，使软土摩擦强度降低，造成路基产根据地勘资料揭露，地基软土层较厚，采用换填法开挖方量大，难生滑移。以施工且工程造价过高，规范要求一般换填深度不宜超过３ｍ，所以本２　地质勘察情况次处理考虑采用复合地基，主要在砂石桩、深层水泥搅拌桩和水泥粉煤２．１　地质剖面图灰碎石桩之间进行比选。本路段位于花岗岩地质区，地表下约８米位置可见花岗岩风化层，能提供较高的端阻力，从而缩短桩长，减少费用，而砂石桩虽有良好的挤密和排水效果，但无法发挥桩端阻力作用，在本次处理中难以达到地基承载力大幅提升的效果；深层水泥搅拌桩虽然能最大程度利用原土，

6、具有费用低的优势，但其强度受原土影响大，本滑坡段路基底淤泥层较厚，含水量大，呈流塑状，为高压缩性土，不适合采用水泥搅拌桩；水泥粉煤灰碎石桩能同时发挥桩的侧阻和端阻作用，其桩身材料中加入工业废料粉煤灰，降低了工程造价；同时，本次处理必须解决厚层软土侧向沉降滑移问题，砂石桩不具备抗剪能力，水泥搅拌桩抗滑移能力也较差，在类似处理中已有失败案例，而水泥粉煤灰碎石桩竖向和水平抗剪能力均较强，特别是外侧桩基可通过配置钢筋增图１　滑裂段地质剖面图加其水平抗力，相当于抗滑桩，针对性强，效果尤其明显。综合经济技２．２　各地层岩性特征术比较

7、，本次软基处理采用水泥粉煤灰碎石桩基复合地基。第①层：填筑土４　ＣＦＧ桩基设计填筑土：褐红色，土质稍密－中密，主要由粘土夹少量花岗岩中风４．１　参数设计化碎块组成，碎块分部不均，碾压后堆积时间不足一年。根据地质情况，场内标高８米以下存在花岗岩全风化层，层厚约３第②层：淤泥质粉质粘土米，地基承载力３００Ｋｐａ，压缩模量１５０Ｍｐａ，可作为持力层，ＣＦＧ桩长拟灰黑色，流塑，成份以粘粒为主，土质不均匀，含有少量腐殖质，有定为１０ｍ。臭味，干强度差，韧性好，无振摇反应，手捻有较强砂感。桩径的选择与施工设备有很大关系，目前ＣＦＧ

8、桩施工工艺主要有第③层：砂质粘性土长螺旋钻孔灌注成桩和振动沉管灌注成桩两种，长螺旋钻孔灌注成桩褐黄色，可塑，成份以粘粒为主，土质不均匀，约含２０－３０％粗砂，适合于地下水位以上的粘土、粉土和路基填土，振动沉管灌注成桩适合干强度一般，韧性差，无振摇反应。于粘土、粉土、淤泥质土、填筑土、松散砂土等地质，本工程有０－６６