cfg桩复合地基在某铁路工程软土地基处理中应用

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1、CFG桩复合地基在某铁路工程软土地基处理中应用　　摘要：CFG桩作为复合地基处理技术首先被大量应用于房屋建筑地基处理中,并形成了相应的建筑地基处理规范。CFG桩复合地基具有承载力提高幅度大、地基变形小、适用范围广等特点，近年来在高速铁路及国铁软土路基中也得到了广泛运用，文章通过某铁路工程CFG桩处理软土地基的一个工程实例，分析CFG桩复合地基的基本加固机理、计算原理及施工过程等相关参数，为CFG桩复合地基处理铁路软土路基设计和施工提供了一个参照。关键词：CFG桩复合地基；CFG桩施工工艺；褥垫层；中图分类号：U215.14

2、文献标识码：A文章编号：水泥粉煤灰碎石桩即CFG桩（CementFly-ash6Grave）,是基于低强度混凝土（C15～C25）复合地基理论发展起来的一种新型的半刚性桩，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度的桩，CFG桩和桩间土一起，通过褥垫层形成复合地基共同工作。CFG桩复合地基由于其自身特性，并可利用工业废料粉煤灰和石屑作掺和料，进一步降低了工程造价，它不仅适用于处理黏性土、粉土、砂土和已固结的素填土，对于沉降、稳定性不能满足要求的软土、松软土同样适用，因此在铁路和高速公路等领域得到了广泛的应用。1

3、、工程概况福建湄洲湾南岸铁路支线，地属福建省东南沿海冲洪积平原，地形平坦开阔，地表水塘、养虾池分布广泛，其一工点对应桩号为DK10+691～+891，长200m,衔接特大桥桥台，设计均为高填路堤，填土高9.45～10.03m，全区段均为软土路基。不良地层主要为冲洪积淤泥、淤泥质粉质粘土，呈流塑～软塑状，软土层厚4～6m，地表分布有0.5～1.5m厚杂填土，下伏燕山早期全风化花岗岩。该段软土具有孔隙率大、含水量高、强度低、稳定性差等特点，为保证此段高填路堤的稳定和减小运营期的沉降，设计采用CFG桩进行处理。2、土层物理力学性

4、质该段地层及参数自上而下如表1：表1各土层的物理力学指标表3、设计及计算概况该工点采用CFG桩复合地基加固，正三角形布置，桩径0.5m,桩间距1.5m，桩长6.4～9.4m,桩顶铺设0.5m厚加筋碎石褥垫层，加筋为两层双向80KN/m土工格栅，该工点典型断面如下图1所示：图1代表性路基横断面图6计算所用地层参数如表2：表2地层参数表将以上地层参数表中的数据代人公式（1）、（2）、（3）中（1）（2）（3）其中为单桩竖向承载力特征值；为桩周长；为桩的截面积；m为面积置换率；为复合地基承载力特征值；为桩体混合料试块标准养护28

5、d立方体抗压强度平均值；β为桩间土承载力折减系数，一般取0.75～0.95；为桩端地层容许端阻力。计算结果：m＝0.101，=230kPa，天然地基沉降约为75cm，远大于规范要求，加固后工后沉降=22cm，=200kPa。根据《铁路工程地基处理技术规程》3.3条，考虑地基容许承载力提高系数，复合地基承载力实际可达到更高的值。以上结果说明在软土地基中，CFG桩复合地基加固后可以大幅提高承载力，同时可有效的控制路堤的工后沉降，在处理深厚软土、松软土方面具有很好的适用性。4、CFG桩施工工艺和方法6CFG桩主要有长螺旋钻孔管内

6、泵压桩体材料灌注成桩、振动沉管灌注成桩两种方法，前者适用于黏性土、粉土、砂土及对噪声和污染要求严格的场地，后者适用于粉土、黏性土及素填土地基。工程施工前，首先应对段内地下水、地表水取样复测，验证是否与设计一致，否则应采取相应加强措施，严禁采用具有侵蚀性水作为施工用水；根据设计文件要求对段内管线核查和迁改；平整场地,清除障碍物,进行成桩工艺性试验(不少于2根试验桩),以检查设备、工艺是否适用、确定合适的混合料掺入量及配比、搅拌时间、拔管速度等施工参数,并根据发现的问题修订施工工艺。本工点由于表层有1m～3m后的硬层,长螺旋钻

7、孔管内泵压混合料灌注成桩。桩体配比中采用的粉煤灰可选用电厂收集的粗灰，为增加材料的和易性和可泵性，可选用Ⅲ级及Ⅲ级以上的粉煤灰，但细度不应大于45%，每方混合料粉煤灰掺量宜为70～90kg。具体施工顺序为：钻机就位→成孔→钻杆内灌注混合料→提升钻杆→灌注管底混合料→边泵送边提升钻杆→成桩→钻机移位。6为保证施工质量，应隔排跳桩施工，相邻桩施工时间间隔宜大于7d，采取从中心向外推进或从一边向另一边推进的方案。施工桩顶高出设计桩顶不小于0.5m，并对桩顶以下2.5m范围进行振动捣鼓。坍落度控制在160～200mm，以保证桩体材

8、料顺利输送。施工中桩长偏差应不大于100mm、桩径允许偏差不大于20mm、垂直度偏差不大于1%。5、CFG桩质量检验CFG桩质量检验包括桩身完整性、均匀性、桩身强度、单桩或复合地基承载力、无侧限抗压强度等。成桩7d内，采用低应变检查桩身完成性，检查数量为施工总桩数的10%，且不少于3根。成桩28d后，采