浅议山区软土路基典型处理方法

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1、浅议山区软土路基典型处理方法　　摘要：CFG桩和粉喷桩可以提高软土的地基承载力，降低地基沉降，本文就处理效果及经济方面对处理山区软土路基的CFG桩和粉喷桩的加固机理、施工工艺及施工要点进行了介绍。关键词：CFG桩粉喷桩加固机理施工工艺施工要点1、概述水泥粉煤灰碎石桩简称CFG桩，它是由碎石、石屑、砂和粉煤灰掺适量水泥，加水拌合制成的一种具有一定粘结强度的桩。CFG桩是针对碎石桩承载特性的一些不足，加以改进而发展起来的，能很好的改善地基承载力，减小不均匀沉降。粉喷桩属于深层搅拌法加固地基的一只能够形式，也叫加固土桩。它是利用水泥、石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的搅拌机械就地

2、将软土和固化剂强制搅拌，利用固化剂和软土之间所产生的一系列的物理—化学反应使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的优质地基。2、软土地基处理的原则及方法7由于地质条件的千变万化，再加上每个施工单位的施工设备材料的不同，它对于处理方法的要求也不尽相同。再者每一种软土地基的处理方法适用的范围不同，故在选择合理的地基处理方法的时候要对处理工程的地质条件、处理要求、工程费用及材料设备等方面进行综合考虑。2.1基本原则软土地基处理应以安全适用，技术先进，经济合理，确保质量，保护环境为基本原则。除此之外还应考虑地质条件、作业环境、施工设备及材料等因素对处理工程的影响并选用合理的岩土参数

3、进行定性定量分析。2.2方法的选用在进行选取处理方法时首先应考虑地质条件、处理工程的性质等因素，其次，对于选取的方法进行试验检验，最后，地基处理后对其承载力进行验算，并符合下式要求Pz+Pcz≤fz式中Pz——————软弱下卧层顶层处附加压力设计值；Pcz—————软弱下卧层顶面处土的自重压力标准值；fz——————软弱下卧层顶面处经深度修正后的地基承载力设计值。3、加固机理3.1CFG桩加固机理CFG桩加固软弱地基的作用主要有三种即桩体之间的作用、挤密加固作用、褥垫层作用。（1）桩体之间的作用7较碎石桩等无粘结强度的桩，CFG桩具有一定的粘结强度。在荷载作用下，CFG桩的刚度

4、较桩间土大，故由基础传给复合地基的附加应力，随地层的变形而集中在桩体上，出现应力集中。进而使桩体承担大部分荷载，荷载经桩体传递给深层土体，桩间土应力相对减少，于是提高了原有地基的承载力。（2）挤密加固作用CFG桩采用振动沉管法施工，在振动和挤压的作用下，砂类土等能得到很好的挤密，并且排列更紧密。桩体的粗骨料挤入土体中，使干密度、内摩擦角增大，孔隙率、含水量减小，进而使原有地基土的物理力学性能得到改善，提高了地基承载力。（3）褥垫层作用柔性褥垫层可以使桩和桩间土共同承担由基础传递的荷载，从而构成CFG桩复合地基。褥垫层可以保证桩间土和基础一直处于接触状态，较不加设褥垫层而言可以使

5、桩间土的承载力得到发挥，相应的减少了对桩的承载力的要求，进而调整了桩和土体分担荷载的比重。这样可以减少基础的应力集中，将应力扩散到更大的范围，达到了提高地基承载力，减少地基沉降量的目的。褥垫层的塑性调节使得桩间土可以承担部分承载力，进而与桩体共同承担荷载。3.2粉煤灰的加固机理7粉煤灰是我国目前排量较大的工业废渣，用粉煤灰作为固化剂可以变废为宝，节约能源和投资成本，具有很好的实用及经济价值。它的主要成分是SiO2、CaO、Al203、Fe203等。其颗粒细小，比表面积大，具有一定的活性，可以与其它材料充分拌和。粉煤灰的加固机理如下：（1）水解及水化反应软土中加入粉煤灰并经拌合后

6、，粉煤灰表面的矿物与软土中的水很快发生水解和水化反应，此时会游离出活性的Al203和SiO2，生成水硬性化合物，例如Ca（0H）2、水化铝酸钙。这些化合物可以逐渐形成晶体，并对土体中的颗粒进行胶结。（2）离子交换作用软土中的水和粉煤灰中的SiO2形成硅酸胶体，而胶体表面的Na+或K+与粉煤灰表面的高价Fe2+、Mg2+、Mn2+进行当量的吸附交换，较小的土颗粒团聚成较大的土团粒。（3）硬凝反应在粉煤灰的水解水化的过程中会析出大量的Ca2+，除了用于离子交换之外，多出的Ca2+能与组成粘土矿物的部分Al203和SiO2等进行化学反应：Al2O3+Ca（0H）2+nH2O→CaO.

7、Al2O3.（n+1）H20SiO2+Ca（0H）2+nH2O→CaO.SiO2.（n+1）H207由此可见，粉煤灰和软土可以生成相对较稳定且不溶于水的结晶化合物。这些化合物逐渐硬化后，可以提高粉煤灰加固土的强度。4、施工工艺4.1CFG桩施工工艺CFG桩常用的施工工艺有三种：振动沉管注成桩、长螺旋钻孔管内泵压混合料成桩、长螺旋钻孔灌注成桩。应根据设计要求选取合适的施工工艺。长螺旋钻孔灌注成桩的施工步骤为：试验桩施工—平整场地—测量放样—钻机就位—钻进成孔—灌注机拔管—移机。4.1.1CFG