CFG樁復(fù)合地基在高速公路軟基處理中的應(yīng)用

許賀　慕晨陽　王雨羽

摘 要：公路工程直接影響著社會(huì)經(jīng)濟(jì)，在處理軟基的過程中，CFG樁法應(yīng)用的較多，能夠增強(qiáng)路基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。需要結(jié)合實(shí)際情況，完善設(shè)計(jì)思路，對施工要點(diǎn)和方法進(jìn)行控制，在節(jié)省造價(jià)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，使CFG樁在高速公路軟基處理中應(yīng)用的更加廣泛。

關(guān)鍵詞：CFG樁;軟土路基;設(shè)計(jì)參數(shù);質(zhì)量控制

1 CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)思路

在長期的工程實(shí)踐中，復(fù)合地基的設(shè)計(jì)方法可歸結(jié)為以下三類[2]：（1）正常使用極限狀態(tài)的承載力作為控制條件，以正常使用極限狀態(tài)的沉降量作為驗(yàn)算條件。（2）正常使用極限狀態(tài)的沉降量作為控制條件，以正常使用極限狀態(tài)的承載力作為驗(yàn)算條件。（3）沉降量和承載力雙控制。

對于第一種設(shè)計(jì)思路，其適用條件為CFG樁復(fù)合地基加固的土體性質(zhì)較好、樁體強(qiáng)度大且置換率較高的情況，按承載力為控制條件，沉降量一般會(huì)滿足要求。當(dāng)CFG樁復(fù)合地基加固的土體性質(zhì)差，如淤泥、欠固結(jié)填土等，往往出現(xiàn)承載力滿足，但沉降不滿足的情況。特別是在高速公路軟基處理中，其置換率一般較低、路堤荷載較小，更容易出現(xiàn)沉降或差異沉降不滿足。從而前面兩種設(shè)計(jì)思想，在兩個(gè)條件都滿足的情況下，有可能會(huì)出現(xiàn)當(dāng)其中的一個(gè)條件滿足時(shí)，另外一個(gè)條件有較大的富裕的問題，這樣就會(huì)在物力和財(cái)力上造成較大的浪費(fèi)。

2 工程概況

某高速公路工程地質(zhì)情況較為復(fù)雜，通過對地質(zhì)情況進(jìn)行分析，軟土較多，需要對地基進(jìn)行加固。對加固方案進(jìn)行綜合比較后，決定在C標(biāo)段內(nèi)某部分地區(qū)采用CFG樁進(jìn)行加固處理，持力層作用在黏土層之上，地基承載力為300kPa，要求CFG樁地基承載力不能低于500kPa。

3 CFG樁在高速公路軟基處理中的應(yīng)用

（1）CFG樁承載力標(biāo)準(zhǔn)值和相關(guān)參數(shù)的選擇。CFG樁地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值主要通過現(xiàn)場復(fù)合地基荷載試驗(yàn)來得到，fspk為該高速公路工程地基加固以后，CFG樁復(fù)合地基的承載力特征值（kPa）;λ為CFG樁單樁的承載力發(fā)揮系數(shù)，在計(jì)算過程中，其取值一般為1.0;m為CFG樁面積置換率;β為CFG樁間土承載力的折減系數(shù)，取值范圍在0.75～0.95之間;Ra為單根CFG樁的豎向承載力特征值（kN）;Ap為CFG樁的截面積（m2）;fsk為原地基加固處理以后，樁間土的承載力特征值（kPa）。根據(jù)案例工程地質(zhì)勘探的結(jié)果，要求經(jīng)過CFG樁加固處理后地基承載力特征值不能低于500kPa，單樁豎向承載力的特征值不能低于1000kN，面積置換率為4.89%，因此，為滿足上述要求，CFG樁長為18m。

（2）樁間距和樁數(shù)的確定。由于該工程CFG樁施工中，面積置換率為4.89%，樁長為18m，因此，采用了正方形布置CFG樁的方法，間距為1800mm，在基底中分別布置2排CFG樁，總共布置642根CFG樁。

（3）填充料配合比。在填充料配比中，通過多次試驗(yàn)最終確定了該工程CFG樁中的填充料的配合比：每立方米CFG樁充填料，需要水180kg、水泥324kg、中砂780kg、碎石1020kg、減水劑4.25kg、粉煤灰50kg，采用此種配比，填充料的坍落度在150～180mm之間，可有效滿足實(shí)際要求。

（4）褥墊層。為最大限度提升CFG樁施工質(zhì)量，確保地基的承載力滿足實(shí)際需求，褥墊層的厚度為200mm，超出邊緣基礎(chǔ)150～200mm，選擇粒徑為5～14mm的碎石作為褥墊層鋪設(shè)的主要材料，并進(jìn)行全方位夯實(shí)處理。

（5）質(zhì)量檢測要求。當(dāng)CFG樁施工完成以后，進(jìn)行全面養(yǎng)護(hù)處理，養(yǎng)護(hù)30天以后，選擇總樁數(shù)的0.5%進(jìn)行檢測，選擇檢測點(diǎn)個(gè)數(shù)不能低于4個(gè)，進(jìn)行靜載試驗(yàn)，確認(rèn)CFG樁各項(xiàng)參數(shù)和指標(biāo)都滿足實(shí)際要求以后才能進(jìn)行下一道工序施工。

（6）CFG復(fù)合地基檢測。1）CFG樁身完整性檢測。根據(jù)CFG樁施工相關(guān)的檢測規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，對CFG樁進(jìn)行完整性檢測，本工程中，抽檢了75根CFG樁，進(jìn)行低應(yīng)變反射波法檢測，檢測結(jié)果顯示，75根CFG樁全部為Ⅰ類樁，質(zhì)量、強(qiáng)度、硬度、規(guī)格、尺寸等都滿足實(shí)際要求。2）地基承載力檢測。根據(jù)樁基檢測規(guī)范的要求，當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)施工完成以后，同時(shí)進(jìn)行復(fù)合地基承載力檢測，選擇5個(gè)CFG樁單樁進(jìn)行全面檢測，檢測結(jié)果顯示，所有復(fù)合地基的承載力特征值都在580kPa以上，有效滿足了實(shí)際需要。

4 CFG樁技術(shù)要求及質(zhì)量控制要點(diǎn)

第一、在制作樁體時(shí)應(yīng)特別注意拔管的高度與速度。在沒有施工現(xiàn)場成樁試驗(yàn)等有關(guān)參數(shù)時(shí)，樁管內(nèi)灌滿混合料后，應(yīng)先錘擊5～10s，再開始邊錘擊邊拔，以防止樁底出現(xiàn)吊腳現(xiàn)象。每次拔管高度宜控制在0.5m～1.0m，每拔管一次停拔振動(dòng)10s或者反插深度0.3m～0.5m（兩者應(yīng)視現(xiàn)場施工情況而定）。第二、拔管過程中，應(yīng)分段添加混合料，樁管內(nèi)混合料始終高于拔管高度1.5m，以保證樁身的完整性。拔管速度應(yīng)按勻速控制，拔管速度應(yīng)控制在1.2～1.5m/min左右?；炷撂涠瓤刂圃?0mm～70mm，水灰比宜在0.6～0.8之間：樁位應(yīng)保證準(zhǔn)確，其偏差不允許大于150mm，樁身保持垂直，垂直度偏差不應(yīng)大于1%。第三、按序或跳打施工，向一個(gè)方向逐漸推進(jìn)，以防止地面隆起，在己成樁的樁頂埋設(shè)標(biāo)尺，觀察施工對己成樁的擠壓情況，防止已成樁受擠壓而斷裂，并了解地面隆起情況。由于混合料自重壓力較小或由于浮漿影響，樁頂樁體強(qiáng)度一般較差，為保證樁體質(zhì)量，施工樁頂標(biāo)高超過設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高50cm，確保設(shè)計(jì)樁位標(biāo)高內(nèi)無浮漿。定期對樁機(jī)進(jìn)行檢測，保證施工的連續(xù)性。第四、地基檢測。CFG樁施工中，每臺班均須制作檢驗(yàn)試件，進(jìn)行28d強(qiáng)度檢驗(yàn)，成樁28d后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行單樁承載力或復(fù)合地基承載力試驗(yàn)，檢驗(yàn)數(shù)量可按處理面積大小取2～4點(diǎn)。施工質(zhì)量檢驗(yàn)主要應(yīng)檢查施工記錄、樁數(shù)、樁位偏差、褥墊層厚度和樁體試抗壓強(qiáng)度等。樁身質(zhì)量采用小應(yīng)變動(dòng)測法進(jìn)行檢測，檢測數(shù)不少于總樁數(shù)20%。第五、在制作樁體時(shí)應(yīng)特別注意撥管的高度與速度。在沒有施工現(xiàn)場成樁試驗(yàn)等有關(guān)參數(shù)時(shí)，樁管內(nèi)灌滿混合料后，應(yīng)先錘擊5～10s，再開始邊錘擊邊撥，以防止樁底出現(xiàn)吊腳現(xiàn)象。每次撥管高度宜控制在0.5～1.0m，每撥管一次停撥錘擊5～10s或者反插深度0.3～0.5m（兩者應(yīng)視現(xiàn)場施工情況而定）;撥管過程中，應(yīng)分段添加混合料，樁管內(nèi)混合料始終高于拔管高度1.5m，以保證樁身的完整性。

5 結(jié)束語

在處理高速公路軟基的時(shí)候，CFG樁法應(yīng)用的較多，必須結(jié)合工程實(shí)際情況，完善整個(gè)設(shè)計(jì)方案，結(jié)合相關(guān)的施工規(guī)范，對樁身強(qiáng)度、完整度和承載力等進(jìn)行控制，提高軟基的質(zhì)量。同時(shí)，必須加強(qiáng)檢測，加強(qiáng)質(zhì)量控制，增強(qiáng)路基的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

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