CFG樁處理軟土地基.doc

本文來至原創(chuàng)性論文網(wǎng) 我國地域遼闊，自然環(huán)境不同，土質(zhì)各異，地基條件區(qū)域性較強(qiáng)，隨著現(xiàn)代化建設(shè)步伐的加快，交通土木工程面臨的地基問題日益復(fù)雜，地基處理新工藝、新技術(shù)、新材料不斷涌現(xiàn)，地基處理的對(duì)象軟弱地基和特殊土地基，目前處理地基的方法有多種每種方法都有一定的適用范圍、局限性和優(yōu)缺點(diǎn)，20世紀(jì)80年代，中國建筑科學(xué)研究院開始立項(xiàng)研究CFG樁復(fù)合地基成套技術(shù)，1995年將其列為國家級(jí)重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。目前，CFG樁可加固公路軟土地基，同時(shí)房屋建筑從多層建筑至30層以下的高層建筑地基，民用建筑及工業(yè)廠房地基均可適用。就土性而言，CFG樁可用于填土、飽和、非飽和黏性1 樁體材料 CFG樁的骨料為碎石，摻入石屑可填充碎石的孔隙，使其級(jí)配良好，對(duì)樁體強(qiáng)度起重要作用。碎石和水泥摻量相同時(shí)，摻入石屑的樁體強(qiáng)度可比不摻石屑的樁體強(qiáng)度增加50左右。碎石粒徑一般為20mm50mm；石屑粒徑一般為2.5mm10mm。粉煤灰時(shí)燃煤發(fā)電廠排出的一種工業(yè)廢料，既是CFG樁中的細(xì)骨料，又有低標(biāo)號(hào)水泥的作用。可是樁體具有明顯的后期強(qiáng)度。水泥一般采用42.5#普通硅酸鹽水泥。2 加固機(jī)理CFG樁加固軟弱地基、樁和樁間土一起通過褥墊層形成CFG樁復(fù)合地基。加固軟弱地基主要有3種作用。 2.1樁體作用。CFG樁體具有一定黏結(jié)強(qiáng)度，在荷載作用下樁體的壓縮性明顯比其周圍軟土下，基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力隨著地基變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象，復(fù)合地基的CFG樁起到樁體的作用。 2.2擠密作用。施工時(shí)，由于震動(dòng)和擠壓作用，使得樁間土得到擠密，加固前后樁間土的物理力學(xué)性質(zhì)明顯改善。 2.3褥墊層作用。CFG樁復(fù)合地基的許多特性都與褥墊層有關(guān)，因此褥墊層技術(shù)是CFG樁復(fù)合地基的一個(gè)核心技術(shù)。由級(jí)配砂石、粗砂碎石等散體材料組成的褥墊層可保證樁、土共同承擔(dān)上部荷載，并有效調(diào)整樁、土荷載分擔(dān)比。結(jié)合大量的工程實(shí)踐，褥墊層厚度一般取10cm30cm。 3 施工要點(diǎn) CFG樁常用的施工設(shè)備及施工方法有：振動(dòng)沉管灌注成樁。長螺旋鉆孔灌注成樁，泥漿護(hù)壁鉆孔灌注成樁，長螺旋鉆孔泵壓混合料成樁等。實(shí)際工程中振動(dòng)沉管機(jī)成樁施工多，以下介紹振動(dòng)成樁工藝。 3.1沉管。樁機(jī)機(jī)場(chǎng)就位，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1，啟動(dòng)電機(jī)，3.2投料?；旌狭习丛O(shè)計(jì)配比經(jīng)攪拌機(jī)加水拌和均勻，帶沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高后盡快投料，直至管內(nèi)混合料面與鋼管料口齊平。 3.3振動(dòng)拔管。啟動(dòng)馬達(dá)留振5s10s開始拔管，拔管速度控制為1.2mmin1.5 mmin左右，邊振動(dòng)邊拔至地面。當(dāng)確認(rèn)成樁復(fù)核設(shè)計(jì)原理后，用粒狀材料或濕黏土封頂，然后移機(jī)進(jìn)行下一根樁施工。 3.4施工順序。應(yīng)考慮打樁對(duì)已打樁的影響。連續(xù)施工可能造成樁體被偏或縮頸，若采用隔樁跳打，則先打樁的樁徑較少發(fā)生縮小或縮頸現(xiàn)象。但土質(zhì)較硬時(shí)，在已打樁中間補(bǔ)打新樁，已打樁可能產(chǎn)生被震裂或震斷。 在軟土中，樁距較大可采用隔樁跳打，在飽和的松散粉土中，如樁距較小，不再采用隔樁跳打方案。滿堂布樁，無論樁距大小，均不宜從四周向內(nèi)推進(jìn)施打。施打新樁時(shí)已打樁間隔時(shí)間不應(yīng)小于7d。 3.5保護(hù)樁長與樁頭處理。成樁時(shí)應(yīng)預(yù)先設(shè)定加長的一段樁長，待基礎(chǔ)施工時(shí)將其剔掉，即為保護(hù)樁長。設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高離地表距離不大于1.5m時(shí)，保護(hù)樁長可取50cm70.cm，上部用土封頂。樁頂標(biāo)高離地表距離較大時(shí)，保護(hù)樁長可設(shè)置為70cm100cm，上部用粒狀材料封頂直至地表。 CFG樁施工完畢，待樁體達(dá)到一定強(qiáng)度，一般需要3d7d。方可進(jìn)行基槽開挖。可采用機(jī)械和人工開挖方式進(jìn)行。但人工開挖控制留厚度一般不宜小于70cm。多余樁頭需要剔除。鑿開樁頭。并適當(dāng)高出樁間1cm2cm。 3.6鋪設(shè)褥墊層。褥墊層所用材料多為級(jí)配砂石，最大粒徑一般不超過3cm，或粗砂、中砂等。褥墊層厚度一般為10cm30cm，需鋪后多采用靜壓壓實(shí)，當(dāng)樁間土含水量不大時(shí)方可夯實(shí)。 3.7質(zhì)量檢驗(yàn)。施工前可進(jìn)行工藝試驗(yàn)，在考查設(shè)計(jì)的施打順序和樁距能否保護(hù)樁身質(zhì)量施工過程中，要特別做好施工場(chǎng)地標(biāo)高觀測(cè)、樁頂標(biāo)高觀測(cè)，對(duì)樁頂上升量較大的樁或懷疑發(fā)生質(zhì)量事故的樁要開挖檢查。一般施工結(jié)束28d后做樁、土及復(fù)核地基的檢測(cè)，以進(jìn)行地基加固效果的鑒定。 1軟基處理原則 4 沉降控制指標(biāo) 路面采用瀝青砼路面，厚16cm ，工后沉降控制年限為15年；一般路段工后剩余沉降量不大于30cm ；與橋涵等構(gòu)造物相鄰路段，差異沉降不小于10cm；橋頭路基與一般路基的過渡段長度不小于50m。 4.1橋頭地基處理范圍 橋頭處理長度取5-7H(H 為填土高度 ) ，起點(diǎn)從橋臺(tái)中心線開始起算；橋前護(hù)坡地基處理，從橋臺(tái)中心線起算，護(hù)坡底寬2/3 范圍；小型構(gòu)造物兩側(cè)考慮一定的過渡段，處理范圍一般在10m 以內(nèi)。 4.2軟基處理方法：在軟土地基上填筑路堤首先應(yīng)考慮的兩個(gè)問題是路堤穩(wěn)定性和路堤的沉降。 公路軟基處理方法較多，一般有：砂墊層、置換法、塑料排水板、擠密砂樁等。為了保證軟土地基能正常承載，發(fā)揮其使用功能，正確的加固方法是十分重要的。 施工工藝和程序控制在加固處理軟基過程中，施工技術(shù)人員必須嚴(yán)格按照操作和工藝要求施工。 施工工序：清除表土排除積水挖除淤泥分層換（拋）填石頭泥墊層壓實(shí)壓實(shí)度檢驗(yàn)路基分層填筑壓實(shí)度及彎沉檢測(cè)路面施工等工序。 注意事項(xiàng)及質(zhì)量控制在進(jìn)行軟基清挖回填前，必須做好回填前的人員、機(jī)械等準(zhǔn)備工作，做到清底、回填、碾壓一次成型。石頭泥分層回填松鋪厚度可控制在50cm以內(nèi)，壓實(shí)前要注意使砂礫及泥土等細(xì)骨料填滿石塊間空隙。確定當(dāng)天作業(yè)段石頭泥的填筑應(yīng)填至地下水位以上。當(dāng)軟基處理完畢后方可進(jìn)行路基的正常填筑。嚴(yán)格監(jiān)理程序，每道工序必須經(jīng)監(jiān)理人員檢驗(yàn)認(rèn)可后方可進(jìn)行施工；同時(shí)設(shè)立沉降觀測(cè)點(diǎn)，做好軟基施工段沉降觀測(cè)。 工程實(shí)效分析該工程共清淤回填石頭泥約6萬m3，對(duì)處理后的路基填土層進(jìn)行壓實(shí)度及彎沉檢測(cè)，壓實(shí)度95%以上，彎沉145mm1100以內(nèi)，結(jié)果均達(dá)到一級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)。 實(shí)踐證明，使用石頭泥處理軟基后，在較短的時(shí)