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，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，20世紀(jì)80年代，中國建筑科學(xué)研究院開始立項研究CFG樁復(fù)合地基成套技術(shù)，1995年將其列為國家級重點推廣項目。目前，CFG樁可加固公路軟土地基，同時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，使其級配良好，對樁體強度起重要作用。碎石和水泥摻量相同時，摻入石屑的樁體強度可比不摻石屑的樁體強度增加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)號水泥的作用?？墒菢扼w具有明顯的后期強度。水泥一般采用42.5#普通硅酸鹽水泥。2 加固機理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，由于震動和擠壓作用，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)合地基的一個核心技術(shù)。由級配砂石、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)合大量的工程實踐，褥墊層厚度一般取10cm30cm。 3 施工要點 CFG樁常用的施工設(shè)備及施工方法有：振動沉管灌注成樁。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。實際工程中振動沉管機成樁施工多，以下介紹振動成樁工藝。 3.1沉管。樁機機場就位，調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1，啟動電機，3.2投料。混合料按設(shè)計配比經(jīng)攪拌機加水拌和均勻，帶沉管至設(shè)計標(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振動拔管。啟動馬達(dá)留振5s10s開始拔管，拔管速度控制為1.2mmin1.5 mmin左右，邊振動邊拔至地面。當(dāng)確認(rèn)成樁復(fù)核設(shè)計原理后，用粒狀材料或濕黏土封頂，然后移機進(jìn)行下一根樁施工。 3.4施工順序。應(yīng)考慮打樁對已打樁的影響。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，在已打樁中間補打新樁，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。施打新樁時已打樁間隔時間不應(yīng)小于7d。 3.5保護(hù)樁長與樁頭處理。成樁時應(yīng)預(yù)先設(shè)定加長的一段樁長，待基礎(chǔ)施工時將其剔掉，即為保護(hù)樁長。設(shè)計樁頂標(biāo)高離地表距離不大于1.5m時，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，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)到一定強度，一般需要3d7d。方可進(jìn)行基槽開挖。可采用機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，當(dāng)樁間土含水量不大時方可夯實。 3.7質(zhì)量檢驗。施工前可進(jìn)行工藝試驗，在考查設(shè)計的施打順序和樁距能否保護(hù)樁身質(zhì)量施工過程中，要特別做好施工場地標(biāo)高觀測、樁頂標(biāo)高觀測，對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，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 ) ，起點從橋臺中心線開始起算；橋前護(hù)坡地基處理，從橋臺中心線起算，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）填石頭泥墊層壓實壓實度檢驗路基分層填筑壓實度及彎沉檢測路面施工等工序。 注意事項及質(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)理人員檢驗認(rèn)可后方可進(jìn)行施工；同時設(shè)立沉降觀測點，做好軟基施工段沉降觀測。 工程實效分析該工程共清淤回填石頭泥約6萬m3，對處理后的路基填土層進(jìn)行壓實度及彎沉檢測，壓實度95%以上，彎沉145mm1100以內(nèi)，結(jié)果均達(dá)到一級公路標(biāo)準(zhǔn)。 實踐證明，使用石頭泥處理軟基后，在較短的時