CFG樁技術(shù)在地鐵車(chē)站地基加固中的效能與創(chuàng)新應(yīng)用研究

CFG樁技術(shù)在地鐵車(chē)站地基加固中的效能與創(chuàng)新應(yīng)用研究一、引言1.1研究背景隨著城市化進(jìn)程的不斷加速，城市人口數(shù)量急劇增長(zhǎng)，地面交通擁堵問(wèn)題日益嚴(yán)峻。地鐵作為一種大運(yùn)量、高效率、節(jié)能環(huán)保的城市軌道交通方式，在緩解交通擁堵、優(yōu)化城市交通結(jié)構(gòu)、促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，已成為現(xiàn)代城市不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施。在地鐵建設(shè)中，地鐵車(chē)站的建設(shè)是極為重要的環(huán)節(jié)，而地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性則是確保地鐵車(chē)站安全與正常運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵因素。地鐵車(chē)站通常建設(shè)在城市中心區(qū)域，周邊環(huán)境極為復(fù)雜，存在密集的建筑物、地下管線(xiàn)以及交通要道等。在這樣的環(huán)境下進(jìn)行施工，對(duì)地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性提出了極高的要求。一旦地基基礎(chǔ)出現(xiàn)問(wèn)題，如沉降、變形等，不僅會(huì)對(duì)地鐵車(chē)站的結(jié)構(gòu)安全造成嚴(yán)重威脅，還可能引發(fā)周邊建筑物的損壞、地下管線(xiàn)的破裂以及交通癱瘓等一系列嚴(yán)重后果，進(jìn)而帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。例如，2003年7月，上海軌道交通4號(hào)線(xiàn)浦東南路至南浦大橋區(qū)間聯(lián)絡(luò)通道發(fā)生滲水事故，由于未能及時(shí)有效處理，最終導(dǎo)致周邊土體流失，地面出現(xiàn)嚴(yán)重塌陷，多棟建筑物受損，直接經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)1.5億元。此次事故充分凸顯了地鐵車(chē)站地基基礎(chǔ)穩(wěn)定性的重要性。地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到地鐵車(chē)站的結(jié)構(gòu)安全和正常運(yùn)營(yíng)。在地鐵車(chē)站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，地基需要承受車(chē)站主體結(jié)構(gòu)、列車(chē)荷載以及周邊環(huán)境等各種復(fù)雜荷載的作用。如果地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性不足，在這些荷載的長(zhǎng)期作用下，地基可能會(huì)發(fā)生不均勻沉降、變形甚至失穩(wěn)等現(xiàn)象。地基不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致車(chē)站結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、傾斜等問(wèn)題，嚴(yán)重影響車(chē)站的結(jié)構(gòu)安全和使用壽命；地基變形過(guò)大則可能導(dǎo)致軌道不平順，影響列車(chē)的運(yùn)行安全和平穩(wěn)性；而地基失穩(wěn)則可能引發(fā)車(chē)站整體坍塌，造成不可挽回的災(zāi)難。因此，確保地鐵車(chē)站地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性是地鐵建設(shè)中必須高度重視的關(guān)鍵問(wèn)題。在地鐵車(chē)站地基處理中，CFG樁技術(shù)作為一種高效、經(jīng)濟(jì)的地基處理方法，近年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。CFG樁（CementFly-ashGravelPile）即水泥粉煤灰碎石樁，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等材料加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，與樁間土、褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。該技術(shù)具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)，如施工速度快，采用機(jī)械化施工，一臺(tái)鉆機(jī)每天可鉆孔數(shù)十根，能有效縮短工期；成本低，所需材料成本較低，施工機(jī)械租賃費(fèi)用也較低，整體成本僅為樁基的1/3-1/2；對(duì)周?chē)h(huán)境影響小，采用無(wú)振動(dòng)施工，不會(huì)產(chǎn)生噪音和振動(dòng)。同時(shí)，CFG樁復(fù)合地基通過(guò)褥墊層與基礎(chǔ)連接，能保證樁間土始終參與工作。在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大，樁可將承受的荷載向較深土層傳遞，相應(yīng)減少樁間土承擔(dān)的荷載，從而提高復(fù)合地基的承載力，減小變形，達(dá)到良好的地基處理效果。目前，CFG樁技術(shù)在我國(guó)多個(gè)城市的地鐵建設(shè)中都有成功應(yīng)用案例。例如，北京市快速軌道交通工程西直門(mén)車(chē)站地基處理中，采用CFG樁復(fù)合地基技術(shù)，通過(guò)對(duì)處理后的地基檢測(cè)，驗(yàn)證了CFG樁復(fù)合地基承載力及沉降達(dá)到設(shè)計(jì)要求，取得了很好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益；合肥市軌道交通4號(hào)線(xiàn)科學(xué)城車(chē)輛段項(xiàng)目，由于場(chǎng)地填土厚度大、地質(zhì)條件復(fù)雜，采用CFG樁進(jìn)行地基處理，有效提高了地基承載力，保障了工程的順利進(jìn)行。然而，盡管CFG樁技術(shù)在地鐵車(chē)站地基處理中已得到廣泛應(yīng)用，但在不同地質(zhì)條件和工程要求下，其應(yīng)用效果仍存在一定差異。因此，深入研究CFG樁技術(shù)在改進(jìn)地鐵車(chē)站基礎(chǔ)與地基變形特性中的應(yīng)用，具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。1.2研究目的和意義本研究旨在深入探究CFG樁技術(shù)在改進(jìn)地鐵車(chē)站基礎(chǔ)與地基變形特性中的應(yīng)用效果，通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬以及工程實(shí)例驗(yàn)證等手段，全面揭示CFG樁復(fù)合地基的工作機(jī)理和變形特性，為地鐵車(chē)站地基處理提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。具體而言，研究目標(biāo)包括：明確不同地質(zhì)條件下CFG樁復(fù)合地基的承載特性和變形規(guī)律，分析樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距以及褥墊層厚度等參數(shù)對(duì)地基變形特性的影響；建立適用于地鐵車(chē)站地基處理的CFG樁復(fù)合地基設(shè)計(jì)方法和計(jì)算模型，提高設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性和可靠性；結(jié)合實(shí)際工程案例，驗(yàn)證CFG樁技術(shù)在改進(jìn)地鐵車(chē)站基礎(chǔ)與地基變形特性方面的有效性和可行性，為類(lèi)似工程提供參考和借鑒。從理論層面來(lái)看，本研究有助于進(jìn)一步完善CFG樁復(fù)合地基的理論體系，深入揭示其在復(fù)雜地質(zhì)條件和工程荷載作用下的工作機(jī)理和變形特性。目前，雖然CFG樁技術(shù)在工程實(shí)踐中得到了廣泛應(yīng)用，但在理論研究方面仍存在一些不足之處。例如，對(duì)于CFG樁復(fù)合地基的承載特性和變形規(guī)律，現(xiàn)有的理論模型還不能完全準(zhǔn)確地描述和預(yù)測(cè)，尤其是在考慮土體非線(xiàn)性、樁土相互作用以及復(fù)雜地質(zhì)條件等因素時(shí)，理論模型的精度有待提高。通過(guò)本研究，將對(duì)CFG樁復(fù)合地基的工作機(jī)理和變形特性進(jìn)行深入研究，建立更加完善的理論模型，為該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。在工程實(shí)踐中，本研究成果對(duì)于地鐵車(chē)站地基處理具有重要的指導(dǎo)意義和實(shí)用價(jià)值。地鐵車(chē)站作為城市軌道交通的重要節(jié)點(diǎn)，其地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性直接關(guān)系到地鐵的安全運(yùn)營(yíng)和周邊環(huán)境的安全。采用合理的地基處理方法，提高地基的承載力和穩(wěn)定性，減小地基變形，是確保地鐵車(chē)站安全的關(guān)鍵。CFG樁技術(shù)作為一種高效、經(jīng)濟(jì)的地基處理方法，在地鐵車(chē)站地基處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。通過(guò)本研究，將明確CFG樁技術(shù)在不同地質(zhì)條件下的應(yīng)用效果和適用范圍，為地鐵車(chē)站地基處理方案的選擇和設(shè)計(jì)提供科學(xué)依據(jù)，有助于優(yōu)化地基處理方案，提高工程質(zhì)量，降低工程造價(jià)，保障地鐵車(chē)站的安全運(yùn)營(yíng)。從經(jīng)濟(jì)角度考慮，合理應(yīng)用CFG樁技術(shù)能夠有效降低地鐵工程建設(shè)成本。相較于傳統(tǒng)的樁基處理方法，CFG樁技術(shù)具有材料成本低、施工速度快、工期短等優(yōu)勢(shì)，能夠顯著減少工程建設(shè)的直接成本和間接成本。同時(shí)，通過(guò)優(yōu)化CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)參數(shù)和施工工藝，還可以進(jìn)一步提高地基處理的效果和經(jīng)濟(jì)性，為地鐵工程建設(shè)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)效益。在安全層面，確保地鐵車(chē)站地基基礎(chǔ)的穩(wěn)定性是保障地鐵安全運(yùn)營(yíng)的重要前提。地基變形過(guò)大可能導(dǎo)致車(chē)站結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫、傾斜等問(wèn)題，嚴(yán)重威脅地鐵的安全運(yùn)行。本研究通過(guò)對(duì)CFG樁技術(shù)改進(jìn)地鐵車(chē)站基礎(chǔ)與地基變形特性的深入研究，將為地鐵車(chē)站地基處理提供有效的技術(shù)手段，提高地基的穩(wěn)定性和承載能力，減小地基變形，從而保障地鐵車(chē)站的結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)安全，降低安全事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，保護(hù)人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀CFG樁技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，在國(guó)內(nèi)外得到了廣泛的研究與應(yīng)用，尤其是在地鐵及相關(guān)工程地基處理領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)外學(xué)者和工程技術(shù)人員通過(guò)理論分析、數(shù)值模擬和工程實(shí)踐，對(duì)CFG樁復(fù)合地基的工作機(jī)理、承載特性、變形規(guī)律以及設(shè)計(jì)計(jì)算方法等方面進(jìn)行了深入研究，取得了一系列重要成果。在國(guó)外，CFG樁技術(shù)的研究和應(yīng)用相對(duì)較早。一些發(fā)達(dá)國(guó)家如美國(guó)、日本、德國(guó)等在地基處理領(lǐng)域一直處于領(lǐng)先地位，對(duì)CFG樁技術(shù)也進(jìn)行了大量研究。美國(guó)在20世紀(jì)80年代就開(kāi)始將CFG樁技術(shù)應(yīng)用于一些大型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目中，并對(duì)其承載特性和變形規(guī)律進(jìn)行了研究。學(xué)者們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和數(shù)值模擬，分析了CFG樁復(fù)合地基在不同荷載條件下的工作性能，提出了一些設(shè)計(jì)計(jì)算方法。日本在軟土地基處理方面有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)CFG樁技術(shù)在軟土地基中的應(yīng)用進(jìn)行了深入研究。通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)，研究了CFG樁復(fù)合地基的加固效果和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，為該技術(shù)在日本的推廣應(yīng)用提供了理論支持。德國(guó)則注重CFG樁施工工藝和質(zhì)量控制方面的研究，開(kāi)發(fā)了一些先進(jìn)的施工設(shè)備和工藝，提高了CFG樁的施工效率和質(zhì)量。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加速，城市軌道交通建設(shè)蓬勃發(fā)展，CFG樁技術(shù)在地鐵工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，相關(guān)研究也日益深入。國(guó)內(nèi)學(xué)者在借鑒國(guó)外研究成果的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國(guó)的工程實(shí)際情況，對(duì)CFG樁技術(shù)進(jìn)行了大量的理論研究和工程實(shí)踐。在理論研究方面，針對(duì)CFG樁復(fù)合地基的工作機(jī)理，我國(guó)學(xué)者通過(guò)大量的室內(nèi)試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，揭示了樁土相互作用的本質(zhì)，提出了一些考慮樁土共同作用的理論模型。例如，通過(guò)建立樁土相互作用的力學(xué)模型，分析了樁土應(yīng)力比、樁側(cè)摩阻力、樁端阻力等參數(shù)的變化規(guī)律，為CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。在承載特性研究方面，學(xué)者們通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)靜載荷試驗(yàn)和數(shù)值模擬，研究了CFG樁復(fù)合地基的承載力影響因素，如樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距、褥墊層厚度等，建立了一些承載力計(jì)算公式。在變形規(guī)律研究方面，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)和理論分析，研究了CFG樁復(fù)合地基的沉降變形特性，提出了一些沉降計(jì)算方法，如分層總和法、Mindlin應(yīng)力解方法等。在數(shù)值模擬方面，國(guó)內(nèi)學(xué)者利用有限元軟件如ANSYS、ABAQUS、MIDASGTS等對(duì)CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行了大量的模擬分析。通過(guò)建立合理的數(shù)值模型，考慮土體的非線(xiàn)性特性、樁土界面的接觸特性以及施工過(guò)程的影響，能夠較為準(zhǔn)確地模擬CFG樁復(fù)合地基的受力和變形過(guò)程，為工程設(shè)計(jì)和分析提供了有力的工具。例如，通過(guò)數(shù)值模擬分析不同工況下CFG樁復(fù)合地基的應(yīng)力和位移分布，研究了樁土相互作用的機(jī)制，優(yōu)化了CFG樁的設(shè)計(jì)參數(shù)。在工程實(shí)踐方面，我國(guó)多個(gè)城市的地鐵建設(shè)中都成功應(yīng)用了CFG樁技術(shù)。如北京、上海、廣州、深圳等城市的地鐵工程中，CFG樁復(fù)合地基被廣泛用于車(chē)站、隧道等部位的地基處理，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。通過(guò)對(duì)這些工程實(shí)例的總結(jié)和分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了CFG樁技術(shù)在地鐵工程中的可行性和有效性，同時(shí)也積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)。盡管?chē)?guó)內(nèi)外在CFG樁技術(shù)研究方面取得了豐碩成果，但在某些方面仍存在不足。例如，在復(fù)雜地質(zhì)條件下，如深厚軟土、巖溶地區(qū)等，CFG樁復(fù)合地基的工作機(jī)理和設(shè)計(jì)方法還需要進(jìn)一步深入研究；在考慮地鐵列車(chē)振動(dòng)荷載長(zhǎng)期作用下，CFG樁復(fù)合地基的動(dòng)力響應(yīng)和長(zhǎng)期穩(wěn)定性研究還相對(duì)較少；目前的研究大多集中在單一因素對(duì)CFG樁復(fù)合地基性能的影響，而綜合考慮多種因素耦合作用的研究還不夠充分。此外，雖然數(shù)值模擬在CFG樁復(fù)合地基研究中得到了廣泛應(yīng)用，但數(shù)值模型的準(zhǔn)確性和可靠性仍有待進(jìn)一步提高，需要更多的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證和校準(zhǔn)。因此，針對(duì)這些研究空白和不足，開(kāi)展深入系統(tǒng)的研究具有重要的理論意義和工程實(shí)用價(jià)值。二、CFG樁技術(shù)的基本原理與特性2.1CFG樁技術(shù)簡(jiǎn)介CFG樁，即水泥粉煤灰碎石樁（CementFly-ashGravelPile），是一種由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等材料加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁。它屬于剛性樁復(fù)合地基的范疇，與樁間土、褥墊層共同構(gòu)成復(fù)合地基體系，在地基處理領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。CFG樁的材料組成具有獨(dú)特性和科學(xué)性。水泥作為主要的膠凝材料，為樁體提供必要的強(qiáng)度和粘結(jié)力，其水化反應(yīng)形成的凝膠結(jié)構(gòu)將其他材料緊密結(jié)合在一起，確保樁體在承受荷載時(shí)的整體性和穩(wěn)定性。粉煤灰則扮演著多重角色，一方面，它能夠顯著改善混合料的和易性，使混合料在施工過(guò)程中更易于攪拌、輸送和灌注，提高施工效率和質(zhì)量；另一方面，粉煤灰具有一定的活性，能夠參與水泥的水化反應(yīng)，減少水泥的用量，降低工程造價(jià)的同時(shí)，還能提高樁體的后期強(qiáng)度，增強(qiáng)樁體的耐久性。碎石作為樁體的主要骨料，賦予樁體較高的抗壓強(qiáng)度和承載能力，其堅(jiān)硬的顆粒結(jié)構(gòu)能夠有效抵抗外力的作用，保證樁體在承受上部荷載時(shí)不發(fā)生破壞。石屑或砂的摻入則進(jìn)一步優(yōu)化了樁體的顆粒級(jí)配，使樁體結(jié)構(gòu)更加密實(shí)，提高樁體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。通過(guò)合理調(diào)整水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂的配合比，可以使樁體強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到C7-C15，具有明顯的剛性樁特性。在工程實(shí)際應(yīng)用中，CFG樁的樁徑通常在400-600mm之間，樁長(zhǎng)則根據(jù)具體的地質(zhì)條件和工程要求確定，一般為8-30m。樁間距多為3-5倍樁徑，這種布置方式既能保證樁體之間的相互作用，又能充分發(fā)揮樁間土的承載能力，提高復(fù)合地基的整體性能。例如，在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)勘察報(bào)告，采用了樁徑為500mm、樁長(zhǎng)為15m、樁間距為1.5m的CFG樁布置方案，有效地提高了地基的承載力，滿(mǎn)足了工程的設(shè)計(jì)要求。作為一種高粘結(jié)強(qiáng)度樁，CFG樁與其他類(lèi)型的樁相比，具有顯著的特點(diǎn)。與散粒材料樁如砂樁、碎石樁等不同，CFG樁在荷載作用下，樁身不會(huì)出現(xiàn)鼓脹破壞的現(xiàn)象，能夠全樁長(zhǎng)發(fā)揮側(cè)摩阻力。當(dāng)樁端落在較好的土層上時(shí)，樁體具有明顯的端承力，能夠?qū)⒊惺艿暮奢d通過(guò)樁周的摩擦力和樁端阻力傳遞到深層地基中，從而大幅度提高復(fù)合地基的承載力。例如，在處理上部軟下部硬的地質(zhì)條件時(shí)，碎石樁將荷載向深層傳遞較為困難，而CFG樁憑借其剛性樁的性狀，可全樁長(zhǎng)發(fā)揮側(cè)摩阻力，并能有效地向深層傳遞荷載，確保地基的穩(wěn)定性。此外，CFG樁復(fù)合地基通過(guò)褥墊層與基礎(chǔ)連接，這是其區(qū)別于其他樁基礎(chǔ)的關(guān)鍵特征之一。無(wú)論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，褥墊層的存在都能保證樁間土始終參與工作。在荷載作用下，由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大，樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞，相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載，使樁土共同承擔(dān)荷載，提高復(fù)合地基的承載力，減小變形。2.2加固機(jī)理分析CFG樁加固地基的過(guò)程涉及多個(gè)物理力學(xué)機(jī)制，主要通過(guò)樁土共同作用、荷載傳遞以及擠密效應(yīng)等實(shí)現(xiàn)地基性能的顯著提升，從而有效滿(mǎn)足地鐵車(chē)站對(duì)地基穩(wěn)定性和承載能力的嚴(yán)格要求。樁土共同作用是CFG樁復(fù)合地基工作的核心機(jī)制之一。在CFG樁復(fù)合地基體系中，樁體和樁間土通過(guò)褥墊層緊密連接，共同承擔(dān)來(lái)自上部結(jié)構(gòu)的荷載。由于樁體的強(qiáng)度和模量明顯高于樁間土，在荷載作用初期，樁頂應(yīng)力迅速增大，顯著高于樁間土表面應(yīng)力，這種應(yīng)力差異促使樁體率先發(fā)揮承載作用，將荷載向深層地基傳遞。隨著荷載的持續(xù)增加和地基的逐步變形，樁間土也逐漸參與工作，與樁體協(xié)同承擔(dān)荷載。通過(guò)對(duì)某地鐵車(chē)站地基處理工程的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，在加載初期，樁頂應(yīng)力集中明顯，承擔(dān)了大部分荷載；隨著時(shí)間推移，樁間土的應(yīng)力逐漸增加，樁土應(yīng)力比逐漸趨于穩(wěn)定，表明樁土共同作用的效果逐漸顯現(xiàn)。樁土共同作用的效果與褥墊層的特性密切相關(guān)。褥墊層作為樁體與基礎(chǔ)之間的過(guò)渡層，具有調(diào)節(jié)樁土應(yīng)力分布和變形協(xié)調(diào)的重要作用。其厚度、材料性質(zhì)和壓實(shí)度等參數(shù)直接影響樁土共同作用的發(fā)揮。一般來(lái)說(shuō)，褥墊層越厚，樁間土承擔(dān)的荷載比例越大，樁土應(yīng)力比越小，有利于充分發(fā)揮樁間土的承載能力；但褥墊層過(guò)厚可能導(dǎo)致地基變形過(guò)大，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。相反，褥墊層過(guò)薄則會(huì)使樁體承擔(dān)的荷載過(guò)大，樁間土的承載能力難以充分發(fā)揮，甚至可能導(dǎo)致樁頂應(yīng)力集中，引發(fā)樁體破壞。因此，在工程設(shè)計(jì)中，需要根據(jù)具體的地質(zhì)條件、工程要求和上部結(jié)構(gòu)荷載等因素，合理確定褥墊層的厚度和材料參數(shù)，以?xún)?yōu)化樁土共同作用效果，確保復(fù)合地基的穩(wěn)定性和承載能力。荷載傳遞是CFG樁加固地基的另一個(gè)重要機(jī)理。CFG樁作為剛性樁，在承受上部荷載時(shí)，主要通過(guò)樁側(cè)摩阻力和樁端阻力將荷載傳遞到深層地基中。樁側(cè)摩阻力是指樁體與樁周土之間的摩擦力，其大小與樁周土的性質(zhì)、樁體表面粗糙度以及樁土之間的相對(duì)位移等因素有關(guān)。在樁體貫入地基的過(guò)程中，樁周土受到擠壓和擾動(dòng)，形成一定的剪切強(qiáng)度，從而提供樁側(cè)摩阻力。樁端阻力則是指樁端與持力層之間的相互作用力，當(dāng)樁端落在較好的土層上時(shí)，樁端阻力能夠得到充分發(fā)揮，有效地將荷載傳遞到深層穩(wěn)定土層，提高地基的承載能力。例如，在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，通過(guò)靜載荷試驗(yàn)和數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，隨著樁長(zhǎng)的增加，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力逐漸增大，復(fù)合地基的承載力也相應(yīng)提高；當(dāng)樁長(zhǎng)達(dá)到一定程度后，樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的增長(zhǎng)趨于平緩，復(fù)合地基的承載力增長(zhǎng)幅度也逐漸減小。這表明在設(shè)計(jì)CFG樁時(shí)，需要根據(jù)地質(zhì)條件和工程要求，合理確定樁長(zhǎng)，以充分發(fā)揮樁側(cè)摩阻力和樁端阻力的作用，提高地基的承載能力。擠密效應(yīng)是CFG樁加固地基的重要作用之一，尤其在采用振動(dòng)沉管法施工時(shí)表現(xiàn)更為明顯。在施工過(guò)程中，沉管的振動(dòng)和擠壓作用使樁間土受到強(qiáng)烈的擾動(dòng)和密實(shí)，土體的孔隙比減小，密度增大，從而提高了樁間土的物理力學(xué)性質(zhì)。對(duì)于砂土和粉土等松散土體，擠密效應(yīng)尤為顯著，能夠有效提高土體的抗剪強(qiáng)度和承載力。例如，在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，對(duì)采用振動(dòng)沉管法施工的CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行加固前后的土體物理力學(xué)性質(zhì)測(cè)試，結(jié)果表明，加固后樁間土的孔隙比減小了約15%，密實(shí)度提高了約20%，地基承載力提高了約30%。這充分說(shuō)明了擠密效應(yīng)對(duì)提高地基性能的重要作用。擠密效應(yīng)還能夠改善土體的滲透性，減少地基的沉降和變形。通過(guò)對(duì)樁間土的擠密，土體中的孔隙結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，滲透系數(shù)降低，從而有效地減少了地下水在土體中的滲流，降低了地基的沉降和變形風(fēng)險(xiǎn)。2.3CFG樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與局限性CFG樁技術(shù)在地鐵車(chē)站地基處理中展現(xiàn)出多方面的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也存在一定的局限性，這需要在實(shí)際工程應(yīng)用中全面考量。在優(yōu)勢(shì)方面，CFG樁技術(shù)首先體現(xiàn)在承載力提升顯著。由于CFG樁是高粘結(jié)強(qiáng)度樁，樁體強(qiáng)度比樁周土大，在荷載作用下，樁體本身的壓縮量明顯比其周?chē)浲列?，基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基的附加應(yīng)力隨著地基的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象。CFG樁能全樁長(zhǎng)發(fā)揮側(cè)摩阻力，當(dāng)樁端落在較好土層上時(shí)，具有明顯的端承力，可將承受的荷載通過(guò)樁周的摩擦力和樁端阻力傳遞到深層地基中，使得復(fù)合地基承載力可大幅度提高。研究表明，在相同地質(zhì)條件下，采用CFG樁復(fù)合地基處理后的地基承載力相比天然地基可提高2-3倍，能有效滿(mǎn)足地鐵車(chē)站對(duì)地基承載力的高要求。成本控制優(yōu)勢(shì)突出也是CFG樁技術(shù)的一大亮點(diǎn)。與傳統(tǒng)的灌注樁或預(yù)制樁相比，CFG樁材料費(fèi)用可節(jié)省30%-50%。這主要得益于其材料組成，CFG樁體材料可以摻入工業(yè)廢料粉煤灰，減少了水泥等主要材料的用量，同時(shí)CFG樁不配筋，進(jìn)一步降低了成本。此外，其施工工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，施工機(jī)械租賃費(fèi)用也較低，整體工程造價(jià)一般僅為樁基的1/3-1/2，在滿(mǎn)足工程要求的前提下，為地鐵建設(shè)節(jié)省了大量資金。施工效率高是CFG樁技術(shù)的又一顯著優(yōu)勢(shì)。CFG樁常用的施工方法如長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注法和振動(dòng)沉管法，都具有機(jī)械化程度高的特點(diǎn)。以長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注法為例，一臺(tái)鉆機(jī)每天可鉆孔數(shù)十根，施工速度快，能有效縮短工期。在地鐵車(chē)站建設(shè)這樣工期緊張的項(xiàng)目中，快速的施工進(jìn)度可以減少施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，降低施工成本，同時(shí)也能使地鐵早日投入運(yùn)營(yíng)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。CFG樁技術(shù)還具有良好的環(huán)保性能。其充分利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料，減少了粉煤灰對(duì)環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)了資源的有效利用。同時(shí)，與一些傳統(tǒng)地基處理方法相比，CFG樁施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪音、振動(dòng)等污染較小，符合現(xiàn)代工程建設(shè)對(duì)環(huán)保的要求。然而，CFG樁技術(shù)也存在一定的局限性。在特殊地質(zhì)條件下，其應(yīng)用受到限制。例如在深厚淤泥或液化土層中，由于土體過(guò)于軟弱或在地震等動(dòng)力荷載作用下容易發(fā)生液化，CFG樁施工難度大，成樁質(zhì)量難以保證。在堅(jiān)硬巖石或密實(shí)砂層中，成樁困難，強(qiáng)行施工可能導(dǎo)致樁體損壞或施工效率極低。此外，對(duì)于地下水位較高的地區(qū)，若不采取有效的降水措施，也會(huì)影響CFG樁的施工質(zhì)量和效果。施工質(zhì)量受工藝影響大也是CFG樁技術(shù)的一個(gè)問(wèn)題。在施工過(guò)程中，如拔管速度過(guò)快可能導(dǎo)致斷樁，地層軟弱可能引發(fā)縮頸現(xiàn)象，混合料離析會(huì)影響樁體強(qiáng)度。若施工過(guò)程中對(duì)樁身垂直度控制不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致樁體受力不均，影響復(fù)合地基的承載能力和穩(wěn)定性。因此，CFG樁施工需要嚴(yán)格控制施工工藝和參數(shù)，對(duì)施工人員的技術(shù)水平和管理要求較高。樁體強(qiáng)度相對(duì)較低也是其局限性之一。CFG樁樁身強(qiáng)度一般在C10-C20之間，低于混凝土樁。在一些對(duì)地基承載能力和變形要求極高的特殊工程部位，可能無(wú)法單獨(dú)滿(mǎn)足工程要求，需要與其他地基處理方法聯(lián)合使用。此外，CFG樁需配合褥墊層使用，褥墊層的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量也會(huì)影響復(fù)合地基的性能，增加了工程設(shè)計(jì)和施工的復(fù)雜性。三、地鐵車(chē)站基礎(chǔ)與地基變形特性分析3.1地鐵車(chē)站工程特點(diǎn)地鐵車(chē)站作為城市軌道交通系統(tǒng)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是集乘客集散、換乘、候車(chē)等多種功能于一體的大型地下建筑物，其工程特點(diǎn)相較于一般建筑工程具有顯著的特殊性和復(fù)雜性。從結(jié)構(gòu)類(lèi)型來(lái)看，地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)形式豐富多樣，主要包括矩形框架結(jié)構(gòu)、拱形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)以及它們的組合形式。矩形框架結(jié)構(gòu)由于其施工方便、空間利用率高，在明挖法施工的地鐵車(chē)站中應(yīng)用最為廣泛。例如，北京地鐵大部分車(chē)站采用矩形框架結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由頂板、底板、側(cè)墻和中柱組成，形成一個(gè)穩(wěn)定的框架體系，能夠有效承受上部荷載和側(cè)向土壓力。拱形結(jié)構(gòu)則常用于暗挖法施工的車(chē)站，其力學(xué)性能良好，能夠充分發(fā)揮材料的抗壓性能，如北京地鐵10號(hào)線(xiàn)部分車(chē)站采用拱形結(jié)構(gòu)，通過(guò)合理的拱軸線(xiàn)設(shè)計(jì)，使結(jié)構(gòu)在承受荷載時(shí)處于較為有利的受力狀態(tài)。圓形結(jié)構(gòu)在盾構(gòu)法施工的車(chē)站中較為常見(jiàn)，其受力均勻，對(duì)周?chē)馏w的擾動(dòng)較小，如上海地鐵部分車(chē)站采用圓形盾構(gòu)隧道作為主體結(jié)構(gòu)，有效適應(yīng)了軟土地層的特點(diǎn)。在荷載分布方面，地鐵車(chē)站承受的荷載種類(lèi)繁多且復(fù)雜。永久荷載主要包括結(jié)構(gòu)自重、覆土荷載、側(cè)向水土壓力和水浮力等。結(jié)構(gòu)自重是由車(chē)站主體結(jié)構(gòu)和附屬結(jié)構(gòu)的材料重量產(chǎn)生的，其大小與結(jié)構(gòu)的尺寸和材料密度密切相關(guān)。覆土荷載是指車(chē)站頂部覆蓋土層的重量，它隨著覆土厚度的增加而增大，對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)的豎向承載能力提出了較高要求。側(cè)向水土壓力是車(chē)站結(jié)構(gòu)在水平方向上受到的主要荷載，其大小與土體的性質(zhì)、地下水位高度以及車(chē)站的埋深等因素有關(guān)。在地下水位較高的地區(qū)，水浮力對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)的影響不可忽視，它會(huì)使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生向上的浮力，增加結(jié)構(gòu)的抗浮設(shè)計(jì)難度?？勺兒奢d主要包括列車(chē)荷載、人群荷載和設(shè)備荷載等。列車(chē)荷載是地鐵車(chē)站特有的動(dòng)荷載，具有重復(fù)性、振動(dòng)性和沖擊性等特點(diǎn)。列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的振動(dòng)和沖擊荷載會(huì)對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)產(chǎn)生疲勞損傷，影響結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性。人群荷載則是根據(jù)車(chē)站的客流量和使用功能確定的，在高峰時(shí)段，人群荷載會(huì)達(dá)到較大值，對(duì)車(chē)站的樓扶梯、站臺(tái)等部位的承載能力提出了考驗(yàn)。設(shè)備荷載主要來(lái)自于車(chē)站內(nèi)的各種機(jī)電設(shè)備，如通風(fēng)空調(diào)設(shè)備、供電設(shè)備、通信信號(hào)設(shè)備等，這些設(shè)備的重量和分布位置對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也有一定影響。偶然荷載主要包括地震荷載、人防荷載等。地震荷載是一種隨機(jī)性強(qiáng)、破壞力大的荷載，對(duì)地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)的抗震性能要求極高。在地震作用下，車(chē)站結(jié)構(gòu)會(huì)受到水平和豎向地震力的作用，可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞和倒塌。人防荷載是為了滿(mǎn)足地鐵車(chē)站在戰(zhàn)時(shí)的防護(hù)要求而考慮的荷載，其作用時(shí)間短、強(qiáng)度大，對(duì)車(chē)站結(jié)構(gòu)的防護(hù)設(shè)計(jì)提出了特殊要求。地鐵車(chē)站的建設(shè)通常位于城市中心區(qū)域，周邊環(huán)境復(fù)雜，這對(duì)車(chē)站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。車(chē)站周邊存在大量的建筑物、地下管線(xiàn)和交通要道，施工過(guò)程中需要采取有效的保護(hù)措施，避免對(duì)周邊環(huán)境造成影響。例如，在車(chē)站基坑開(kāi)挖過(guò)程中，需要對(duì)周邊建筑物進(jìn)行監(jiān)測(cè)和加固，防止因土體位移導(dǎo)致建筑物開(kāi)裂或倒塌；對(duì)于地下管線(xiàn)，需要進(jìn)行詳細(xì)的勘察和遷改，確保施工安全。此外，地鐵車(chē)站與周邊建筑物的連接和協(xié)同工作也需要進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)功能的優(yōu)化和整合。由于地鐵車(chē)站的功能特殊性，對(duì)其結(jié)構(gòu)的耐久性和防水性要求極高。車(chē)站結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期處于地下潮濕環(huán)境中，受到地下水、土壤中的化學(xué)物質(zhì)以及微生物等的侵蝕，容易導(dǎo)致結(jié)構(gòu)材料的劣化和性能下降。因此，在設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，需要采取有效的耐久性措施，如選用耐腐蝕的結(jié)構(gòu)材料、設(shè)置防水層和保護(hù)層等。防水性是地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，一旦出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，不僅會(huì)影響車(chē)站的正常使用，還會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性造成損害。目前，常用的防水措施包括結(jié)構(gòu)自防水、卷材防水、涂料防水等，通過(guò)多種防水措施的綜合應(yīng)用，確保車(chē)站結(jié)構(gòu)的防水性能。3.2地基變形的影響因素地鐵車(chē)站地基變形是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，受到多種因素的綜合影響，主要包括地質(zhì)條件、施工工藝以及周邊環(huán)境等方面，深入研究這些影響因素對(duì)于準(zhǔn)確預(yù)測(cè)和有效控制地基變形至關(guān)重要。地質(zhì)條件是影響地鐵車(chē)站地基變形的關(guān)鍵因素之一，其中土體性質(zhì)起著決定性作用。不同類(lèi)型的土體，其物理力學(xué)性質(zhì)差異顯著，對(duì)地基變形的影響也各不相同。例如，軟黏土具有高壓縮性、低強(qiáng)度和高含水量的特點(diǎn)，在荷載作用下，軟黏土的壓縮變形較大，且變形穩(wěn)定所需時(shí)間較長(zhǎng)。以某地鐵車(chē)站建設(shè)為例，該車(chē)站場(chǎng)地內(nèi)存在深厚的軟黏土層，在施工過(guò)程中，盡管采取了地基加固措施，但由于軟黏土的特性，地基仍出現(xiàn)了較大的沉降變形，且在運(yùn)營(yíng)初期，沉降仍在持續(xù)發(fā)展。與之相反，砂土的顆粒較大，透水性強(qiáng)，壓縮性相對(duì)較小，在相同荷載作用下，砂土的變形相對(duì)較小且變形發(fā)展較快。然而，當(dāng)砂土處于飽和狀態(tài)且受到振動(dòng)荷載作用時(shí)，可能會(huì)發(fā)生液化現(xiàn)象，導(dǎo)致地基承載力急劇下降，變形迅速增大。在地震等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，飽和砂土場(chǎng)地的地鐵車(chē)站地基容易因砂土液化而產(chǎn)生嚴(yán)重的變形甚至破壞。地下水狀況也是影響地基變形的重要因素。地下水的水位變化會(huì)改變土體的有效應(yīng)力狀態(tài)，從而對(duì)地基變形產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)水位下降時(shí)，土體中的有效應(yīng)力增加，可能導(dǎo)致土體壓縮變形增大，進(jìn)而引起地基沉降。某地鐵車(chē)站在施工過(guò)程中，由于降水措施不當(dāng)，導(dǎo)致地下水位大幅下降，周邊土體產(chǎn)生了明顯的沉降變形，對(duì)鄰近建筑物和地下管線(xiàn)造成了不利影響。相反，當(dāng)水位上升時(shí)，土體的有效重度減小，地基承載力降低，也可能引發(fā)地基的不均勻沉降。在地下水位較高的地區(qū)，若地鐵車(chē)站的防水措施不到位，地下水滲入地基土體，會(huì)使土體的含水量增加，強(qiáng)度降低，導(dǎo)致地基變形增大。此外，地下水的流動(dòng)還可能引起土體的潛蝕和管涌等現(xiàn)象，進(jìn)一步破壞地基的穩(wěn)定性，加劇地基變形。施工工藝對(duì)地鐵車(chē)站地基變形有著直接且重要的影響?；娱_(kāi)挖是地鐵車(chē)站施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，開(kāi)挖過(guò)程中的土體卸載會(huì)導(dǎo)致地基應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生改變，從而引起地基變形。基坑開(kāi)挖的方式、順序和速度等都會(huì)對(duì)地基變形產(chǎn)生不同程度的影響。采用分層分段開(kāi)挖方式，并及時(shí)進(jìn)行支撐和加固，可以有效控制地基的變形。在某地鐵車(chē)站基坑開(kāi)挖工程中，通過(guò)采用分層分段開(kāi)挖結(jié)合及時(shí)支撐的施工工藝，將地基的變形控制在了設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)，確保了施工的安全和周邊環(huán)境的穩(wěn)定。相反，若開(kāi)挖速度過(guò)快，土體卸載過(guò)于迅速，會(huì)使地基來(lái)不及調(diào)整應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致地基變形過(guò)大。在一些工程中，由于急于趕工期，基坑開(kāi)挖速度過(guò)快，導(dǎo)致周邊土體產(chǎn)生了較大的位移和沉降，對(duì)鄰近建筑物和地下管線(xiàn)造成了損壞。地基加固措施的選擇和實(shí)施效果也直接關(guān)系到地基變形的控制。常見(jiàn)的地基加固方法如CFG樁復(fù)合地基、深層攪拌樁、高壓噴射注漿等，通過(guò)改善地基土體的物理力學(xué)性質(zhì)，提高地基的承載力和穩(wěn)定性，從而減小地基變形。然而，不同的加固方法適用于不同的地質(zhì)條件，其加固效果也存在差異。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，根據(jù)場(chǎng)地的地質(zhì)條件，采用了CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行加固，通過(guò)合理設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、樁徑和樁間距等參數(shù)，有效地提高了地基的承載力，減小了地基變形。但如果加固措施選擇不當(dāng)或施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，不僅無(wú)法達(dá)到預(yù)期的加固效果，還可能導(dǎo)致地基變形加劇。在一些工程中，由于深層攪拌樁的施工質(zhì)量問(wèn)題，樁體強(qiáng)度不足，無(wú)法有效承擔(dān)上部荷載，導(dǎo)致地基出現(xiàn)了較大的沉降變形。周邊環(huán)境因素對(duì)地鐵車(chē)站地基變形的影響也不容忽視。鄰近建筑物的存在會(huì)對(duì)地鐵車(chē)站地基產(chǎn)生附加應(yīng)力，從而影響地基的變形。鄰近建筑物的基礎(chǔ)形式、荷載大小和距離等都會(huì)對(duì)附加應(yīng)力的分布和大小產(chǎn)生影響。當(dāng)鄰近建筑物采用深基礎(chǔ)且荷載較大時(shí)，其對(duì)地鐵車(chē)站地基的影響更為顯著。在某地鐵車(chē)站附近，有一座高層建筑采用了樁基礎(chǔ)，由于該建筑距離地鐵車(chē)站較近，在建筑施工和使用過(guò)程中，其基礎(chǔ)荷載對(duì)地鐵車(chē)站地基產(chǎn)生了較大的附加應(yīng)力，導(dǎo)致地鐵車(chē)站地基出現(xiàn)了一定程度的不均勻沉降。地下管線(xiàn)的分布和施工也會(huì)對(duì)地基變形產(chǎn)生影響。在地鐵車(chē)站施工過(guò)程中，若對(duì)地下管線(xiàn)的保護(hù)措施不當(dāng)，施工活動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致地下管線(xiàn)的變形甚至破裂，進(jìn)而影響地基的穩(wěn)定性，引發(fā)地基變形。在某地鐵車(chē)站施工過(guò)程中，由于對(duì)一條供水管道的保護(hù)措施不到位，施工時(shí)不慎擾動(dòng)了管道周?chē)耐馏w，導(dǎo)致管道發(fā)生變形，進(jìn)而引起了周邊地基的沉降。此外，交通荷載的振動(dòng)作用也會(huì)對(duì)地鐵車(chē)站地基產(chǎn)生長(zhǎng)期的影響，可能導(dǎo)致地基土體的密實(shí)度發(fā)生變化，從而引起地基變形。地鐵列車(chē)的運(yùn)行會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)荷載，這種振動(dòng)荷載長(zhǎng)期作用于地基，可能會(huì)使地基土體的顆粒重新排列，導(dǎo)致地基的壓縮性增加，變形逐漸增大。3.3地基變形的危害及控制標(biāo)準(zhǔn)地基變形若超出合理范圍，會(huì)給地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)帶來(lái)諸多危害，制定科學(xué)合理的控制標(biāo)準(zhǔn)是保障地鐵車(chē)站正常運(yùn)行的關(guān)鍵。地基變形過(guò)大對(duì)地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)安全會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。不均勻沉降是常見(jiàn)的地基變形問(wèn)題，它會(huì)使車(chē)站結(jié)構(gòu)承受額外的附加應(yīng)力。當(dāng)不均勻沉降超過(guò)結(jié)構(gòu)的承受能力時(shí)，結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)裂縫。在某地鐵車(chē)站的建設(shè)過(guò)程中，由于地基不均勻沉降，車(chē)站主體結(jié)構(gòu)的側(cè)墻和底板出現(xiàn)了多條裂縫，裂縫寬度最大達(dá)到了0.5mm，這不僅削弱了結(jié)構(gòu)的承載能力，還影響了結(jié)構(gòu)的防水性能，給車(chē)站的安全運(yùn)營(yíng)埋下了隱患。若不均勻沉降持續(xù)發(fā)展，還可能導(dǎo)致結(jié)構(gòu)傾斜，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)結(jié)構(gòu)坍塌。某城市地鐵車(chē)站在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，由于地基不均勻沉降，車(chē)站結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯的傾斜，傾斜率達(dá)到了1/200，超出了規(guī)范允許的范圍，導(dǎo)致車(chē)站不得不暫停運(yùn)營(yíng)，進(jìn)行緊急加固處理，造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響。對(duì)車(chē)站的附屬設(shè)施和設(shè)備，地基變形過(guò)大同樣會(huì)產(chǎn)生不良影響。對(duì)于車(chē)站的軌道系統(tǒng)，地基變形會(huì)導(dǎo)致軌道不平順。軌道不平順會(huì)使列車(chē)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生額外的振動(dòng)和沖擊荷載，這不僅會(huì)加劇軌道和車(chē)輛的磨損，縮短其使用壽命，還會(huì)影響列車(chē)的運(yùn)行安全和平穩(wěn)性。當(dāng)軌道不平順嚴(yán)重時(shí)，可能導(dǎo)致列車(chē)脫軌，造成嚴(yán)重的安全事故。車(chē)站內(nèi)的通風(fēng)、供電、通信等設(shè)備也會(huì)因地基變形而受到影響。設(shè)備基礎(chǔ)的不均勻沉降可能導(dǎo)致設(shè)備安裝精度下降，設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，甚至損壞設(shè)備，影響車(chē)站的正常運(yùn)營(yíng)。在地鐵車(chē)站運(yùn)營(yíng)方面，地基變形過(guò)大也會(huì)帶來(lái)諸多不利影響。它會(huì)影響乘客的舒適度和安全性。當(dāng)?shù)鼗冃螌?dǎo)致車(chē)站地面不平整或結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂縫時(shí)，乘客在車(chē)站內(nèi)行走時(shí)容易摔倒，造成人身傷害。在某地鐵車(chē)站，由于地基變形，站臺(tái)地面出現(xiàn)了明顯的高低不平，在高峰時(shí)段，一名乘客不慎摔倒，導(dǎo)致腿部骨折，給乘客帶來(lái)了身體和精神上的痛苦。地基變形還可能引發(fā)車(chē)站內(nèi)的積水問(wèn)題。當(dāng)?shù)鼗两祵?dǎo)致車(chē)站地面排水不暢時(shí)，雨水或其他積水會(huì)在車(chē)站內(nèi)積聚，影響乘客的通行，同時(shí)也會(huì)對(duì)車(chē)站的電氣設(shè)備和結(jié)構(gòu)造成損壞。為了確保地鐵車(chē)站的安全和正常運(yùn)營(yíng)，必須嚴(yán)格控制地基變形。我國(guó)制定了一系列相關(guān)的控制標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范?！兜罔F設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50157-2013）對(duì)地鐵車(chē)站地基的沉降和差異沉降做出了明確規(guī)定。對(duì)于一般地段的地鐵車(chē)站，其地基最終沉降量不應(yīng)大于200mm，相鄰柱基的差異沉降不應(yīng)大于0.15%L（L為相鄰柱基的中心距離）。在一些對(duì)變形要求較高的特殊地段，如穿越重要建筑物或地下管線(xiàn)的地段，地基沉降量和差異沉降的控制標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格，最終沉降量可能要求控制在100mm以?xún)?nèi)，差異沉降控制在0.1%L以?xún)?nèi)。這些標(biāo)準(zhǔn)的制定是基于大量的工程實(shí)踐和理論研究，旨在保證地鐵車(chē)站在各種工況下的結(jié)構(gòu)安全和正常運(yùn)營(yíng)。在實(shí)際工程中，還需要根據(jù)具體的工程地質(zhì)條件、車(chē)站結(jié)構(gòu)形式和運(yùn)營(yíng)要求等因素，對(duì)地基變形控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的調(diào)整和優(yōu)化。在軟土地層中，由于土體的壓縮性較大，地基沉降量往往較大，因此可能需要采取更嚴(yán)格的地基處理措施和變形控制標(biāo)準(zhǔn)。而在巖石地層中，地基的穩(wěn)定性相對(duì)較好，變形控制標(biāo)準(zhǔn)可以適當(dāng)放寬。對(duì)于一些重要的地鐵車(chē)站，如換乘站、樞紐站等，由于其客流量大、功能復(fù)雜，對(duì)結(jié)構(gòu)安全和運(yùn)營(yíng)的要求更高，因此也需要制定更為嚴(yán)格的地基變形控制標(biāo)準(zhǔn)。四、CFG樁技術(shù)在地鐵車(chē)站地基處理中的應(yīng)用案例分析4.1案例一：[具體城市]地鐵[線(xiàn)路號(hào)]車(chē)站[具體城市]地鐵[線(xiàn)路號(hào)]車(chē)站位于城市核心區(qū)域，周邊高樓林立，地下管線(xiàn)錯(cuò)綜復(fù)雜，交通流量巨大。該車(chē)站為地下兩層島式車(chē)站，主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土矩形框架結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)[X]米，寬[X]米，埋深約[X]米。車(chē)站場(chǎng)地的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，自上而下依次分布著雜填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)黏土、粉砂和細(xì)砂等土層。雜填土厚度在1-3米之間，結(jié)構(gòu)松散，成分復(fù)雜，主要由建筑垃圾、生活垃圾和粘性土組成，其承載力較低，壓縮性較高，不能滿(mǎn)足車(chē)站地基的承載要求。粉質(zhì)黏土厚度約為5-7米，呈可塑狀態(tài)，含水量較高，壓縮模量較小，地基承載力特征值約為100kPa。淤泥質(zhì)黏土厚度達(dá)8-10米，具有高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度和低滲透性的特點(diǎn)，是影響地基穩(wěn)定性和變形的主要土層，其地基承載力特征值僅為60kPa。粉砂和細(xì)砂層分布在較深部位，厚度較大，但在地下水位以下，存在砂土液化的潛在風(fēng)險(xiǎn)。此外，場(chǎng)地地下水位較高，距離地面約1-2米，地下水對(duì)地基土的力學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性有顯著影響。鑒于該車(chē)站的地質(zhì)條件和工程要求，采用了CFG樁復(fù)合地基技術(shù)進(jìn)行地基處理。設(shè)計(jì)方案中，CFG樁樁徑為500mm，樁長(zhǎng)根據(jù)不同區(qū)域的地質(zhì)條件和設(shè)計(jì)要求確定，在15-20米之間，以確保樁端能夠進(jìn)入相對(duì)穩(wěn)定的持力層。樁間距為1.5米，按正方形布置，這種布置方式能夠使樁體均勻分擔(dān)上部荷載，有效提高地基的整體承載能力。樁體材料采用C15強(qiáng)度等級(jí)的水泥粉煤灰碎石混合料，通過(guò)優(yōu)化配合比，確保樁體具有足夠的強(qiáng)度和耐久性。褥墊層厚度為300mm，采用中粗砂鋪設(shè)，其作用是調(diào)節(jié)樁土應(yīng)力分布，保證樁間土能夠充分發(fā)揮承載作用，同時(shí)增強(qiáng)地基的變形協(xié)調(diào)能力。施工過(guò)程嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。首先進(jìn)行場(chǎng)地平整和測(cè)量放線(xiàn)，準(zhǔn)確確定樁位。采用長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注成樁工藝，該工藝具有施工速度快、噪音小、對(duì)周?chē)h(huán)境影響小等優(yōu)點(diǎn)。在鉆孔過(guò)程中，密切關(guān)注鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度、垂直度和土層變化情況，確保鉆孔質(zhì)量。當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，開(kāi)始泵送混合料，邊泵送邊拔管，控制拔管速度在1.2-1.5米/分鐘之間，以保證樁體的連續(xù)性和密實(shí)性。為防止樁頂出現(xiàn)浮漿和保證樁體強(qiáng)度，在樁頂超灌500mm。施工過(guò)程中，還對(duì)每根樁的成樁時(shí)間、混合料用量、泵送壓力等參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。為評(píng)估CFG樁技術(shù)的應(yīng)用效果，在施工前后對(duì)地基變形進(jìn)行了全面監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容包括地表沉降、深層沉降、水平位移和孔隙水壓力等。在車(chē)站場(chǎng)地內(nèi)布置了多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，形成了完整的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。施工前，對(duì)場(chǎng)地原始狀態(tài)下的地基變形進(jìn)行了初始測(cè)量，作為后續(xù)監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)。施工過(guò)程中，定期對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)掌握地基變形的發(fā)展趨勢(shì)。施工完成后，對(duì)地基進(jìn)行了為期一年的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，以評(píng)估地基的穩(wěn)定性和變形收斂情況。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，在施工過(guò)程中，隨著CFG樁的施工和上部結(jié)構(gòu)的逐步加載，地基沉降逐漸增大，但增長(zhǎng)速率逐漸減小。施工完成后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉降穩(wěn)定期，地基沉降趨于收斂。處理后的地基最終沉降量控制在30mm以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求（設(shè)計(jì)允許沉降量為50mm）。與處理前相比，地基沉降量顯著減小，表明CFG樁復(fù)合地基有效地提高了地基的承載能力，減小了地基變形。在差異沉降方面，通過(guò)對(duì)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的沉降數(shù)據(jù)對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的差異沉降較小，最大差異沉降為5mm，遠(yuǎn)小于規(guī)范允許的差異沉降值（0.15%L，L為相鄰柱基的中心距離），這說(shuō)明CFG樁復(fù)合地基在改善地基不均勻性、控制差異沉降方面取得了良好的效果。水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，地基在水平方向上的位移量較小，最大值為8mm，處于安全范圍內(nèi)，表明CFG樁復(fù)合地基在抵抗水平荷載作用下，能夠保持良好的穩(wěn)定性，有效防止了地基的水平滑動(dòng)和傾斜?？紫端畨毫ΡO(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)表明，在施工過(guò)程中，由于CFG樁的施工對(duì)土體產(chǎn)生了一定的擾動(dòng)，孔隙水壓力有所上升，但隨著時(shí)間的推移，孔隙水壓力逐漸消散，恢復(fù)到正常水平，這說(shuō)明地基土體在施工后的固結(jié)過(guò)程正常，未對(duì)地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。綜合以上監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，可以得出結(jié)論：在[具體城市]地鐵[線(xiàn)路號(hào)]車(chē)站地基處理中，CFG樁技術(shù)的應(yīng)用取得了顯著的效果。通過(guò)采用合理的設(shè)計(jì)方案和嚴(yán)格的施工工藝，有效地提高了地基的承載能力，減小了地基沉降和差異沉降，增強(qiáng)了地基的穩(wěn)定性，滿(mǎn)足了地鐵車(chē)站對(duì)地基變形的嚴(yán)格要求，為車(chē)站的安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供了可靠的保障。4.2案例二：[具體城市]地鐵[線(xiàn)路號(hào)]車(chē)站[具體城市]地鐵[線(xiàn)路號(hào)]車(chē)站地處城市繁華商業(yè)區(qū)，周邊商業(yè)建筑密集，交通流量大，地下管線(xiàn)縱橫交錯(cuò)。車(chē)站為地下三層島式車(chē)站，主體結(jié)構(gòu)采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，總長(zhǎng)[X]米，標(biāo)準(zhǔn)段寬度[X]米，埋深約[X]米。該車(chē)站場(chǎng)地地質(zhì)條件復(fù)雜，自上而下主要分布有雜填土、粉質(zhì)黏土、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉砂、細(xì)砂以及基巖等。雜填土主要由建筑垃圾、生活垃圾和粘性土組成，厚度在2-4米之間，結(jié)構(gòu)松散，均勻性差，其承載力特征值僅為80kPa左右，壓縮性高，對(duì)地基的穩(wěn)定性影響較大。粉質(zhì)黏土呈可塑狀態(tài)，厚度約為6-8米，含水量較高，壓縮模量較小，地基承載力特征值約為120kPa。淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土具有高含水量、高壓縮性、低強(qiáng)度和低滲透性的特點(diǎn)，厚度達(dá)10-12米，是影響地基穩(wěn)定性和變形的主要土層，其地基承載力特征值僅為70kPa。粉砂和細(xì)砂層分布較厚，在地下水位以下，顆粒間的連接較弱，在地震等動(dòng)力荷載作用下，存在砂土液化的潛在風(fēng)險(xiǎn)?；鶐r埋深較深，距離地面約30-35米，且基巖面起伏較大。此外，場(chǎng)地地下水位較高，距地面約1.5-2.5米，地下水對(duì)地基土的力學(xué)性質(zhì)和穩(wěn)定性有顯著影響，增加了地基處理的難度。面對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)條件和地基處理難點(diǎn)，在采用CFG樁技術(shù)時(shí)，進(jìn)行了針對(duì)性的優(yōu)化措施。在樁體設(shè)計(jì)方面，考慮到上部軟土層較厚且性質(zhì)較差，為使樁體能有效穿過(guò)軟弱土層并將荷載傳遞至下部穩(wěn)定土層，樁長(zhǎng)設(shè)計(jì)為20-25米。通過(guò)對(duì)不同樁徑和樁間距組合的計(jì)算分析，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，確定樁徑為600mm，樁間距為1.8米，按梅花形布置。梅花形布置相較于正方形布置，樁體受力更加均勻，能更好地發(fā)揮樁間土的承載能力，提高復(fù)合地基的整體性能。為保證樁體強(qiáng)度滿(mǎn)足工程要求，采用C20強(qiáng)度等級(jí)的水泥粉煤灰碎石混合料，并通過(guò)室內(nèi)配合比試驗(yàn)，優(yōu)化材料組成，提高樁體的早期強(qiáng)度和后期耐久性。在施工工藝上，為減少對(duì)周邊土體的擾動(dòng)和對(duì)地下水位的影響，選用長(zhǎng)螺旋鉆孔泵送成樁工藝。該工藝在鉆進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)螺旋葉片將土帶出，避免了泥漿污染和對(duì)周邊土體的浸泡。在泵送混合料時(shí)，嚴(yán)格控制泵送壓力和速度，確?；旌狭系木鶆蛐院兔軐?shí)性。同時(shí)，在施工前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行降水處理，將地下水位降至樁底以下0.5-1.0米，保證施工過(guò)程中孔內(nèi)無(wú)水，提高成樁質(zhì)量。為防止樁身出現(xiàn)縮頸、斷樁等質(zhì)量問(wèn)題，在施工過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)鉆桿垂直度的控制，確保垂直度偏差不超過(guò)1%。為監(jiān)測(cè)地基處理效果，在施工前后對(duì)地基變形進(jìn)行了全面監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)項(xiàng)目包括地表沉降、深層沉降、水平位移和孔隙水壓力等。在車(chē)站場(chǎng)地內(nèi)沿縱向和橫向布置多個(gè)監(jiān)測(cè)斷面，每個(gè)斷面設(shè)置多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，形成完整的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。施工前，對(duì)場(chǎng)地原始狀態(tài)下的地基變形進(jìn)行初始測(cè)量，作為后續(xù)監(jiān)測(cè)的基準(zhǔn)。施工過(guò)程中，定期對(duì)監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行觀測(cè)，及時(shí)掌握地基變形的發(fā)展趨勢(shì)。施工完成后，進(jìn)行了為期一年半的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)，以評(píng)估地基的穩(wěn)定性和變形收斂情況。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，施工過(guò)程中，隨著CFG樁施工和上部結(jié)構(gòu)加載，地基沉降逐漸增大，但沉降速率在可控范圍內(nèi)。施工完成后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的沉降穩(wěn)定期，地基沉降逐漸趨于收斂。處理后的地基最終沉降量控制在40mm以?xún)?nèi)，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求（設(shè)計(jì)允許沉降量為60mm）。與處理前相比，地基沉降量顯著減小，表明CFG樁復(fù)合地基有效地提高了地基的承載能力，減小了地基變形。在差異沉降方面，通過(guò)對(duì)不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)沉降數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，相鄰監(jiān)測(cè)點(diǎn)之間的差異沉降較小，最大差異沉降為8mm，遠(yuǎn)小于規(guī)范允許的差異沉降值（0.15%L，L為相鄰柱基的中心距離），說(shuō)明CFG樁復(fù)合地基在改善地基不均勻性、控制差異沉降方面取得了良好的效果。水平位移監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，地基在水平方向上的位移量較小，最大值為10mm，處于安全范圍內(nèi)，表明CFG樁復(fù)合地基在抵抗水平荷載作用下，能夠保持良好的穩(wěn)定性，有效防止了地基的水平滑動(dòng)和傾斜。孔隙水壓力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示，在施工過(guò)程中，由于CFG樁施工對(duì)土體產(chǎn)生擾動(dòng)，孔隙水壓力有所上升，但隨著時(shí)間推移，孔隙水壓力逐漸消散，恢復(fù)到正常水平，說(shuō)明地基土體在施工后的固結(jié)過(guò)程正常，未對(duì)地基的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。[具體城市]地鐵[線(xiàn)路號(hào)]車(chē)站采用優(yōu)化后的CFG樁技術(shù)進(jìn)行地基處理，成功解決了復(fù)雜地質(zhì)條件下的地基處理難題，有效地提高了地基的承載能力，減小了地基沉降和差異沉降，增強(qiáng)了地基的穩(wěn)定性，滿(mǎn)足了地鐵車(chē)站對(duì)地基變形的嚴(yán)格要求，為車(chē)站的安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供了可靠保障。該案例也為類(lèi)似復(fù)雜地質(zhì)條件下的地鐵車(chē)站地基處理提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)和借鑒，證明了通過(guò)合理設(shè)計(jì)和優(yōu)化施工工藝，CFG樁技術(shù)在復(fù)雜地質(zhì)條件下的地鐵車(chē)站地基處理中具有良好的適應(yīng)性和有效性。五、基于數(shù)值模擬的CFG樁技術(shù)應(yīng)用效果分析5.1數(shù)值模擬方法介紹為深入研究CFG樁技術(shù)在改進(jìn)地鐵車(chē)站基礎(chǔ)與地基變形特性中的應(yīng)用效果，本研究選用專(zhuān)業(yè)巖土工程數(shù)值模擬軟件MIDASGTSNX開(kāi)展相關(guān)模擬分析。該軟件具備強(qiáng)大的功能，能夠精準(zhǔn)模擬復(fù)雜的巖土工程問(wèn)題，涵蓋巖土材料的非線(xiàn)性特性、樁土相互作用以及各種施工過(guò)程的影響等，在巖土工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在構(gòu)建模擬模型時(shí)，首先需對(duì)實(shí)際工程進(jìn)行合理簡(jiǎn)化和抽象，以確保模型既能準(zhǔn)確反映工程實(shí)際情況，又便于計(jì)算分析。對(duì)于地鐵車(chē)站及周邊地基，根據(jù)其幾何形狀、尺寸以及地質(zhì)條件，創(chuàng)建三維幾何模型。在模型中，將地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)視為鋼筋混凝土實(shí)體結(jié)構(gòu)，通過(guò)定義相應(yīng)的材料參數(shù)來(lái)體現(xiàn)其力學(xué)性能。而地基土體則依據(jù)實(shí)際地層分布，劃分為不同的土層，各土層賦予相應(yīng)的材料參數(shù)，如彈性模量、泊松比、重度、粘聚力和內(nèi)摩擦角等，這些參數(shù)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察、室內(nèi)試驗(yàn)以及工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行合理取值。針對(duì)CFG樁，將其模擬為彈性樁單元，依據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)定樁徑、樁長(zhǎng)、樁間距等幾何參數(shù)，并賦予其相應(yīng)的材料參數(shù)。在模擬過(guò)程中，尤為關(guān)鍵的是考慮樁土之間的相互作用，通過(guò)設(shè)置合適的接觸單元來(lái)模擬樁土界面的力學(xué)行為，接觸單元能夠有效傳遞樁土之間的力和位移，從而真實(shí)反映樁土之間的協(xié)同工作機(jī)制。邊界條件的設(shè)置對(duì)模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性有著重要影響。在模型底部，采用固定約束，限制其在x、y、z三個(gè)方向的位移，以模擬地基底部的剛性支撐條件。模型側(cè)面則施加水平約束，限制其在水平方向的位移，同時(shí)允許其在豎直方向自由變形，以此模擬地基側(cè)面的受力情況。在模型頂部，施加與實(shí)際工程相符的荷載，包括地鐵車(chē)站結(jié)構(gòu)自重、覆土荷載、列車(chē)荷載以及人群荷載等，其中列車(chē)荷載可根據(jù)列車(chē)的類(lèi)型、運(yùn)行速度和軸重等參數(shù)，按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行等效加載，以模擬實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中地基所承受的荷載情況。此外，為了更真實(shí)地模擬施工過(guò)程對(duì)地基變形的影響，采用施工階段分析功能，按照實(shí)際施工順序逐步施加荷載并模擬各施工階段的土體應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)。在施工階段分析中，考慮土體的初始應(yīng)力狀態(tài)、施工過(guò)程中的土體開(kāi)挖和填筑、CFG樁的施工以及結(jié)構(gòu)的澆筑等因素，通過(guò)逐步計(jì)算各施工階段的力學(xué)響應(yīng)，能夠得到地基在整個(gè)施工過(guò)程中的變形發(fā)展規(guī)律。通過(guò)以上方法建立的數(shù)值模擬模型，能夠較為全面、準(zhǔn)確地模擬CFG樁復(fù)合地基在地鐵車(chē)站建設(shè)中的工作狀態(tài)，為后續(xù)的分析提供可靠的基礎(chǔ)。5.2模擬結(jié)果分析通過(guò)MIDASGTSNX軟件模擬，獲得了豐富的地基應(yīng)力、位移及變形數(shù)據(jù)，為深入分析CFG樁技術(shù)在改進(jìn)地鐵車(chē)站基礎(chǔ)與地基變形特性中的應(yīng)用效果提供了有力支持。從地基應(yīng)力分布結(jié)果來(lái)看，在未設(shè)置CFG樁的情況下，地基土體中的應(yīng)力分布較為均勻，但在地鐵車(chē)站荷載作用下，地基淺層土體的應(yīng)力水平較高，且隨著深度的增加，應(yīng)力逐漸減小。設(shè)置CFG樁后，應(yīng)力分布發(fā)生了顯著變化。樁體承擔(dān)了大部分荷載，樁頂應(yīng)力明顯高于樁間土，呈現(xiàn)出明顯的應(yīng)力集中現(xiàn)象。這是由于CFG樁的強(qiáng)度和模量遠(yuǎn)大于樁間土，在荷載作用下，樁體首先承受荷載并將其傳遞到深層地基中。例如，在模擬的某地鐵車(chē)站地基中，樁頂應(yīng)力約為樁間土應(yīng)力的3-5倍。隨著樁長(zhǎng)的增加，樁端應(yīng)力逐漸增大，說(shuō)明樁體能夠更有效地將荷載傳遞到深層土體中，從而提高地基的承載能力。同時(shí)，樁間土的應(yīng)力分布也變得更加均勻，這表明CFG樁的設(shè)置改善了地基土體的受力狀態(tài)，使得樁間土能夠更好地發(fā)揮承載作用。位移模擬結(jié)果顯示，未處理的地基在地鐵車(chē)站荷載作用下，地表沉降較大，且沉降曲線(xiàn)呈現(xiàn)出中間大、兩側(cè)小的分布特征。設(shè)置CFG樁后，地表沉降得到了顯著控制。樁體的存在有效地減小了地基的沉降量，樁長(zhǎng)和樁間距對(duì)沉降控制效果有明顯影響。隨著樁長(zhǎng)的增加，地基沉降逐漸減小。當(dāng)樁長(zhǎng)從15m增加到20m時(shí)，地表最大沉降量從45mm減小到30mm，減小了約33%。這是因?yàn)闃堕L(zhǎng)的增加使得樁體能夠更好地將荷載傳遞到深層穩(wěn)定土層，從而減小了淺層土體的壓縮變形。樁間距對(duì)沉降的影響也較為顯著，樁間距越小，地基沉降越小。當(dāng)樁間距從1.8m減小到1.5m時(shí)，地表最大沉降量從35mm減小到25mm，減小了約29%。這是因?yàn)檩^小的樁間距使得樁體分布更加密集，能夠更有效地分擔(dān)荷載，減小樁間土的沉降。在變形特性方面，模擬結(jié)果表明，未處理的地基在荷載作用下，變形主要集中在淺層土體，且變形較為不均勻，容易導(dǎo)致地基的不均勻沉降。設(shè)置CFG樁后，地基的變形得到了有效改善，變形分布更加均勻。樁體與樁間土通過(guò)褥墊層協(xié)同工作，共同承擔(dān)荷載，使得地基的變形協(xié)調(diào)性得到增強(qiáng)。褥墊層的厚度對(duì)地基變形也有一定影響，適當(dāng)增加褥墊層厚度可以減小樁土應(yīng)力比，使樁間土承擔(dān)更多的荷載，從而減小地基的變形。當(dāng)褥墊層厚度從200mm增加到300mm時(shí)，樁土應(yīng)力比從3.5減小到2.8，地基的最大變形量從32mm減小到26mm，減小了約19%。為驗(yàn)證模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性，將模擬得到的地基變形數(shù)據(jù)與實(shí)際工程案例中的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。以[具體城市]地鐵[線(xiàn)路號(hào)]車(chē)站為例，實(shí)際監(jiān)測(cè)的地基最終沉降量為30mm，模擬結(jié)果為28mm，兩者誤差在7%以?xún)?nèi)。在差異沉降方面，實(shí)際監(jiān)測(cè)的最大差異沉降為5mm，模擬結(jié)果為4.5mm，誤差在10%以?xún)?nèi)。通過(guò)對(duì)比分析可知，模擬結(jié)果與實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較為吻合，說(shuō)明所建立的數(shù)值模擬模型能夠較為準(zhǔn)確地反映CFG樁復(fù)合地基的工作狀態(tài)和變形特性，為工程設(shè)計(jì)和分析提供了可靠的依據(jù)。通過(guò)模擬不同工況，進(jìn)一步探討了CFG樁參數(shù)對(duì)地基變形特性的影響規(guī)律。在樁徑方面，隨著樁徑的增大，地基沉降逐漸減小，但當(dāng)樁徑增大到一定程度后，沉降減小的幅度逐漸減小。當(dāng)樁徑從400mm增大到500mm時(shí)，地表最大沉降量從38mm減小到30mm，減小了約21%；當(dāng)樁徑從500mm增大到600mm時(shí)，地表最大沉降量從30mm減小到27mm，僅減小了約10%。這說(shuō)明在一定范圍內(nèi)增大樁徑可以有效減小地基沉降，但超過(guò)一定范圍后，增大樁徑對(duì)沉降的影響逐漸減弱。樁長(zhǎng)對(duì)地基變形特性的影響與之前分析一致，樁長(zhǎng)越長(zhǎng)，地基沉降越小，且樁長(zhǎng)的增加對(duì)深層土體的變形影響較大。樁間距對(duì)地基變形的影響則表現(xiàn)為，樁間距越小，地基沉降和差異沉降越小，但過(guò)小的樁間距可能會(huì)導(dǎo)致施工難度增加和成本上升。在實(shí)際工程中，需要綜合考慮工程要求、地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)成本等因素，合理確定樁間距。褥墊層厚度對(duì)地基變形的影響較為復(fù)雜，適當(dāng)?shù)娜靿|層厚度可以?xún)?yōu)化樁土應(yīng)力分布，減小地基變形，但褥墊層過(guò)厚或過(guò)薄都會(huì)對(duì)地基變形產(chǎn)生不利影響。在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)具體情況，通過(guò)計(jì)算和試驗(yàn)確定合理的褥墊層厚度。通過(guò)對(duì)模擬結(jié)果的分析，明確了CFG樁參數(shù)對(duì)地基變形特性的影響規(guī)律，為CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供了科學(xué)依據(jù)。六、CFG樁技術(shù)應(yīng)用中的關(guān)鍵問(wèn)題與解決方案6.1施工質(zhì)量控制在CFG樁技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，施工質(zhì)量控制是確保工程安全與穩(wěn)定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于CFG樁施工工藝較為復(fù)雜，施工過(guò)程中易出現(xiàn)多種質(zhì)量問(wèn)題，這些問(wèn)題不僅會(huì)影響CFG樁的承載能力和穩(wěn)定性，還可能對(duì)整個(gè)地鐵車(chē)站的結(jié)構(gòu)安全造成嚴(yán)重威脅，因此必須予以高度重視并采取有效措施加以解決。斷樁是CFG樁施工中較為常見(jiàn)且嚴(yán)重的質(zhì)量問(wèn)題之一。其產(chǎn)生原因主要包括施工過(guò)程中混凝土供應(yīng)不及時(shí)，導(dǎo)致灌注中斷，樁身混凝土在初凝前無(wú)法連續(xù)灌注，從而形成斷樁；拔管速度過(guò)快，使得混凝土無(wú)法及時(shí)填充樁孔，造成樁身局部混凝土缺失，進(jìn)而引發(fā)斷樁；在飽和砂土、粉土等易坍塌地層中施工時(shí)，若未采取有效的護(hù)壁措施，樁孔壁坍塌，也會(huì)導(dǎo)致斷樁現(xiàn)象的發(fā)生。以某地鐵車(chē)站地基處理工程為例，在施工過(guò)程中，由于混凝土攪拌站設(shè)備故障，混凝土供應(yīng)中斷了30分鐘，導(dǎo)致正在灌注的CFG樁出現(xiàn)斷樁情況，經(jīng)檢測(cè)，斷樁位置位于樁身中部，嚴(yán)重影響了該樁的承載能力?？s頸問(wèn)題通常是由于地層軟弱，在CFG樁施工過(guò)程中，樁周土體對(duì)樁身產(chǎn)生較大的側(cè)向壓力，使樁身局部直徑縮?。话喂芩俣炔痪鶆?，在拔管過(guò)程中，若速度忽快忽慢，會(huì)導(dǎo)致樁身混凝土分布不均勻，局部混凝土厚度變薄，從而出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象；此外，混凝土坍落度不合適，坍落度過(guò)小會(huì)使混凝土流動(dòng)性差，難以填充樁孔，也容易引發(fā)縮頸問(wèn)題。在某工程中，由于施工場(chǎng)地內(nèi)存在深厚的淤泥質(zhì)土層，在CFG樁施工后，通過(guò)低應(yīng)變檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分樁身存在縮頸現(xiàn)象，縮頸部位的樁徑比設(shè)計(jì)樁徑減小了10%-20%，影響了樁身的完整性和承載能力。樁身傾斜也是施工中需要關(guān)注的問(wèn)題。其原因主要是在鉆機(jī)就位時(shí)，未能準(zhǔn)確調(diào)整鉆機(jī)的垂直度，導(dǎo)致鉆孔過(guò)程中鉆桿傾斜，進(jìn)而使樁身傾斜；在鉆進(jìn)過(guò)程中，遇到地下障礙物或軟硬不均的地層，鉆桿受到不均勻的側(cè)向力作用，也會(huì)導(dǎo)致樁身傾斜。某地鐵車(chē)站地基處理工程中，在施工過(guò)程中，由于鉆機(jī)操作人員未能準(zhǔn)確調(diào)整鉆機(jī)垂直度，導(dǎo)致部分CFG樁樁身傾斜，經(jīng)測(cè)量，最大傾斜角度達(dá)到了3°，超出了規(guī)范允許的范圍，對(duì)樁身的受力性能產(chǎn)生了不利影響。為有效控制CFG樁施工質(zhì)量，應(yīng)從多個(gè)方面采取措施。在施工前，要做好充分的準(zhǔn)備工作。對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘察，全面了解地層情況，包括土層分布、土體性質(zhì)、地下水位等，為施工方案的制定提供準(zhǔn)確依據(jù)。根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果和工程要求，合理選擇施工工藝和設(shè)備。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜、地下水位較高的場(chǎng)地，優(yōu)先選用長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝，該工藝能夠有效避免塌孔、縮頸等問(wèn)題；對(duì)于樁徑較大、樁長(zhǎng)較長(zhǎng)的工程，選擇功率較大、性能穩(wěn)定的鉆機(jī)，確保施工過(guò)程的順利進(jìn)行。對(duì)施工人員進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)培訓(xùn)和交底，使其熟悉施工工藝和操作規(guī)程，掌握質(zhì)量控制要點(diǎn)和常見(jiàn)問(wèn)題的處理方法。在施工過(guò)程中，要嚴(yán)格控制各項(xiàng)施工參數(shù)。對(duì)于長(zhǎng)螺旋鉆孔管內(nèi)泵壓混合料灌注成樁工藝，要嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，一般控制在160-200mm之間，確?；炷辆哂辛己玫暮鸵仔院土鲃?dòng)性，避免因坍落度問(wèn)題導(dǎo)致堵管、縮頸等質(zhì)量問(wèn)題?？刂瓢喂芩俣?，一般控制在2-3m/min之間，且要保持拔管速度均勻，避免拔管過(guò)快或過(guò)慢。在鉆進(jìn)過(guò)程中，密切關(guān)注鉆機(jī)的垂直度，通過(guò)調(diào)整鉆機(jī)的支腿和鉆桿角度，確保垂直度偏差不超過(guò)1%。加強(qiáng)對(duì)混凝土原材料的質(zhì)量控制，定期對(duì)水泥、粉煤灰、碎石等原材料進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。加強(qiáng)施工過(guò)程中的監(jiān)測(cè)和檢查也是保證施工質(zhì)量的重要措施。采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)設(shè)備和技術(shù)，對(duì)樁身垂直度、樁位偏差、混凝土灌注量等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾正施工過(guò)程中的偏差。在每根樁施工完成后，對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行初步檢查，包括樁頂標(biāo)高、樁身完整性等，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。對(duì)施工過(guò)程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)記錄，建立完整的施工檔案，以便后續(xù)追溯和分析。為確保CFG樁施工質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求，還需采用科學(xué)合理的檢測(cè)方法對(duì)樁身質(zhì)量和復(fù)合地基承載力進(jìn)行檢測(cè)。常用的檢測(cè)方法包括低應(yīng)變反射波法、單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)和鉆芯法等。低應(yīng)變反射波法主要用于檢測(cè)樁身完整性，通過(guò)在樁頂施加激振信號(hào)，產(chǎn)生應(yīng)力波沿樁身傳播，當(dāng)遇到樁身缺陷或樁底時(shí)，應(yīng)力波會(huì)產(chǎn)生反射，根據(jù)反射波的特征和傳播時(shí)間，判斷樁身是否存在缺陷以及缺陷的位置和程度。單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)是檢測(cè)單樁承載力的最直接、最可靠的方法，通過(guò)在樁頂逐級(jí)施加豎向荷載，觀測(cè)樁的沉降量，根據(jù)沉降與荷載的關(guān)系曲線(xiàn)，確定單樁豎向極限承載力。鉆芯法適用于檢測(cè)樁身混凝土強(qiáng)度、樁長(zhǎng)、樁底沉渣厚度和樁身完整性等，通過(guò)在樁身鉆孔取芯，對(duì)芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)和外觀檢查，判斷樁身質(zhì)量。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，對(duì)CFG樁進(jìn)行了全面的檢測(cè)。采用低應(yīng)變反射波法對(duì)所有CFG樁進(jìn)行樁身完整性檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示，大部分樁身完整性良好，僅有少量樁存在輕微缺陷；對(duì)部分CFG樁進(jìn)行單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，單樁承載力均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求；采用鉆芯法對(duì)部分樁進(jìn)行樁身混凝土強(qiáng)度和樁底沉渣厚度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果顯示，樁身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)，樁底沉渣厚度符合規(guī)范要求。通過(guò)綜合運(yùn)用多種檢測(cè)方法，全面掌握了CFG樁的施工質(zhì)量情況，為工程的安全驗(yàn)收和后續(xù)運(yùn)營(yíng)提供了可靠依據(jù)。6.2參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)在地鐵車(chē)站地基處理中，為實(shí)現(xiàn)最佳加固效果與經(jīng)濟(jì)效益，需依據(jù)不同地質(zhì)條件和工程要求，對(duì)CFG樁的樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距以及褥墊層厚度等關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行科學(xué)優(yōu)化。樁長(zhǎng)是影響CFG樁復(fù)合地基承載能力和變形特性的重要參數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，樁長(zhǎng)越長(zhǎng)，樁體能夠?qū)⒑奢d傳遞到更深層的穩(wěn)定土層，從而有效提高地基的承載能力，減小地基沉降。在軟土地層較厚的情況下，增加樁長(zhǎng)可使樁端進(jìn)入更堅(jiān)實(shí)的持力層，增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性。然而，樁長(zhǎng)并非越長(zhǎng)越好，過(guò)長(zhǎng)的樁長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致施工難度增加、成本上升，且當(dāng)樁長(zhǎng)超過(guò)一定限度后，對(duì)地基承載能力和沉降的改善效果將逐漸減弱。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，通過(guò)數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)樁長(zhǎng)從15m增加到20m時(shí)，地基承載力提高了約20%，沉降量減小了約30%；但當(dāng)樁長(zhǎng)從20m增加到25m時(shí)，地基承載力僅提高了約5%，沉降量減小了約10%。因此，在確定樁長(zhǎng)時(shí)，需要綜合考慮地質(zhì)條件、上部結(jié)構(gòu)荷載、施工條件以及經(jīng)濟(jì)性等因素，通過(guò)理論計(jì)算和數(shù)值模擬分析，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，確定合理的樁長(zhǎng)。一般可根據(jù)地基的壓縮層厚度、軟弱土層的分布以及樁端持力層的選擇來(lái)初步確定樁長(zhǎng)范圍，再通過(guò)試樁或數(shù)值模擬進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。樁徑的大小直接影響CFG樁的承載能力和樁身強(qiáng)度。增大樁徑可以增加樁體的截面積，從而提高樁的承載能力。在相同的地質(zhì)條件和樁長(zhǎng)情況下，樁徑較大的CFG樁能夠承受更大的荷載，對(duì)地基的加固效果更顯著。但樁徑的增大也會(huì)帶來(lái)成本的增加，同時(shí)還可能受到施工設(shè)備和施工場(chǎng)地條件的限制。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，通過(guò)對(duì)比不同樁徑的CFG樁復(fù)合地基的承載能力和經(jīng)濟(jì)性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)樁徑從400mm增大到500mm時(shí)，單樁承載力提高了約30%，但材料成本增加了約25%。因此，在確定樁徑時(shí)，需要在滿(mǎn)足工程要求的前提下，綜合考慮成本和施工條件等因素，尋求最佳的樁徑方案。一般可根據(jù)上部結(jié)構(gòu)荷載、地基土的性質(zhì)以及樁間距等因素，通過(guò)承載力計(jì)算和經(jīng)濟(jì)性分析，確定合適的樁徑。樁間距是影響CFG樁復(fù)合地基樁土共同作用和地基變形的重要參數(shù)。樁間距過(guò)小，樁體之間的相互作用增強(qiáng)，樁間土的承載能力難以充分發(fā)揮，同時(shí)還可能增加施工難度和成本；樁間距過(guò)大，則樁體對(duì)地基的加固效果會(huì)減弱，地基沉降可能會(huì)增大。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，通過(guò)數(shù)值模擬分析不同樁間距下的CFG樁復(fù)合地基的變形特性，發(fā)現(xiàn)當(dāng)樁間距從1.5m增大到2.0m時(shí)，地基沉降量增大了約20%。因此，在確定樁間距時(shí)，需要綜合考慮地質(zhì)條件、樁長(zhǎng)、樁徑以及上部結(jié)構(gòu)荷載等因素，通過(guò)理論計(jì)算和數(shù)值模擬分析，結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)，確定合理的樁間距。一般可根據(jù)地基土的性質(zhì)、樁的承載能力以及復(fù)合地基的承載力要求，通過(guò)樁土面積置換率的計(jì)算來(lái)初步確定樁間距范圍，再通過(guò)試樁或數(shù)值模擬進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。褥墊層作為CFG樁復(fù)合地基的重要組成部分，其厚度對(duì)樁土應(yīng)力比和地基變形有著顯著影響。適當(dāng)增加褥墊層厚度可以減小樁土應(yīng)力比，使樁間土承擔(dān)更多的荷載，從而調(diào)整樁土共同作用效果，減小地基的變形。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，通過(guò)試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)褥墊層厚度從200mm增加到300mm時(shí)，樁土應(yīng)力比從3.5減小到2.8，地基的最大變形量從32mm減小到26mm，減小了約19%。然而，褥墊層過(guò)厚會(huì)導(dǎo)致地基的剛度降低，變形過(guò)大，影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性；褥墊層過(guò)薄則無(wú)法充分發(fā)揮樁土共同作用的效果，樁體承擔(dān)的荷載過(guò)大，容易導(dǎo)致樁頂應(yīng)力集中。因此，在確定褥墊層厚度時(shí)，需要綜合考慮地質(zhì)條件、樁長(zhǎng)、樁間距以及上部結(jié)構(gòu)荷載等因素，通過(guò)理論計(jì)算和試驗(yàn)研究，確定合理的褥墊層厚度。一般來(lái)說(shuō)，褥墊層厚度可在150-300mm范圍內(nèi)取值，具體數(shù)值需根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化確定。在實(shí)際工程中，為確定最優(yōu)的CFG樁參數(shù)組合，可采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，對(duì)樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距和褥墊層厚度等參數(shù)進(jìn)行多因素、多水平的試驗(yàn)分析。通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以減少試驗(yàn)次數(shù)，提高試驗(yàn)效率，同時(shí)能夠全面分析各參數(shù)之間的交互作用對(duì)地基變形特性的影響。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法，選取樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距和褥墊層厚度四個(gè)因素，每個(gè)因素設(shè)置三個(gè)水平，進(jìn)行了9組試驗(yàn)。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的分析，得到了各參數(shù)對(duì)地基沉降和承載力的影響規(guī)律，并確定了最優(yōu)的參數(shù)組合，使地基沉降滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的同時(shí)，最大限度地降低了工程成本。還可以利用數(shù)值模擬軟件，如ANSYS、ABAQUS等，對(duì)不同參數(shù)組合下的CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行模擬分析，預(yù)測(cè)地基的受力和變形情況，為參數(shù)優(yōu)化提供依據(jù)。通過(guò)數(shù)值模擬，可以直觀地觀察到各參數(shù)變化對(duì)地基應(yīng)力、位移和變形的影響，從而更加準(zhǔn)確地確定最優(yōu)的參數(shù)組合。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，利用ANSYS軟件對(duì)不同樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距和褥墊層厚度組合下的CFG樁復(fù)合地基進(jìn)行了模擬分析，通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)果，確定了最優(yōu)的參數(shù)組合，使地基的承載能力和變形特性得到了顯著改善。通過(guò)合理優(yōu)化CFG樁的樁長(zhǎng)、樁徑、樁間距以及褥墊層厚度等參數(shù)，能夠在滿(mǎn)足地鐵車(chē)站地基承載力和變形要求的前提下，實(shí)現(xiàn)最佳的加固效果和經(jīng)濟(jì)效益，為地鐵車(chē)站的安全建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供可靠保障。6.3與其他地基處理技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用在地鐵車(chē)站建設(shè)中，由于地質(zhì)條件復(fù)雜多樣，單一的地基處理技術(shù)往往難以滿(mǎn)足工程需求。將CFG樁技術(shù)與其他地基處理技術(shù)相結(jié)合，能夠充分發(fā)揮不同技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提高地基處理的效果和可靠性。CFG樁技術(shù)與水泥土攪拌樁結(jié)合應(yīng)用是一種常見(jiàn)的組合方式。水泥土攪拌樁是利用水泥（或石灰）等材料作為固化劑，通過(guò)特制的攪拌機(jī)械，在地基深處就地將軟土和固化劑（漿液或粉體）強(qiáng)制攪拌，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)定性和一定強(qiáng)度的水泥加固土。這種樁型適用于處理淤泥、淤泥質(zhì)土、粉土和含水量較高且地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值不大于120kPa的粘性土等地基。在某地鐵車(chē)站地基處理工程中，場(chǎng)地存在深厚的軟黏土層，上部荷載較大。若單獨(dú)采用水泥土攪拌樁，由于其強(qiáng)度相對(duì)較低，難以滿(mǎn)足地基承載力和變形要求；若單獨(dú)采用CFG樁，成本較高且施工難度較大。因此，采用了CFG樁與水泥土攪拌樁相結(jié)合的處理方案。在該方案中，水泥土攪拌樁主要用于加固淺層軟土，提高淺層土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減小地基的沉降變形。CFG樁則穿透淺層加固區(qū)，將荷載傳遞到深層穩(wěn)定土層，進(jìn)一步提高地基的承載能力。通過(guò)這種結(jié)合方式，充分發(fā)揮了水泥土攪拌樁造價(jià)低、施工速度快的優(yōu)勢(shì)，以及CFG樁強(qiáng)度高、承載能力大的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。在設(shè)計(jì)時(shí)，需要根據(jù)地質(zhì)條件和工程要求，合理確定水泥土攪拌樁和CFG樁的樁