cfg樁在鐵路軟土地基處理中的應(yīng)用

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1、CFG樁在鐵路軟土地基處理中的應(yīng)用CFG樁一般由碎石、石屑、粉煤灰摻適量水泥加水拌合而成。CFG樁作為軟土地基處理的措施之一，近幾年在鐵路工程中應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合CFG樁在鐵路軟土地基處理中的應(yīng)用，從機(jī)械設(shè)備、施工方法、應(yīng)用效果等方面介紹了CFG樁施工技術(shù)，并探討了該軟土地基處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：CFG樁；軟土地基處理；鐵路　　1引言　　我國(guó)高速鐵路的建設(shè)標(biāo)志著鐵路發(fā)展已進(jìn)入新的階段。高速列車要求為其提供一個(gè)高度平順和穩(wěn)定的軌下基礎(chǔ),控制變形就成為路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。路基沉降變形主要包括:列車行駛引起路基面的彈性變形、長(zhǎng)期行車引起的基床累積下沉(塑性變形)、路基本體填土及地基

2、的壓縮下沉。實(shí)踐表明列車行駛中引起路基面的彈性變形、長(zhǎng)期行車引起的基床累積下沉(塑性變形)只要滿足基床及路基本體填筑材質(zhì)、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),其值都是有限的,而且可以得到控制。因此如何控制路基沉降變形特別是工后沉降值關(guān)鍵在于控制支撐路基的地基的沉降。　　軟土在我國(guó)濱海平原、河口三角洲、湖盆地周圍及山澗谷地均有廣泛分布。軟土天然含水率大、壓縮性高、強(qiáng)度低，在軟土地基上修筑鐵路時(shí),若處治不當(dāng),往往會(huì)導(dǎo)致路基失穩(wěn)或沉降達(dá)不到預(yù)期目的,造成鐵路不能正常運(yùn)營(yíng)以及后期維護(hù)費(fèi)用高等問題。因此,根據(jù)軟土地基的實(shí)際性能指標(biāo)和所處的工程部位,合理地選用軟土地基加固處理形式,將直接決定工程項(xiàng)目交付使用后的內(nèi)在質(zhì)量

3、和外觀效果?！　?CFG樁原理　　CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡(jiǎn)稱(即cementflying-ashgravelpile)，是由房建基礎(chǔ)工程的沉管灌注樁演變而來,屬于復(fù)合地基處理形式。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成混合料再通過機(jī)械手段置換土體而形成具有一定粘結(jié)強(qiáng)度和一定壓縮性的半剛性樁體,和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。　　CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接,無論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層,其承載穩(wěn)定性能是否優(yōu)劣，均可保證樁間土與樁體共同承載，提高基礎(chǔ)均勻性及減小路基沉降變形。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大,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

4、受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。這樣,由于樁的作用使復(fù)合地基承載力大大提高,使沉降變形減小,再加上CFG樁不配筋,樁體利用工業(yè)廢料粉煤灰作為摻和料,大大降低了工程造價(jià)?！　FG樁復(fù)合地基處理技術(shù)應(yīng)用廣泛，適用于處理淤泥質(zhì)黏土、軟土，濕陷性黃土及承載力在200kPa左右的較密實(shí)性土。CFG樁復(fù)合地基同碎石樁復(fù)合地基相比，具有變形模量高，承載力提高幅度大等特點(diǎn)。試驗(yàn)證明，CFG樁自身本構(gòu)關(guān)系呈線彈性模型，彈性模量受混合料塌落度、石屑率、水泥粉煤灰比影響。CFG樁復(fù)合地基具有置換作用、擠密作用、邊載作用和對(duì)土的約束作用等復(fù)合地基效應(yīng)。CFG樁和樁間土的相互作用是

5、影響其復(fù)合地基豎向承載力的主要因素，褥墊層起著極其重要的作用?！　≡诨A(chǔ)與樁及樁間土之間設(shè)置一定厚度散體粒狀材料組成的褥墊層，是復(fù)合地基的一個(gè)核心技術(shù)基礎(chǔ)下是否設(shè)置褥墊層，對(duì)復(fù)合地基受力影響很大，若不設(shè)置褥墊層，復(fù)合地基承載特性與樁基礎(chǔ)相似，樁間土承載能力難以發(fā)揮，不能成為復(fù)合地基基礎(chǔ)下設(shè)置褥墊層，樁間土承載力的發(fā)揮就不單純依賴于樁的沉降，無論樁端處土層承載性能強(qiáng)或弱，都能保證荷載通過褥墊層作用到樁間土上，使樁土共同承擔(dān)荷載。　　3CFG樁施工要點(diǎn)　　3.1施工準(zhǔn)備　　3.1.1清理表層種植土，平整場(chǎng)地，做好地表排水系統(tǒng)?！　?.1.2技術(shù)人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖放出每根CFG樁的具體位置，

6、并用竹樁標(biāo)記，或撒石灰畫圈?！　?.1.3技術(shù)人員按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行路基位移和沉降觀測(cè)的準(zhǔn)備工作，布置位移和沉降觀測(cè)X，埋設(shè)相應(yīng)樁橛，并進(jìn)行初次測(cè)量。施工期間按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行位移和沉降觀測(cè)。　　3.1.4施工前應(yīng)進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，數(shù)量為3根，以復(fù)核地質(zhì)資料以及設(shè)備、工藝、施工順序，確定材料選擇、混合料配合比、坍落度、成孔時(shí)間、攪拌時(shí)間、拔管速度等各項(xiàng)工藝參數(shù)?！　?.2鉆機(jī)就位　　CFG樁施工應(yīng)從路基中心往兩側(cè)施工，并跳行跳樁施工。移動(dòng)鉆機(jī)至設(shè)計(jì)樁位，利用樁機(jī)塔身前后和左右垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對(duì)準(zhǔn)樁中心。鉆桿的垂直度偏差不應(yīng)大于1%，樁位偏差不大于5cm。設(shè)計(jì)要求保

7、護(hù)樁長(zhǎng)大于50cm，樁徑不小于設(shè)計(jì)值?！　?.3鉆進(jìn)　　鉆孔開始時(shí)，關(guān)閉鉆頭閥門，向下移動(dòng)鉆桿至鉆頭接觸至地面時(shí)，啟動(dòng)電機(jī)鉆入，鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)先慢后快,直至設(shè)計(jì)深度?！　?.4混合料拌和、灌注　　施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照試驗(yàn)室批準(zhǔn)的配合比進(jìn)行施工。CFG樁要求使用強(qiáng)制式攪拌機(jī)攪拌，混合料的上料順序?yàn)橄妊b碎石，再加水泥、粉煤灰、泵送劑，最后加砂，使水泥、粉煤灰在砂石之間，不易飛揚(yáng)粘附在筒壁上，也易于攪拌均勻。每盤料攪拌時(shí)間不小于60s，混合料塌落度控制在16～20cm，每臺(tái)班制作檢查