水泥土攪拌樁與CFG樁在復(fù)合地基中的應(yīng)用

軟土地基的處理方法有很多，包括密實(shí)法、加筋法、灌漿法等，這是一些基礎(chǔ)方法。現(xiàn)階段大多采用復(fù)合地基法對(duì)軟土路面進(jìn)行處理，常見的幾種有碎石樁復(fù)合地基、CFG樁復(fù)合地基以及水泥土攪拌樁復(fù)合地基等。一般而言，復(fù)合地基處理方法適用于地下水位較低，也就是水池?zé)o抗浮問題。由于復(fù)合地基技術(shù)無論是在經(jīng)濟(jì)性還是施工簡(jiǎn)便性方面都具有一定的優(yōu)勢(shì)，因此而在高速公路、高鐵、機(jī)場(chǎng)以及堤壩等工程中得到廣泛應(yīng)用。因此，本文結(jié)合工程實(shí)踐，對(duì)水泥土攪拌樁和CFG樁在復(fù)合地基中的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討，不足之處，敬請(qǐng)指正。

1 水泥土攪拌樁和CFG樁的處理方法介紹

1.1 水泥土攪拌樁法

水泥土攪拌樁法是通過對(duì)水泥、石灰等材料的利用，將其作為固化劑，利用專用攪拌機(jī)械，在地基深處把軟土和固化劑進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，固化劑和軟土產(chǎn)生反應(yīng)，使得軟土硬結(jié)成一種穩(wěn)定的，具有一定強(qiáng)度的加固土，以此促進(jìn)地基強(qiáng)度的增加。水泥深層攪拌樁加固的工作原理是利用水泥的水解及水化反應(yīng)，水泥水化物和土之間的離子交換作用、碳酸化作用等，從而使其變得更加穩(wěn)定，具備一定的強(qiáng)度。

水泥土攪拌樁的布樁形式不會(huì)拘泥于一種，能夠按照荷載的具體要求及實(shí)際地質(zhì)情況進(jìn)行加固形式的選擇，按照地層結(jié)構(gòu)選擇合適的方法進(jìn)行地基沉降計(jì)算，由構(gòu)筑物對(duì)變形的要求進(jìn)行加固深度的計(jì)算，以此確定施工樁長(zhǎng)。軟土路基處理要以達(dá)到強(qiáng)度為前提下對(duì)沉降進(jìn)行控制，按照土質(zhì)條件、固化劑摻量、試驗(yàn)參數(shù)、工程經(jīng)驗(yàn)等對(duì)樁身強(qiáng)度等施工參數(shù)進(jìn)行選擇，按照強(qiáng)度、尺寸等對(duì)單樁承載力進(jìn)行計(jì)算，按照單樁承載力和土質(zhì)條件對(duì)有效樁長(zhǎng)進(jìn)行確定，再結(jié)合上部結(jié)構(gòu)要求達(dá)到的一定的復(fù)合地基承載力，極端樁土面積置換率;除此之外，還要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)最優(yōu)置換率、最優(yōu)樁體剛度及樁長(zhǎng)進(jìn)行確定。

1.2 CFG樁法

CFG樁，全稱是水泥粉煤灰碎石樁，顧名思義是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑以及砂等材料混合拌合而成，利用振動(dòng)沉管打樁機(jī)使其形成較高粘結(jié)性和一定強(qiáng)度樁，并且由樁、樁間土以及褥墊層共同組成復(fù)合地基。CFG樁的功能是加固地基，和樁間土擠壓在一起，利用褥墊層形成復(fù)合地基一起承擔(dān)來自上部的荷載。褥墊層是復(fù)合地基的基本條件，其主要是依靠樁體作用、擠密作用以及褥墊層共同作用。CFG樁和碎石樁的最大區(qū)別，在于其具有一定粘結(jié)強(qiáng)度的混合料。在一定荷載的作用下，CFG樁的壓縮性不如周圍軟土，所以基礎(chǔ)傳給復(fù)合地基附加應(yīng)力，并且隨著地基變形使其集中在樁體上，這就是應(yīng)力集中現(xiàn)象，復(fù)合地基中CFG樁此時(shí)起到明顯的樁體作用。

1.3 選擇處理方法

以上兩種處理方法，都有不同的使用條件和使用范圍，而且其施工工藝方法也有所區(qū)別，施工條件不同遇到的問題也不同，因此要因地制宜，具體問題具體分析。復(fù)合地基優(yōu)化設(shè)計(jì)要選擇科學(xué)合理的方法，或者是聯(lián)合幾種方法，盡可能的促進(jìn)復(fù)合地基承載能力的提升，確保安全的基礎(chǔ)上盡可能的采用經(jīng)濟(jì)合理的處理方法，從而降低工程造價(jià)。

2 工程實(shí)踐分析

本文結(jié)合工程實(shí)例，例1:某工程地基土質(zhì)類型為淤泥質(zhì)土類型，淤泥質(zhì)土呈現(xiàn)出飽和、流塑狀態(tài)，天然含水性較高，孔隙比大，強(qiáng)度低，滲透系數(shù)小，對(duì)路基構(gòu)造物承載力造成一定影響。工程施工建設(shè)小組對(duì)施工場(chǎng)地的地質(zhì)、工期、工藝以及造價(jià)等多個(gè)方面進(jìn)行綜合考慮，得出最佳地基處理方案。同時(shí)運(yùn)用水泥土攪拌樁法和CFG樁法進(jìn)行施工，根據(jù)處理深度的不同選擇不同的處理方法。比如，針對(duì)構(gòu)造物地基軟土處理，20米深度以內(nèi)采用的是CFG樁和袋裝砂井聯(lián)合處理的方法，其中7cm袋裝砂井，CFG樁直徑為0.4m，按照矩形進(jìn)行布置，樁的立體抗壓強(qiáng)度不小于12Mpa，在CFG樁的空隙插設(shè)Φ7cm袋裝砂井，砂墊層厚度為0.5m，上鋪一層雙向土工格柵，CFG樁和袋裝砂井均穿透軟土層。利用對(duì)處理后的單樁復(fù)合地基承載力進(jìn)行試驗(yàn)及沉降檢查，發(fā)現(xiàn)兩種處理方法均符合設(shè)計(jì)要求，達(dá)到預(yù)期效果，在一定程度上滿足路基穩(wěn)定要求。例2:某工程地基土質(zhì)類型至上而下為淤泥、細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、淤泥質(zhì)粘土，持力層為(8)-1花崗閃長(zhǎng)巖，采用CFG樁加固，樁徑0.5m，樁長(zhǎng)7.5～25m。樁問距1.8～2m，按正方形布置，樁頂設(shè)擴(kuò)大頭樁頭，樁頂鋪0.6m碎石墊層并鋪發(fā)二層雙向土工格柵，其抗拉強(qiáng)度不小于110kN/m。在其成樁后采取了鉆芯法，低應(yīng)變法和復(fù)合地基單樁豎向抗壓靜載試驗(yàn)，對(duì)其成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。鉆芯法檢測(cè)抽取10根樁，發(fā)現(xiàn)有3根樁在芯樣1.5m～2.0m左右出現(xiàn)斜面，斜面為泥，由于鉆機(jī)在樁中心開孔，而鉆進(jìn)1.5m，就出現(xiàn)偏離樁身，這更大應(yīng)是樁身垂直度問題引起的，且其成樁質(zhì)量差。芯樣如下圖:

低應(yīng)變法共抽取11根，出現(xiàn)明顯或嚴(yán)重缺陷的樁共3根，且其缺陷位置都在淺部，波形如下:

靜載試驗(yàn)抽取7根，其設(shè)計(jì)承載力為530kN，最大試驗(yàn)荷載為1060kN。2根達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，結(jié)果如下:

2根樁的樁身完整性類別分別為Ⅲ類，Ⅰ類。根據(jù)其地質(zhì)概況，判斷其樁身完整性缺陷原因或?yàn)橛倌嘣斐傻模瑢?duì)于淤泥地質(zhì)的軟基處理采取的CFG樁加固方法是否合理，是否存在安全隱患。

3 結(jié)語

綜上所示，水泥土攪拌樁法和CFG樁法各有優(yōu)劣點(diǎn)，在工程實(shí)際中要按照工程實(shí)際情況及方法特點(diǎn)進(jìn)行合理選擇和利用。兩種方面在復(fù)合地基的應(yīng)用就是充分發(fā)揮其承載能力，因地制宜選擇處理方案，或者是綜合運(yùn)用幾種方法，在滿足設(shè)計(jì)要求的前提上使差異沉降變小。

[1]翁俊梅.CFG樁復(fù)合地基在高層建筑中的應(yīng)用[J].福建建設(shè)科技.2006(04).

[2]劉華明，陳菊紅.CFG樁聯(lián)合振沖碎石樁復(fù)合地基的應(yīng)用[J].山西建筑.2007(21).

[3]張雪梅，史志利，曹玥.振沖碎石樁部分消除地基液化的工程應(yīng)用[J].特種結(jié)構(gòu).2008(04).

[4]趙豫寅，陸健，陳榮.CFG樁復(fù)合地基在住宅樓工程中的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展.2008(22).

[5]安樹孚，蓋宏.貯配站擴(kuò)建工程振動(dòng)碎石樁地基處理[J].山西建筑.2007(02).

[6]李錦華.馬口水泥廠水泥庫水泥土攪拌樁復(fù)合地基的設(shè)計(jì)[J].湖南水利水電.2001(02).