复合地基-CFG桩软基加固技术在高速铁路路基中的应用

张伟:CFG桩软基加固技术在高速铁路路基中的应用CFG桩软基加固技术在高速铁路路基中的应用张伟(中铁九局集团有限公司辽宁沈阳110013)・181・摘要根据CFG桩复合地基的承载机理和特性,介绍CFG桩特点、施工技术、质量检验及在福厦铁路客运专线工程中的应用,证明了它的应用价值。关键词CFG桩复合地基施工技术单桩复合地基承载力检验试验随着我国铁路建设的高速发展,对路基强度要求越来越高,地基加固方法也日趋多样化。CFG桩复合地基因其充分利用桩间土和桩共同作用的特有优势,以及相对低廉的工程造价,故在工程上得到了越来越广泛的应用。新建福州—厦门铁路客运专线软土路基加固设计大多采用了CFG桩复合地基,施工后收到良好效果。1作用原理CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘结强度桩,和桩间土、褥垫层一起形成复合地基。在设计中,基础与桩间土之间设置一定厚度散体粒状材料组成的褥垫层,是复合地基的核心技术。CFG桩复合地基通过褥垫层与基础连接,无论桩端落在一般土层还是坚硬土层,均可保证桩间土始终参与工作。由于桩体的强度和模量比桩间土大,在荷载作用下,桩顶应力比桩间土表面应力大,桩可将承受的荷载向深层土中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。由于桩的作用使复合地基承载力提高,沉降量小,再加上CFG桩不需配筋,桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料,大大降低了工程造价。张伟,男,高级工程师。011m。见图1、图2。2工程概况211新建福厦铁路客运专线Ⅱ标段DK78+927～DK151+000路基工程,设计行车速度250km/h,软基处理工点36处,其中有22处采用CFG桩加固,桩总长112多万m,全部采用振动沉管灌注桩工法施工。其中DK129+650～+770CFG桩设计桩长510～1115m、桩径015m、桩距113m、呈梅花形布置,桩顶设置015m厚级配碎石垫层,其间铺设两层土工隔栅,俗称褥垫层。桩身水泥采用3215级普通硅酸盐水泥,掺加抗侵蚀防腐剂,水泥掺入量不大于200kg/m3,水泥与粉煤灰之比为110～112(优质粉煤灰),石屑率为013左右,要求桩身强度不小于5MPa。212地质条件DK129+650～+770软土路基,位于浅丘与滨海海积平原交互地带,地面标高5～8m,相对高差2～5m,自然横坡相对平坦,平原地表多为水田。线路以填方通过,最大中心填高1110m。上覆第四系全新统长乐组海积层及坡残积层粉质粘土、淤泥、粉砂;下伏侏罗系南园组第二段凝灰岩、凝灰熔岩。地表水主要为沟水、河水、塘水。地下水发育,主要为孔隙水及基岩裂隙水。水对混凝土具有中等硫酸型酸性侵蚀及中等溶出型侵蚀。粉质粘土γ=1815kN/m3、cu=18kPa、φu=18°、5施工方法及注意要点(1)在边坡上应先钻孔、清孔,然后安放软式透水管,四周均匀填筑砂砾滤层,并充分压实。(2)软式透水管的连接,只要在两段接头处剪去相应的钢丝圈,再用尼龙绳栓紧即可。(3)软式透水管末端采用扎结式封闭,出口直接接入既有排水系统。(4)对软式透水管外层的强力特多龙纱应尽量减少紫外线的照射,在阳光下直接曝晒时间不超过96小时。6结束语鹰厦线K516+087～+120左侧路堑边坡排水工程于2006年11月施工完毕,2007年雨季坡面引水畅通,路堑边坡状态良好。实践表明软式透水管较好地解决了该处边坡的严重渗水问题。因其优点显著,为路基排水病害的整治提供了新途径。收稿日期:2007-09-11©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.・182・全国中文核心期刊路基工程2008年第2期(总第137期)Es=5MPa、桩周土极限摩阻力f=50kPa;淤泥层γ=16kN/m3、cu=6kPa、φu=3°、Es=1砂层γ=19=60kPa;70kPa载力σo载力σo3311桩试验,312(1)被土,(2)(3)(4)为30～不小于313准确对孔升沉管成桩314(1)打,(2)记,(3)115m/min,制在016～(4)后留振5～不得超过中投料。(5)m设计要求后315(1)于设计值,(2)走;28d0kN/m3、φu=25°、桩尖土基本承载力σo=180kPa;风化层桩周土极限摩阻力f=100kPa=250kPa;=600kPa。[1]～[3]工艺试验施工准备对水田地段排水疏干、挖除地表旱地地段挖除地表植物根系,至原地面、整平。测量放线,施工配合比坍落度控制标准(50mm,28d5MPa。施工程序振动沉管灌注成桩的施工程序为:沉管成孔泵送孔底混合料钻机移位。施工要点采用振动沉管机施工,管长度。沉管过程中每沉1m对土层变化处予以说明。拔管速率按试桩参数确定,如遇淤泥或淤泥质土,08m/min,10s,的投料量不得小于设后应按要求进行单桩复合地基承载力检测,待检测合格后,方可进行上部路基施工。4的4按次于5求1桩身完整性检测检测比例为10%,共525根桩,均采用低应变反射波法检测。检测结果:Ⅰ类桩为4桩基检验[4]收稿日期:2007-08-016©1994-2009ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.