第３７卷第ｌ５期 ・８４・ ２ ０ １ １年５月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．１５ Ｍ丑ｙ．２０１１ 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）１５－００８４—０２ ＣＦＧ桩在海相超软土地基处理应用研究 韦文国 摘要：结合广东西部沿海高速项目ＣＦＧ桩应用实例，分析了ＣＦＧ桩加固机理，进行了ＣＦＧ桩复合地基检测试验，对 ＣＦＧ桩复合地基的沉降加以计算和控帝】，进而总结出ＣＦＧ桩地基加固规律，以指导工程实践。 关键词：ＣＦＧ桩。复合地基，加固机理，沉降计算 中图分类号：ＴＵ４４７ 文献标识码：Ａ １ 背景介绍 广东西部沿海高速公路二期项目起于江门市新会区至珠海 市，沿线大部分地区为海积相沉积土质，工程地质条件复杂，软土 分布广泛且工程性能差，具有高含水量，高粘粒含量、高塑性指 数、高压缩性等不良特征。沿线地表一般为厚度１ ｍ一２ ｍ的硬 中，调整桩土荷载分担比，充分发挥ＣＦＧ桩的承载能力。 表１ ＣＦＧ桩试验段软土层物理力学指标统计裹 参数 含水量 孔隙 液性 压缩系数 压缩模量 土剪 十字板剪切 ＩＶ／％ 比ｅ 指数 ｌ一￣＇ＭＰａ－１ Ｅ／ＭＰａ ￣／ｋＰａ （。） Ｃ／ｋ１）丑 ＣＪｋＰａ 最小值 ４８．６ １．２２ 】。２０ ０．９４ ｌ＿２２ ３．】 １．５ ４．４５ １．４４ 平均值 ６６．３ １．７８ １．９９ 最大值 ７９．６ ２．４ｌ ２．２ｌ １．７６ ２．６３ ２．５６ ２．４６ ７．３ １０ ３．３ ８．８６ ３．５６ 壳层，下卧层为淤泥或淤泥质粘土，分布较稳定，软土厚度在５ ｍ～ ５．６ １２．６４ ５．９９ １１ ｍ之间，本项目中为满足高速公路技术标准要求，设计采用 ３．２ ＣＦＧ桩取芯试验 取芯检验时间距ＣＦＧ桩施工结束时间约为两个月，龄期均大 ＣＦＧ刚性桩基对软土地基进行处理，使得路基大部分沉降在施工 期完成，降低试用期残余沉降，达到缓解路基不均匀沉降的目的。 于２８ ｄ。一共进行３根钻孔取芯，取芯均至桩底，均已穿过软弱 根据路段的软土特性、土层分布情况及周围环境，采用振动沉管 淤泥质土层进入相对较硬的粉质粘土层中。从取得的芯样结果 芯样比较坚硬，少量气孔。芯样送试验室进行抗压强度试验， 法施工。使用的主要施工设备是振动沉管机、混凝土搅拌机及相 看，应的配套设备。 桩体的试样抗压强度在１５ ＭＰａ一１９．８ ＭＰａ，均大于Ｒ＝６ ＭＰａ的 桩体抗压强度设计要求。 ２ ＣＦＧ桩加固机理 ＣＦＧ桩复合地基通过褥垫层与基础连接，无论桩端落在软土 ３．３ ＣＦＧ桩静力载荷试验 根据ＪＧＪ ７９－２００２建筑地基处理规范要求，采用慢速维持荷 层还是硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。因此，设计时首 先考虑的是将桩间土的承载力得到充分利用，不足的部分由ＣＦＧ 载法，即逐级加荷，每级荷载达到相对稳定后再加下一级荷载，直 桩来承担。采用复合地基处理的目的一般是为了提高地基承载 至破坏或达到单桩或复合地基的极限承载力，再逐级卸载至零。随机选取１组３根单桩静载试验。根据现场测定试验数据，ＣＦＣ 力或解决地基沉降过大问题或既提高承载力又降低沉降变形。 ｓ）曲线见图１，图２。 通过增加ＣＦＧ桩桩长可以解决前者问题；针对沉降过大，设计时 单桩静载试验荷载（Ｑ）一沉降量（＿０ａＮ 首先要充分利用天然地基的承载力，然后通过协调提高桩体承载 １０ｏ ２ｏ０ ３０ｏ ４００ 力和增大置换率来满足要求。总之，ＣＦＧ桩复合地基设计中可通 过协调加固区的桩土置换率和桩体（包括桩体强度和桩长两方 面）满足地基承载力的要求，在满足地基承载力要求后，可适当的 增加加固区的深度，可有效减小沉降。 ４Ｏ 器 １００ ＣＦＧ桩复合地基承载力取决于桩长、桩径、桩间距、桩土模 量、褥垫层厚度和变形模量等因素。根据综合考虑复合地基承载 力的各个影响因素，《建筑地基处理技术规范》给出ＣＦＧ桩复合 地基承载力计算公式为： 图１ ＣＦＧ１号桩静载试验 ｑ／ｋＮ ０ ５０ Ｓ曲线 厶＝ｍ Ｒｏ＋ （１一ｌｏｏ １５０ ２００ ２５０ ３００ ３５０ ｍ 。 ２。其中√： 为复合地基承载力特征值；ｍ为面积置换率； 。为单 桩竖向承载力特征值；Ａ 为桩的截面面积；卢为桩问土承载力折 减系数，按地区经验取值，如无经验时可取０．７５—０．９５，天然地基 承载力较高时取大值以为处理后桩间土承载力特征值。 篓 １００ ｌ２０图２ ＣＦＧ２号桩静载试验 曲线 ３ ＣＦＧ桩复合地基检测试验 ３．１ 试验段土层地质参数和ＣＦＧ桩布置 从图ｌ，图２均可以看出为典型的陡降型曲线，取 哇Ｉｌ线 发生明显陡降点作为其极限承载力基本值，可知１号桩极限承载 ｋＮ，２号桩极限承载力为４５０ ｋＮ，若取其５ｏ％作为承载力 试验段土层地质参数见表１。设计ＣＦＧ桩桩径０．５０ ｍ，三角 力为４ＯＯ 形布置，桩长１２ ｍ左右，进入到下卧层约１／１＇１。ＣＦＧ桩顶部铺设 基本值，则１号桩设计承载力２００】（Ｎ，２号桩极限承载力为２２５ ｋＮ， ４０ ｃｍ～５０ ｃｍ厚的砂石作为褥垫层，可以减少基础底面的应力集 完全满足设计要求。 收稿日期：２０ｌ１．０２．１１ 作者简介：韦文国（１９７９一），男，助理工程师，广东省建筑科学研究院，广东广州５１０５００ 第３７卷第１５期 ２ ０ １ １年５月 文章编号：１００９—６８２５（２０１ １）１５—００８５—０３ 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ Ｖｏ１．３７ Ｎｏ．１５ Ｍａｙ． ２０１１ ・８５・ 浅释钻孔灌注桩在施工中的质量控制 于金平 ５ｔ０卫强 江志刚 摘要：结合施工实践，借鉴前人总结的经验，简析了钻孔灌注桩常见的质量事故，如塌孔、孔位偏移、斜孔、掉钻卡钻、 卡管、导管进水、断桩等施工质量通病，并提出防治措施及处理方法，以便能够提高施工质量，减少资金浪费，提高社会 效益。 关键词：钻孔灌注桩，塌孔，斜孔，导管，断桩 中图分类号：ＴＵ４７３．１４ 文献标识码：Ｂ 钻孔灌注桩是桥梁桩基施工的一种形式，被广泛应用于桥梁 钻、卡管、导管进水、断桩等施工通病。所以，我们要认真分析在 施工建设中，其具有施工简单、适应性强、成本适中等特点。现在 施工中出现的这些问题，查找原因，总结出解决问题的方法，以便 我国正处在公路建设高速发展过程中，现就冲击钻在桩基中的施 于指导施工，达到施工中的质量要求。 工，结合前人的经验和自己在施工中常遇到的问题、防治措施及 １．１ 钻孔灌注桩在钻孔时常见的问题及防治措施 处理方法简单总结如下。 １．１．１ 塌孔问题 １ 钻孔灌注桩常出现的问题原因及防治措施 １）原因分析。在钻孔灌注桩施工过程中，塌孔是经常遇到的 所用泥浆各项性能指标、筑 钻孔灌注桩作为桥梁桩基常用的一种形式，在施工中会受到 问题。其原因受地质条件、钻进方法、 很多因素的影响，容易产生如塌孔、缩径、孔位偏移、斜孔、掉钻卡 捣土的密实程度以及护筒埋设等众多因素的影响。４沉降计算和控制 较高的承载力和桩身质量，而且加固后的地基沉降变形满足施工 其成 ＣＦＧ桩复合地基的沉降由三部分组成，分别为桩长范围内的 后沉降要求。２）采用振动沉管法ＣＦＧ桩处理海相软土地基，会 压缩变形Ｊｓ ，下卧层的变形Ｓ：以及褥垫层的压缩变形．Ｓ，，其中褥 桩过程会对桩周围的土产生较大影响，其影响范围２ ｍ～３ ｍ，垫层的压缩变形很小，可以忽略不计，则沉降变形ｓ为： Ｓ＝Ｓｌ＋Ｓ２。 导致桩体周围土的超静空隙水压力显著增长，强度下降，且短期 内难以恢复。从现场施工结果来看，ＣＦＧ桩对地基土有明显的挤 目前，工程中应用较多且计算结果与实际符合比较好的变形 计算是《建筑地基处理技术规范》给出的复合模量法。计算时复 合土层分层与天然地基相同，不同的是复合地基的各层土压缩模 量等于天然地基压缩模量的 倍。这样，加固区和下卧层的变形 都可以按照分层总和法进行计算，因此，复合地基最终变形量可 按下式计算： ｒ 土效应，容易产生地表隆起。３）单桩承载力的检测，在施工过程 中，对于打入桩常用最终贯入度和底高层进行控制等间接手段。 成桩可以做单桩承载力的检测，常采用单桩静力荷载试验或者高 应变动力试验来确定单桩承载力，单桩静力荷载试验一般均会出 现较明显的陡降点，作为单桩承载力的承载力极限值是合适的。 ４）采用振动沉管法ＣＦＧ桩处理海相软土地基施工后１ ｄ土体强 度降低最多，其后强度会有逐步恢复，但是对于软土层土体短期 难以恢复到原状土的强度水平。 参考文献： ｎ１ Ｓ＝Ｓｌ ２ 【 １＋ｌ～“ （ ・ 一）＋ １ ∑／＇ ｏ（Ｚ —Ｚ ）Ｉ。 根据地勘提供土壤物理参数代人上述公式计算，Ｓ＝２９６．９ ｍｉｌｌ， ［１］ＪＧＪ ７９．２００２，建筑地基处理技术规范［Ｓ］． ［２］ＧＢ ５０００７—２００２，建筑地基基础设计规范［Ｓ］． ［３］ 林智，王跃．ＣＦＧ桩技术在高速公路软土地基中的应用 ［Ｊ］．水运工程，２００７（７）：９８—１０１． 较符合实测地基沉降值，满足设计要求。 ５结语 １）ＣＦＧ桩．在加固较深的软土形成的复合地基中，不仅能获得 ［４］ 王大明，高明生．ＣＦＧ桩在高速公路桥头深厚软基处理中的 应用［Ｊ］．南京林业大学学报，２００６，３０（３）：５９—６２． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＣＦＧ ｐｉｌｅ ｉｎ ｍａｒｉｎｅ ｅｘｔｒａ ｓｏｆｔ ｓｏｉｌ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ＷＥＩ Ｗｅｎ—ｇｕｏ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ＣＦＧ ｐｉｌｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｃａｓｅ ｉｎ ｃｏａｓｔａｌ ｈｉｇｈｗａｙ ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｗｅｓｔ ｏｆ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ｐｒｏｖｉｎｃｅ，ｉｔ ａｎａｌｙｚｅｓ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｍｅｅｈａ－ ｎｉｓｍ ｏｆ ＣＦＧ ｐｉｌｅ，ｃａｒｒｉｅｓ ｏｎ ＣＦＧ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔ，ｃａｌｃｕｌａｔｅｓ ａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｈｅ ＣＦＧ ｐｉｌｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ￣ｕｎｄａｔｉｏｎ，ｆｕｒｔｈｅｒ－ ｍｏｒｅ，ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ＣＦＧ ｐｉｌｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ ｌａｗ，ｗｉｔｈ ａ ｖｉｅｗ ｔｏ ｇｕｉｄｅ ｐｒａｃｔｉｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＣＦＧ ｐｉｌｅ，ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ，ｒｅｉｆｏｒｎｃｅｍｅｎｔ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｓｅｔｔｌｅｍｅｎｔ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ 收稿日期：２０１１－０１—２８ 作者简介：于金平（１９７５ ），男，助理工程师，昌黎县交通局工程一队，河北昌黎刘卫强（１９７５．），男，助理工程师，昌黎县交通局工程一队，河北昌黎江志刚（１９７６．），男，助理工程师，昌黎县交通局工程二队，河北昌黎０６６６００ ０６６６００ ０６６６００