浅析CFG桩加固松软土地基方案及措施论文.doc

第二章 XXXXXXX  PAGE \* MERGEFORMAT 31 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 浅析CFG桩加固松软土地基方案及措施 7.1松软土地基 7.1.1 概述 松软土是在静水或缓慢水流、缺氧、多有机质的条件下生成的，往往与泥炭和粉砂交错沉积。绝大部分生成于全新世的中晚期，也有松软土层埋藏在密实的硬土层之下，生成期较早。但总的说来，在各种土中，松软土应该说是比较年轻的沉积物，甚至还存在正在继续沉积的欠固结软土。 松软土的特征界于软土和一般土之间,天然含水量大、压缩性高、承载力低。松软土在我国滨海平原、河口三角洲、湖盆地周围及山涧谷地均有广泛分布。在松软土地基上修筑高速铁路时，若处治不当，往往会导致路基失稳或沉降达不到预期目的，造成铁路不能正常运营以及后期维护费用高等问题。因此，根据松软土地基的实际性能指标和所处的工程部位，合理地选用松软土地基加固处理形式，将直接决定工程项目交付使用后的内在质量和外观效果。 7.1.2 松软土的工程地质特性 土是岩石的风化产物，经水流、风力、冰川、重力等外力作用搬运或多次搬运沉积而成，几乎遍布于整个地壳的表面。 土的工程地质特性一般可分为物理性质、水理性质、力学性质三类，也有把物理性质和水理性质统称为物理性质。 土的物理性质一方面是指土本身由各个组成部分的比例和排列不同所表现的物理状态。如轻重、干湿、松密等。另一方面是指土粒与水相互作用时所表现的性质。如粘性土干燥时坚硬，潮湿时变软；碎石土和砂土的透水性很强，粘性土的透水性则弱。松软土的物理性质主要有：高含水量和大孔隙比，弱透水性，高压缩性，抗剪强度低，高灵敏度、显著的触变性和蠕变性。松软土的力学性质主要有：剪涨性(剪涨性是土基本力学特性之一，指土体在剪切时产生体积膨胀或收缩的特性),压硬性。 松软土地基的破坏形式，一般而言，地基问题可归结为以下几个方面： 1.承载力及稳定性 地基承载力较低，不能承担上部结构的自重及外荷载，导致地基失稳，出现局部或整体剪切破坏，或冲剪破坏。 2．沉降变形 高压缩性地基可能导致建筑物发生过大的沉降量，使其失去使用效能；地基不均匀或荷载不均匀导致地基沉降不均匀，使建筑物倾斜、开裂、局部破坏，失去使用效能甚至整体破坏。 3.动荷载下的地基液化、失稳和震陷 饱和无粘性土地基具有振动液化的特性。在地震、机器振动、爆炸冲击、波浪作用等动荷载作用下，地基可能因液化、震陷导致地基失稳破坏；软粘土在振动作用下，产生震陷。 4.渗透破坏 土具有渗透性，当地基中出现渗流时，将可能导致流土（流砂）和管涌（潜蚀）现象，严重时能使地基失稳、崩溃。 7.2CFG桩复合地基 松软土的特征界于软土和一般土之间,天然含水量大、压缩性高、承载力低。在松软土地基上修筑高速铁路时，若处治不当，往往会导致路基失稳或沉降达不到预期目的，造成公路不能正常运营以及后期维护费用高等问题。 桩网复合地基的承载作用实际是桩－土－褥垫层协调变形、共同工作的过程。由于复合地基尤其是群桩复合地基的共同作用影响因素很多，其机理的研究还有待于进一步深入。复合地基一般沉降过大，若不能合理控制沉降量，易使上部结构产生裂缝或倾斜。按沉降设计比按承载力设计更严格，也更合理。 7.2.1 CFG桩概述 复合地基（Composite subgrade,Composite foundation）是在天然地基中设置一定比例的增强体，或置换，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体（天然土体）和增强体共同承担有基础传来的上部荷载的一种人工地基。 加固区整体是非均质和各向异性的。根据地基中增强体的方向又可分为纵向增强体和横向增强体复合地基。纵向增强体复合地基根据其性质，可分为散体材料桩复合地基和柔性桩复合地基，分类如表2－1。 表7－1 复合地基分类 复合地基纵向增强体复合地基散体材料桩复合地基碎石桩复合地基砂桩复合地基柔性材料桩复合地基旋喷桩复合地基深层搅拌桩复合地基CFG桩复合地基横向增强体复合地基主要包括由各种加筋材料，如土工聚合物、金属材料格栅等，形成的复合地基。CFG桩（Cement Fly-ash Gravel Pile）是水泥粉煤灰碎石桩的简称。它是由水泥、粉煤灰、碎石桩、石屑或是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。通过调整水泥掺量及配比，其强度等级在C15～C25之间变化，是介于刚性桩与柔性桩之间的一种桩型。 碎石桩系散体材料，本身没有粘结强度，主要靠周围土的约束传递基础传来的垂直荷载。土越软，对桩的约束作用越差，桩传递垂直荷载的能力越弱。CFG桩针对碎石桩承载特性的一些不足，加以改进而发展起来的。 CFG桩采用螺旋钻机或振动沉管桩机等设备进行成孔