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CFG桩在公路软基加固中应用 　　【摘 要】CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，具有施工速度快、承载力高、施工简便、成本低廉等优势，在地基加固中的应用十分广泛。本文在论述CFG桩的作用机理及适用性的基础上，结合实例，介绍了CFG桩在公路软基加固中的应用，为类似工程的应用提供参考。 　　【关键词】CFG桩；适用性；承载力计算；沉降计算；施工 　　水泥粉煤灰碎石桩法简称CFG桩，是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高粘结强度桩，并由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基的地基处理方法。由于CFG桩复合地基技术具有广泛的适用性、承载力高、施工简便、造价低等优点，此外，由于CFG 桩使用的粉煤灰是一种工业废料，还带来了环境效益，因此，CFG桩在地基处理上得到了广泛应用。 　　1、CFG桩复合地基工作原理及适用性 　　CFG桩它是由水泥、粉煤灰、碎石等混合料加水拌和而成的高粘结强度桩。通过在天然地基中设置一定比例的CFG桩体，并设置一定厚度的褥垫层，由桩、桩间土和褥垫层一起组成复合地基，共同承担基础传来的上部荷载。 　　CFG桩复合地基属于刚性桩复合地基，具有承载力提高幅度大、地基变形小等优点，可适用于多种基础形式，如条形基础、独立基础、箱形基础和筏板基础等。 　　2、工程概况 　　东莞市东城区长恩路道路工程，路幅宽度26m，双向四车道断面形式，设计速度60km/h。由于沿线分布有深厚的淤泥及淤泥质土，软基处理量较大。根据当地软基处理经验、施工工艺水平及本项目的进度安排，采用振动沉管CFG桩处理方案。 　　该工点桩号K0+580。区域的地貌类型属冲积平原，地势高差较小，河道呈U型穿过此段落，该工点河道深约3m。场地内自上而下土层为：（1）淤泥，厚度约7.6m；（2）淤泥夹砂，厚约0.7m；（3）残积砂质粘性土，厚约8m。其中淤泥及淤泥夹砂具高压缩性、易触变、低强度等特点，属高压缩性土，工程性能极差。残积砂质粘性土属中压缩性土，工程性能中等，可作为路基持力层。 　　3、设计步骤 　　3.1 设计参数的选取 　　CFG桩复合地基设计主要确定5个设计参数，分别为桩长、桩径、桩间距、桩体强度、褥垫层厚度及材料。针对某一具体工程，桩长、桩径及褥垫层厚度是明确的。设计时，可事先假定设计参数值，若承载力及沉降满足要求，表明假设成立，否则，需调整桩间距、桩体强度或桩长。 　　（1）桩长l。CFG桩复合地基要求桩端落在好的持力土层上，这是CFG桩复合地基设计的一个重要原则。因此，桩长是CFG桩复合地基设计时首先要确定的参数。设计时根据勘察报告，分析各土层，确定桩端持力土层和桩长。本次设计要求桩端进入残积砂质粘性土不少于0.5m。本工点包含河道回填厚度、淤泥层及淤泥夹砂层深度共11.3m，故桩长取12m。 　　（2）桩径d。CFG桩的桩径取决于所采用的成桩设备，一般为350～600mm。根据莆田地区成桩工艺，本次桩径取400mm。 　　（3）桩问距s。一般桩间距s=3d～5d，也有振动沉管成桩采用6d间距。间距大小取决于设计要求的复合地基承载力和变形、土性与施工机具。一般设计要求的承载力大时s取小值，但必须考虑施工时相邻桩之间的影响，就施工而言希望采用大桩距大桩长，因此的大小应综合考虑。本次设计桩间距取4d，正三角形布置。 　　（4）桩体强度。原则上，桩体配比按桩体强度控制，桩体试块抗压强度应满足下式要求： 　　（1） 　　式中：fcu—桩体混合料试块（边长150mm立方体）标准养护28d立方体抗压强度平均值，kPa； 　　Ra—单桩竖向承载力特征值，kN； 　　Ap—桩的截面积，m。 　　本次桩体强度按C15混凝土强度等级设计。 　　（5）褥垫层厚度。褥垫层厚度一般取l530cm，材料科用粗砂、中砂、碎石、级配砂石（最大粒径不大于30mm）。本次设计结合工程经验、土性及桩间距，褥垫层厚度取60cm。 　　3.2 复合地基承载力计算 　　3.2.1 单桩承载力特征值计算 　　当采用单桩载荷试验时，应将单桩极限承载力除以安全系数2；当无单桩载荷试验时，可按下式估算： 　　（2） 　　式中： μp—为桩的周长（m）； 　　n—桩长范围内所划分的土层数； 　　qp、Ap—桩周第层土的侧阻力、桩端端阻力特征值（kPa）； 　　li—第层土的厚度（m）。 　　根据地质勘察报告，各土层参数见表1。 　　表1 各土层设计计算指标及有关参数 　　结合表1及设计参数，经计算Ra=249（kPa）。 　　3.2.2 复合地基承载力特征值计算 　　根据《建筑地基基础设计规范》，CFG桩复合地基承载力特征值应通过现场地基载荷试验确定，初步设计时也可按下式估算： 　　（3） 　　式中：fspk—复