CFG桩复合地基在道路软基问题中的设计与应用

摘要：自从20世纪80年代末CFG桩复合地基处理技术被研发应用以来，由于其具有大大提高原地基承载能力、适合范围广、控制变形效果好、施工简单、可操作性强等优点，已广泛应用于各种工程建设中，取得了较好的经济效益和社会效益。本文主要对CFG桩复合地基在道路软基问题中的设计与应用进行了简要分析。

关键词：CFG桩；复合地基；道路软基；设计应用

中图分类号：S611 文献标识码： A

一、CFG桩的地基加固机理

图1CFG桩贯入褥垫层示意图

图2CFG桩复合地基示意图

二、CFG 复合地基的工程性能

1、承载力提高多，可调节程度大

2、适应性强

CFG 桩不但可适用于多种基础形式，例如条形基础、独立基础、筏基和箱型基础，还可适用于多种土性，不管是填土、饱和及非饱和黏性土，还是挤密效果好或差的土。

3、很好地体现了刚性桩的性能

柔性桩传递垂直荷载的范围只限桩径的 6 ～ 10 倍，而CFG 桩则是在全桩长范围内发挥侧阻力，这正是刚性桩的性能。

4、桩体成为排水通道

由于施工过程中的土体振动，会产生超孔隙水压力，尤其当施工地基为饱和粉土或沙土时更明显。如果孔隙水上的土层透水性较差，刚刚结束施工的 CFG 桩就成为了一个很好的排水通道。在 CFG 桩结硬前的几个小时，振动产生的孔隙水将沿着桩体向上排出。

5、桩体标号对承载力的影响

复合地基的承载力会随着桩体强度的提高而提高，但是当桩体强度高于某一量时，这种影响就不存在了，这个量一般是桩顶应力的 3 倍左右。

三、CFG桩在道路工程施工中的施工准备

随着社会经济的不断发展，道路工程已经成为我国基础建设中的一项重要建设项目，CFG 施工技术作为道路工程施工的重要组成部分，其施工技术水平的高低直接关系着工程的整体质量。在道路工程施工中施工企业必须重视施工准备工作，对各环节质量严格把关，防止各种质量通病的发生，确保整体工程施工质量达到合格水平，并努力实现创优目标。

1、CFG桩参数的控制

由水泥、粉煤灰、碎石等材料共同组合成 CFG 桩，其桩体主要是通过软基钻孔灌注形成。按照相关国家施工技术指标，要求道路工程施工中 CFG 桩的强度等级必须控制在 C20，由实验室在施工前期确定各种施工材料的配合比，并遵循试验结果进行配置。

2、原材料控制

在道路工程 CFG 桩原材料构成中，主要包括：水泥、粉煤灰、碎石、砂、土工格栅等。通常情况下选用一般硅酸盐水泥，其等级要在 5 级以上，如施工现场路基中含有腐蚀性较强的水时，应遵循国家道路施工相关规定进行施工，选用的水泥必须具有抗腐蚀性，并确保每立方米的掺入的水泥量在 300 千克以下。在道路工程 CFG 桩施工中，主要选用 III级或其上的粉煤灰材料。并将碎石粒径控制在 5 毫米到 20 毫米之间。确保混合料中含泥量在总混合料的 5%以下。在 CFG 桩施工中土工格栅具有关键性的作用。所以土工格栅应选用双向拉伸高强聚酯长丝编制的材料，确保其极限抗拉强度每米大于等于 100 千牛。

3、放样

在施工前，必须对施工现场的地质材料进行准确核对，并与设计参数充分结合，确保施工材料、方式、技术及机械设备选择的正确性。随后将施工场地进行平整作业，主要将地表杂物清理干净。处理后进行施工测量与放样作业，进行轴线、打桩场地边线的确定及标记。同时还要进行相关试验，确保施工数据的准确性。

四、CFG 桩复合地基施工

1、施工工艺

CFG 桩复合地基首先选用的是振动沉管 CFG 桩施工工艺。黏性土、粉土、素填土等地质条件，非常适合采用此种工艺。它具有很多优点，如施工简单且成本低、对桩间土的挤密效果明显、有效减少地基液化等。但是这种工艺也有难以避免的缺点： 对于硬土层，振动沉管打桩机难以穿过，施工过程中会产生较大振动及噪音污染，施工效率低且事故率高。

2、土层清运及 CFG 桩桩头处理 不同的施工工艺，土层清运的内容也会不同。就长螺旋钻孔管内泵压 CFG 桩施工工艺而言，钻孔废土清运和保护层清运是主要内容。土层清运要及时，这样可以提高施工效率、减小清运的难度。人工清运是工程中普遍采用的，但是工作量较大的工程也可采用机械清运。保护土层清除后进行下一道工序，将桩顶设计标高以上桩头截断。

3、设置褥垫层

卵石最好不要作为褥垫层的材料，因为卵石咬合力差，施工时容易受到扰动而导致褥垫层厚度不一致。褥垫层的材料一般选择粗砂、中砂或粒径为 8 ～20 mm 的碎石。由设计来确定其具体厚度，但一般在 10 ～30 cm，施工时先进行虚铺。虚铺完成后采用静力或动力压实至设计厚度。

五、长螺旋钻管内泵压CFG桩施工工艺

图3长螺旋钻管内泵压CFG桩设备

结束语

CFG桩复合地基技术已经在工民建业内应用多年，为其在道路上的应用提供了宝贵的经验。但由于房屋建筑和道路在结构物和服务对象存在较大差异，所以筑路技术人员不能完全照搬此类技术在工民建中的实践，还需要我们不断努力发展CFG桩复合地基技术在道路上的应用。