CFG+灰土挤密桩处理湿陷性黄土工法

1、湿陷性黄土地基CFG桩+灰土挤密桩处理施工工法1. 前 言 湿陷性黄土是一种特殊性质的土，其土质较均匀、结构疏松、孔隙发育。在未受水浸湿时，一般强度较高，压缩性较小；当在一定压力下受水浸湿后，土结构会迅速破坏，强度迅速降低，产生较大沉降。高铁在运营时对结构要求为“0”沉降，故在湿陷性黄土上进行高铁建设，应根据地基受水浸湿可能性的大小和在使用期间对不均匀沉降限制的严格程度，采取综合措施，防止地基湿陷对高铁运营产生危害。在京沈高铁的湿陷性黄土地基处理施工过程中，我单位采用灰土挤密桩+CFG桩相结合的方式，对湿陷性黄土地基进行处理，取得了良好的效果。经总结，形成本工法。2. 工法特点2.1 利用CF

2、G桩与灰土挤密桩结合，灰土挤密桩解决了黄土的湿陷性，同时利用CFG桩提高了地基承载力。2.2 灰土挤密桩+CFG桩施工工艺简单，材料来源广泛，整体造价低。2.3 既能解决黄土路基的湿陷性问题，又能保证基础的承载力。3. 适用范围本工法适用于湿陷性黄土地基的处理施工。4. 工艺原理利用灰土挤密桩对湿陷性土体进行挤密，降低湿陷系数，消除地基湿陷性。利用CFG桩提高地基的承载力。5. 施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程图 原地面处理 桩位测量放样 原地面处理 设备就位灰土挤密桩成孔合格 桩位偏差、桩孔垂直度、桩孔直径、桩孔深度三七灰土检测、分层夯填厚度、压实度合格桩体分层夯填 挤密桩成桩质量检

3、验 原材料进场 孔位复核， 桩机就位，钻杆垂直度检查。否 CFG桩孔位放样原材检验退场合格 CFG桩钻孔 合格 拌 和 提管灌注混凝土 CFG桩基检测 复合地基承载力检测图5.1施工工艺流程5.2 操作要点5.2.1原地面处理对施工范围内的原地面进行清表处理，开挖至路基填土标高部位，地表清理要做到无草皮、树根等杂物，且无积水。5.2.2 桩位测量放样根据确定各个桩位的位置及关系，采用全站仪测量放线，定出控制轴线，打桩场地边线并标识。5.2.3 设备就位桩机就位，使沉管尖对准桩位，调整扩桩机架，保持桩管垂直，用线锤吊线复核垂直度，偏差不大于1.5%。5.2.5灰土挤密桩成孔根据定位孔位，采用钻机

4、下钻，灰土挤密桩要穿透湿陷性黄土，可根据锤击桩尖带出的颗粒进行判断，以现场实际土样判断为主，设计桩长判断为辅。成孔后要及时对桩孔进行检查验收。检查的内容有：桩径、孔深、垂直度、有无缩径、塌孔、回淤等现象。如遇塌孔或缩径现象，则采用回填灰土复打处理。5.2.6桩体分层夯填成孔后及时夯填，在向孔内填料前先夯实孔底。灰土分层进行回填夯实，逐层定量向桩孔内下料，采用夹杆夯实机和吊锤分层夯实。夯击次数为610次，灰土夯填采用连续施工，每个孔桩一次性分层回填夯实，不得间隔停顿或隔日施工。5.2.7灰土挤密桩成桩质量检测灰土挤密桩施工结束714天后，采用重型动力触探、钻机取样对试桩桩身质量进行检查，不少于3

5、根。在桩心附近采用钻机取样，每2m采用试样测定干密度。5.2.8 CFG桩孔位放样对已施工的灰土挤密桩场地清理平整，按桩位点设计布置图放样布点。灰土挤密桩与CFG桩位置关系如下图：5.2.9 CFG桩成孔使钻机就位，保证钻杆垂直度，偏差不大于5cm，垂直度控制在1%之内。关闭钻头阀门，移动钻杆至钻头触及地面。启动先慢后快钻进，减少钻杆晃动。开钻之前要在钻杆上标记刻度，钻机每钻进1m，及时观察电流数据，达到设计桩长时要观察电流值，当电流显示已进入持力层时要控制进尺，确保嵌入深度满足设计要求。桩长判断以电流值为主，设计桩长为辅。5.2.10提管灌注混凝土钻孔完毕满足入岩要求后进行灌注，混合料的泵送

6、量应与拔管速度相匹配。成桩过程须连续进行，施工桩顶标高高于设计高程50cm，确保有效保护状体。拌合料的原材料需进行进厂检验，合格后方可进行拌和。5.2.11 CFG桩基检测28天成桩之后进行桩头切割，切割前做好桩头抄平准备，之后使用切割机对桩帽进行切割，切割面平整顺滑，桩身高程控制更精确。因实际桩顶标高比设计标高+0.5m，在清除桩间土时使用50小挖机配合人工进行清理，施工时注意在此过程中施工周边应放置严禁大型、重型机械进入的标识牌，避免出现因机械碾压造成断桩现象。采用低应变法对桩身完整性进行检测，确定桩身完整长度满足设计要求后采用堆载法检测桩身承载力。5.2.12复合地基承载力检测桩基全部施

7、工完毕后，选取桩周围的地质情况，对处理后的复合地基承载力进行检测。5.3劳动力组织劳动力组织见表见表5.3。表5.2 劳动力组织表序号职务/工种人 数（人）备 注1施工负责人1现场指挥2技术负责人 1现场技术指导3安全负责人14安全员25施工员26试验员27工人68灰土挤密桩操作手19长螺旋钻机操作手110电焊工211气割工112混凝土工3合 计236. 材料与设备6.1工程材料CFG桩采用强度等级为C20混凝土，坍落度控制在160200之间，具体配比根据环境类别确定。灰土体积配比为3:7，含水量控制±2%范围，三七灰土采用现场拌和，拌和后的应当日铺填夯压。6.2机具设备采用的机具设

8、备见表6.2所示。表6.2主要机具设备表序号设备名称规格型号单位数量备 注1灰土挤密桩机QUY50A台12长螺旋钻机台13混凝土泵台14柴油发电机250KW台15发电机50KVA台16挖掘机220台17装载机ZL10台18全站仪徕卡502台19水准仪DSZ2台110电子天平台111电子秤台112轻型触探仪10KG台113重力触探仪63.5KG台114取土环刀50m把17. 质量控制7.1质量控制标准本工法质量控制标准执行湿陷性黄土地区建筑规范（GB50025-2004）。7.2质量保证措施7.2.1加强对原材料的质量控制，不合格品严禁使用，做好三七灰土搅拌及存储工作。7.2.2对现场施工进行全

9、程旁站监督，做好现场记录，并随时进行抽查。7.2.3 CFG桩施工时，根据地质情况，以电流值控制为主，桩长控制为辅，保证每根桩深入持力层。7.2.4 运至现场的三七灰土要及时施工，过期的拌和料严禁继续使用。8. 安全措施8.1严格遵循高速铁路路基施工安全规定，落实方案评审、人员培训取证、机械进场验收等工作。8.2对进场的施工人员必须进行安全教育，过程中要加强监控，并设专职安全员对现场进行盯控管理。8.3 已成孔未关注的孔位及时覆盖，对施工现场进行围挡，做好警示标识，非施工人员禁止入内。8.4提前做好现场施工用电的线路布设，“做到一机一闸一漏报”，并配置专业的施工用电人员进行操作。9. 环保节能

10、措施9.1减小施工中的噪声和振动，不扰民。9.2施工期间保持工地清洁，施工废弃物及时清理；施工垃圾集中处理。9.3针对本工程地处环境，大风时节较多，对存放、搅拌的场地建立施工专用棚，在施工棚内进行原料存放和搅拌，防止扬尘影响环境。10. 效益分析通过对灰土挤密桩和CFG桩的复合施工的研究，可以发现较常见的混凝土桩基相比，具有施工速度快，质量易控制，造价低的特点，经济效益明显。10.1工期效益复合地基处理与普通混凝土成桩对比，速度更快，可调高1/32/3速度，具体见下表：10.1复合桩与混凝土桩成桩速度对比表比较内容挤密桩+CFG混凝土桩节约时间备注成桩速度（根/天）10015050701/32/310.2社会效益灰土挤密桩+CFG桩与普通混凝土桩基相比，由于采取了挤密土体的结构，使表层湿陷性黄土的承载力得到了较大提高，避免了单一混凝土桩出现质量缺陷造成沉陷的可能性。11. 应用实例京沈高铁TJ-5标一工区，DK371+394DK376+949段路基，地质情况均有新黄土覆盖，具有湿陷性性，湿陷等级为I级，下部地质为粉