碎石樁與CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)的應(yīng)用

肖興全

（四川省場道工程有限公司， 四川 成都 610081）

1 工程概況分析

根據(jù)貴州某機場施工場區(qū)整體工程地質(zhì)條件差，場區(qū)內(nèi)廣泛分布有紅黏土且厚度較大（邊坡區(qū)紅黏土厚度普遍大于5m，最大厚度17m。該土層抗剪強度低，對高填方邊坡穩(wěn)定性造成嚴(yán)重影響，是邊坡區(qū)地基處理設(shè)計的主要難題。場內(nèi)存在洼地、巖溶漏斗等多種不良地質(zhì)條件，原地基排水條件較差。

2 填方區(qū)紅黏土復(fù)合地基處理

2.1 碎石樁+CFG 樁組合型復(fù)合地基

利用復(fù)合地基法進行紅黏土地基的處理時，組合布樁是主要的布樁方式，能夠?qū)崿F(xiàn)碎石樁和CFG 樁的交錯配置。局部區(qū)域布置碎石樁，下穿通道原地基沉降控制采用CFG 樁，布樁參數(shù)和下表相同：

碎石樁+CFG 樁設(shè)計參數(shù)

樁徑（mm) 樁長（m) 樁距（m) 排距（m) 布置形式 500 至基巖 1.4 1.4 正方形

CFG 樁屬于商品砼，其樁身混凝土為C25 等級，混凝土的塌落度為18 厘米，碎石樁樁體粒徑低于5cm，屬于自然級配碎石，含泥量能夠低于百分之四。在組合布樁中需要先完成碎石樁的施工，完成碎石樁施工后再進行CFG 樁的施工。樁頂可以設(shè)置較厚的墊層，在墊層頂面鋪設(shè)高強土工格室，進而能夠形成樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)，土工格高為二十厘米，結(jié)點之間的距離為七十厘米，格室片厚度高于1mm，片材抗拉強度高于每米80KN，可以按節(jié)點的剝離強度高于每米40KN，可以按格式充填塊碎石。對于邊坡穩(wěn)定影響區(qū)的鋪設(shè)厚度來說需要控制在0.5 米。

復(fù)合地基樁頂墊層其材料為灰?guī)r或者風(fēng)化白云巖，其粒徑低于0.2 米，含泥量控制在7%的范圍內(nèi)，墊層需要進行密實碾壓，土工格室的填充材料是灰煙和風(fēng)化白云巖粒徑，低于0.1 米，含泥量控制在20%，同樣也需要進行碾壓和密實。

3 施工工藝

3.1 紅黏土碎石樁施工

（1）放線定位。首先需要進行樁位的測放，工作人員測量邊線，控制樁放出中心線之后做好控制樁的保護工作，標(biāo)示樁點里程可以根據(jù)樁位平面圖，利用鋼尺布樁，使樁之間的間距控制在1.4 米，樁位定位偏差不大于5cm，沉管垂直度不大于1%。施工前應(yīng)記錄樁位處地面高程。

（2）啟動振錘使樁管徐徐貫入土中，直到套管沉到設(shè)計深度，樁管下沉?xí)r嚴(yán)格控制下沉速率，下沉速率按1～2m/min，下沉過程中記錄下沉電流值，樁管下沉至基巖后留振5s 左右，直到電流穩(wěn)定，記錄進入基巖電流值。

（3）振動拔管：管內(nèi)灌入碎石高度需大于1/3 管長時，方可開始拔管。拔管速度應(yīng)均勻，不宜過快，提升速率控制在0.5～1m/min，每提管0.5m 時，留振10～20s，留振時間需記錄在施工表格內(nèi)，每拔管1 米時需要向下反插深度高于30cm并達(dá)到穩(wěn)定電流狀態(tài)，記錄反差的深度值和電流值，當(dāng)距離地表位置為五米時，需要保持反插深度高于五十厘米。灌料時應(yīng)有專人負(fù)責(zé)碎石灌入量，計算碎石充盈系數(shù)，在具體施工中對面存在下沉或者隆起時需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況適當(dāng)增減填料數(shù)量。

（4）樁頂位置處進行復(fù)雜操作，當(dāng)填料的頂部高于樁頂?shù)脑O(shè)計時可以適當(dāng)降低樁管進行擠壓，當(dāng)填料頂部低于設(shè)計樁的樁頂時，開錘震動擠壓使其能夠達(dá)到終點的標(biāo)高，當(dāng)樁管底部接近地面2.5 米時，尤其需要注意拔管操作，可采取短停拔的方式，長流振等措施，嚴(yán)格防止斷樁夾層或者中間土層的破壞問題，直到能夠拔出地面成樁。

（5）施工時，宜從中間向外圍或者隔排施工。

（6）制樁時應(yīng)連續(xù)施工，不得中途停止，以免影響制樁質(zhì)量。從孔底開始，逐段向上，中間保證反插深度和反插次數(shù)。

（7）為確保樁長和控制反插深度，應(yīng)在樁管上做明顯深度標(biāo)記。

（8）碎石樁以沉到基巖為準(zhǔn)，制樁結(jié)束，關(guān)閉打樁機，移動樁機至下一樁位。

3.2 紅黏土CFG 樁處理施工

（1）測量放線：利用全站儀放出每根樁施工樁位，用竹簽或白灰做出明顯標(biāo)識，并用水準(zhǔn)儀測量出每個樁位原地面標(biāo)高。

（2）鉆機就位后，應(yīng)使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，在實際控制過程中可以采用算價上掛春秋的方式進行孔垂直度測量，也可采用鉆機自帶的垂直度來調(diào)整和控制鉆桿垂直度，每一根樁在施工之前工作人員需要進行樁位和垂直度的檢查，滿足相應(yīng)的測量要求之后再進行開鉆操作，確保CFG 樁垂直度容許偏差不大于1%。樁定位偏差不超過5cm。

（3）鉆進成孔。在開始穿孔時需要關(guān)閉閥門，向下移動鉆桿，直到能夠使鉆頭接觸地面，啟動電機，由慢轉(zhuǎn)快，同時在這一過程中還需要檢查鉆孔的偏差，對于存在較大偏差的問題需要及時糾正，在成孔時一旦出現(xiàn)鉆桿難鉆或者搖晃時需要放慢速度，防止出現(xiàn)樁孔位偏差或者損壞鉆機的問題，根據(jù)鉆機的進尺標(biāo)志，當(dāng)成孔達(dá)到設(shè)計要求時需要停止進行鉆進。

（4）混合料攪拌：按施工配合比配制混合料，混合料坍落度宜為160 mm～200mm。

（5）灌注： 首先完成拔管之后進行泵料處理。樁管的速度需要控制在每分鐘二米，能夠配合混凝土送料，確保管中有較高混凝土料，在成樁時需要實現(xiàn)連續(xù)性過程，確保排氣閥能夠順暢排氣，防止處于停機待料，施工樁頂?shù)母叨刃枰叱鲈O(shè)計的50cm，完成灌注重裝后，需要進行樁頂蓋土封頂操作。

（6）移機：移機前對下一根樁的樁位進行清理辨識，確保樁位的準(zhǔn)確性。必要時，移機后清洗鉆桿和鉆頭，橫向鉆完后，移機路徑成“之”型循環(huán)。

（7）樁頭處理：

在進行在和實驗過程中，需要結(jié)出0.5 米的樁頭，清除多余的雜質(zhì)和截樁過程中，采用小型機器或人工方式防止成樁標(biāo)高以下樁身出現(xiàn)斷裂或者擾動中間樁的問題。

（8）現(xiàn)場檢驗，對于不同的混合料，工作人員需要進行塌落度監(jiān)測，監(jiān)測指標(biāo)合格后再進行混合料的投料過程，在成樁時可以對混合料的試塊進行抽樣，每組可以采取三會進行檢測。連續(xù)監(jiān)測28 天的抗壓強度。

（9）低溫施工時，混合料如空溫度不低于5℃，對樁頭和樁間土采取保溫措施。

4 紅黏土地基復(fù)合地基處理檢測。

碎石樁的樁體可以采用重型動力檢測樁長，應(yīng)該高于最初的設(shè)計值，樁長的全身都內(nèi)動力觸探技術(shù)需要高于八擊，檢測數(shù)量高于2%的總裝數(shù)，樁身的垂直度和粒徑需要滿足相應(yīng)的設(shè)計要求。每根CFG 樁的承載力高于300 克，檢測數(shù)量高于0.5%的總樁數(shù)，可以采用低應(yīng)變動力檢測樁身，檢測數(shù)量高于10%的總樁數(shù)，側(cè)樁身時一旦出現(xiàn)明顯缺陷，可以采用取芯法的方式進行強度檢測，當(dāng)達(dá)到設(shè)計的強度要求時，再次使用否則需要進行補樁操作。鉆芯檢測，鉆樁長度需要高于設(shè)計值，檢測數(shù)量高于0.5%的總樁數(shù)，樁間度全深度為標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)量，應(yīng)當(dāng)高于16，檢測數(shù)量高于百分之一的總樁數(shù)，檢測點能夠位于樁中正方形間隔區(qū)域。單獨碎石樁或CFG 樁處理區(qū)不進行該項檢測。飛行區(qū)道面的影響區(qū)以及下穿通道地基，可以進行復(fù)合地基的荷載試驗及荷載力高于40kPa。樁基的實驗數(shù)量需要高于0.5%的總樁數(shù)。

5 小結(jié)

采用碎石樁+CFG 樁組合型復(fù)合地基處理紅黏土，樁長可至基巖，CFG 樁單樁承載力>480kPa，復(fù)合地基承載力391.7～488.3kPa，碎石樁可振動沉管成孔，充盈系數(shù)1.34，樁身平均動探擊數(shù)約10 擊；處理后28d，樁間距1m、1.2m、1.4m 的樁間土標(biāo)貫擊數(shù)當(dāng)量值較原地基紅黏土分別提高了59.3%、69.5%和74.2%，比貫入阻力分別提高了23.8%、28.9%和20.9%，確保地基基礎(chǔ)能夠達(dá)到建筑設(shè)計要求。