公路CFG樁設(shè)計及施工、檢測要點

王 瑩

(遼寧省交通科學(xué)研究院有限責(zé)任公司 沈陽市 110015)

CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱，其加固軟弱地基主要有三種作用：樁體作用、擠密作用、褥墊層作用。初始狀態(tài)，在荷載作用下，CFG樁壓縮性明顯小于周圍軟土，因此復(fù)合地基的附加應(yīng)力隨地基的變形逐漸集中到樁體上，出現(xiàn)應(yīng)力集中；樁頂設(shè)置的褥墊層可保證樁、土共同承擔(dān)荷載，確保樁間土始終參與受力。

1 CFG樁特點

(1)CFG樁的特點是高強(qiáng)度、大樁距、樁長長；

(2)CFG樁適用于處理十字板抗剪強(qiáng)度不小于20kPa的軟土地基，適用于處理黏性土、粉土、砂土和自重固結(jié)已完成的素填土地基；

在這個邊緣小鎮(zhèn)，除了縣劇團(tuán)偶爾來一次外，沒有什么可以娛樂的節(jié)目?？礋狒[是小鎮(zhèn)的一大特點。現(xiàn)在，里三層外三層的，別說人，就連蜜蜂都飛不進(jìn)了。大家一邊看一邊議論。有說鎮(zhèn)里欺負(fù)人的，有說牛皮糖的不是的。有人湊熱鬧，也將點燃的鞭炮扔進(jìn)人堆，引起一陣騷亂。

(3)為發(fā)揮CFG樁高強(qiáng)度的特點，CFG樁要求其樁端一定要打入持力層；

(4)CFG樁的配合比應(yīng)根據(jù)成樁要求的混合料坍落度和樁體設(shè)計強(qiáng)度確定：坍落度宜為30～50mm，樁體的設(shè)計強(qiáng)度應(yīng)取28d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度；

本屆黃河國際論壇的主題是“流域可持續(xù)發(fā)展及河流用水權(quán)保障”，論壇圍繞主題設(shè)立流域綜合管理、健康河流與環(huán)境流量、應(yīng)對氣候變化、流域管理工作和新技術(shù)、水管理與公眾參與等五大分論壇，同時召開了12個政府間合作及國際組織相關(guān)專題會議。國際水利相關(guān)新技術(shù)、新成果、新設(shè)備展覽在論壇期間并行舉辦。

(6)相鄰樁的間距不應(yīng)大于4倍樁徑，一般為1.5～3.0m；

設(shè)備：不銹鋼托盤；不銹鋼盆；紗布；蒸鍋；烘箱；微波干燥機(jī)；不銹鋼粉碎機(jī)；200目篩；量筒；溫度計；電子分析天平，德國賽多利斯；電熱恒溫干燥箱，陜西欣鵬教育科技有限公司；數(shù)控恒溫水浴鍋，陜西欣鵬教育科技有限公司；真空冷凍干燥機(jī)，寧波新芝Scientz-18ND；手動壓片機(jī)，上海有建電子科技有限公司 。

(5)樁體強(qiáng)度宜為5～20MPa；

(7)樁徑應(yīng)根據(jù)成樁設(shè)備條件確定，振動沉管成樁宜0.35～0.6m；

(8)CFG樁最大樁長不宜大于30m；

(9)CFG樁樁頂和基礎(chǔ)之間應(yīng)設(shè)置褥墊層，褥墊層材料宜采用中砂、粗砂、級配砂石和碎石等，最大粒徑不宜大于3cm。

2 CFG樁設(shè)計要點

CFG樁的直徑與長度、間距應(yīng)經(jīng)沉降和穩(wěn)定驗算確定；用于小型構(gòu)造物下的CFG樁復(fù)合地基承載力和單樁承載力可按式(4)、式(5)和式(6)計算。

2.1 整體穩(wěn)定性驗算

軟土地基路堤的穩(wěn)定驗算宜采用圓弧滑動法中的有效固結(jié)應(yīng)力法、改進(jìn)總強(qiáng)度法，其中，CFG樁復(fù)合地基的路堤整體抗剪穩(wěn)定安全系數(shù)計算中，復(fù)合地基內(nèi)滑動面上的抗剪強(qiáng)度應(yīng)采用復(fù)合地基抗剪強(qiáng)度τps。τps可按式(1)計算。

τps=mτp+(1-m)τs

下午四點光景的太陽烤得路面都燙腳，高木沒走兩步，就一身大汗；梨花卻一陣陣地發(fā)冷，她雙臂裹著身體，越走越縮；走到麥村與谷村交界的大寨河邊，梨花扶住橋頭的石柱蹲下身來，她不想再走了。河面上有不少蜻蜓在飛舞，有紅的，有白的……沿著河道飛來飛去。滿頭大汗的高木抓起桃花的手，卻被她身上的冰冷觸了一下；他一愣，就被梨花掙脫了手。梨花慢慢地直起身來，繼續(xù)往前走。高木默默地跟在她身后，愣愣的，沒說一句話。

(1)

由圖3b可見，1954—2010年花期相對濕度呈減小趨勢，傾向率為0.6%/10 a，且通過了α=0.05的顯著性檢驗。1954—2010年花期平均相對濕度為78.2%。其中，1954—1970年平均相對濕度為79.9%，較平均值偏高1.7個百分點；1971—2010年花期平均相對濕度為77.5%，較平均值偏低0.7個百分點。

τp—樁體部分的抗剪強(qiáng)度(kPa)；

腎臟集合管癌(collecting duct carcinoma，CDC)是眾多腎細(xì)胞癌病理亞型中極為罕見的一種，約占腎細(xì)胞癌的1%～2%[1]，惡性程度高，預(yù)后差，大部分患者發(fā)現(xiàn)時已有腎外轉(zhuǎn)移。由于該類型腫瘤罕見，國內(nèi)既往少有超過10例的相關(guān)文獻(xiàn)報道，且較少有學(xué)者將此類型腫瘤的臨床、影像及病理學(xué)特征結(jié)合起來進(jìn)行臨床研究，本文通過回顧性分析我院于2008年8月至2017年8月期間收治的12例腎集合管癌患者的臨床資料，結(jié)合隨訪信息，以求達(dá)到全面認(rèn)識腎集合管癌的目的，更好地完成對CDC的診治。

τs—地基土的抗剪強(qiáng)度(kPa)；

m—樁土面積置換率。

在制定出臺促進(jìn)土地流轉(zhuǎn)和規(guī)模經(jīng)營發(fā)展的政策措施時，要牢記農(nóng)民是農(nóng)村改革創(chuàng)新的主體，農(nóng)民是承包地的主人，承包經(jīng)營權(quán)是農(nóng)民最重要的財產(chǎn)權(quán)益。土地是否流轉(zhuǎn)、如何流轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)由承包戶自己做主，任何組織和個人都不能包辦代替，更不能搞強(qiáng)迫命令。

2.2 沉降計算

在實際工程中，CFG樁處理后的地基沉降計算大多采用復(fù)合地基的理論進(jìn)行計算；CFG樁復(fù)合地基的沉降計算應(yīng)包含復(fù)合地基加固區(qū)的沉降量S1和下臥層的沉降量S2。

(1)復(fù)合地基加固區(qū)的沉降S1采用復(fù)合壓縮模量，按式(2)和式(3)計算。

(2)

Eps=mEp+(1-m)Es

(3)

式中：Δpi—地基中各分層中點的附加應(yīng)力(kPa)；

Δhi—地基中各分層的初始厚度(m；)

大、中橋橋頭路基縱向30m及臺前錐坡、小橋橋頭路基縱向15m的范圍內(nèi)采用了CFG樁加管樁的處理方案；橫向最外2排樁采用PHC管樁，其他部分采用CFG樁；樁間距d=1.5m，CFG樁長15.0m，樁徑0.5m。橋臺位置布樁時,應(yīng)注意留出橋臺灌注樁的位置,即施工時適當(dāng)調(diào)整與灌注樁有沖突的樁位，保證CFG樁、管樁與橋臺鉆孔灌注樁的中心距大于2.5倍的鉆孔灌注樁直徑。

Ep—樁體壓縮模量(kPa)；

Es—土體壓縮模量(kPa)。

(2)加固區(qū)下臥層的沉降S2可按《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范》(GB 50007)中相關(guān)規(guī)定進(jìn)行計算。

2.3 CFG樁復(fù)合地基承載力

(1)CFG樁復(fù)合地基承載力應(yīng)通過現(xiàn)場復(fù)合地基載荷試驗確定，也可以按照以下公式估算。

(4)

式中：fspk—復(fù)合地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；

Ra—單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)；

AP—樁的截面積(m2)；

β—樁間土承載力折減系數(shù)；

fsk—處理后樁間土承載力標(biāo)準(zhǔn)值(kPa)。

(2)CFG樁單樁豎向承載力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)通過現(xiàn)場載荷試驗確定，也可按下式估算，取式(5)和式(6)二者較小值：

城市道路關(guān)系到城市間的交往、居民的出行、城市的形象等，所以長期以來都受到社會各界的關(guān)注，各地政府努力地控制城市道路質(zhì)量?，F(xiàn)階段中，我國的城市道路建設(shè)雖然取得了不少成就，但還是面臨著不少問題，軟土地基在長期使用后會出現(xiàn)沉降、塌陷等問題，嚴(yán)重影響了道路的正常使用。這主要是因為在城市道路施工過程中，沒有采取合適的技術(shù)手段對軟土地基進(jìn)行有效地加固。為了讓城市道路能夠繼續(xù)為城市發(fā)展服務(wù)，施工方需要重視軟土地基問題，選擇合適的軟土加固技術(shù)，提高地基的密實度，提高地基荷載力，從而保證城市道路的正常使用和城市的快速發(fā)展。

Ra=Up∑qsili+αqpAp

但在實施PBL教學(xué)過程中，國內(nèi)醫(yī)學(xué)高校大多面臨以下困惑：一方面青睞于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)教育理念可以通過PBL的教學(xué)模式實現(xiàn)，以及它對醫(yī)學(xué)生多項學(xué)習(xí)能力提升的重要作用，眾多院校熱情高漲，對改革持積極態(tài)度；另一方面，在具體實踐過程中，受招生規(guī)模大、教學(xué)資源有限、新媒體技術(shù)參差不齊、對PBL理解的差異等綜合因素影響，國內(nèi)醫(yī)學(xué)院校難以支撐課程體系的顛覆性改變，PBL實際教學(xué)效果也有待進(jìn)一步檢驗[10]。對傳統(tǒng)的教學(xué)如何去糟粕取精華，將新型的教學(xué)模式與現(xiàn)代化的信息技術(shù)良好的結(jié)合，值得我們繼續(xù)探究。

(5)

Ra=ηfcuAp

(6)

式中：Up—樁的周長(m)；

qsi—樁側(cè)第i層土的側(cè)阻力特征值(kPa)，可參照巖土工程勘察報告；

2.產(chǎn)值年平均增長率。農(nóng)村化學(xué)品規(guī)模企業(yè)2002—2011年10年間產(chǎn)值年平均增長率由大到小分別是石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)(12.76%)，有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)(8.34%)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)(7.96%)，醫(yī)藥制造業(yè)(6.26%)，化學(xué)纖維制造業(yè)(5.99%)以及紡織業(yè)(3.99%)。其中，有4類農(nóng)村化學(xué)品規(guī)模企業(yè)產(chǎn)值年平均增長率超過全國相應(yīng)企業(yè)產(chǎn)值平均增長率，分別是石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)，有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)，化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)以及醫(yī)藥制造業(yè)；其中石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)產(chǎn)值年平均增長率接近全國相應(yīng)企業(yè)產(chǎn)值年平均增長率2倍。

qp—樁端地基土未經(jīng)修正的承載力特征值(kPa)，可參照巖土工程勘察報告；

li—第i層土的厚度(m)。

CFG樁的骨料采用碎石、石屑，摻入石屑作為填隙料；水泥采用32.5級硅酸鹽水泥，不允許使用礦渣類水泥；粉煤灰選用電廠收集的粗灰；褥墊層位于CFG樁頂，采用厚70cm級配良好的碎石。

η—樁身強(qiáng)度折減系數(shù)；

fcu—與CFG樁樁身配合比相同的室內(nèi)試塊在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下90d齡期的抗壓強(qiáng)度平均值(kPa)。

3 工程實例

某一級公路，路基兩側(cè)多為水田，表層為粉質(zhì)粘土，其下為淤泥質(zhì)粘土，地基承載力較低，設(shè)計時在大、中、小橋橋臺處采用了CFG樁處理。

3.1 路線地質(zhì)

(1)粉質(zhì)粘土：黃灰色，濕-飽和，軟塑，有砂感；該層位于表層，厚約3.0～5.1m不等，其力學(xué)指標(biāo)為fa0=110～130kPa，qik=25～35kPa，平均值(直剪)Φq=10.8度，Cq=12.6 kPa，α0.1-0.2=0.497(1/ MPa)，Es0.1-0.2=4.15MPa

(2)淤泥質(zhì)粘土：灰色，飽和，流塑，含云母，含貝殼，手感細(xì)膩，該層在路基范圍內(nèi)均有分布，厚約7.6～9.2m不等，位于粉質(zhì)粘土的下部，為軟弱的下伏層，對于高填路堤，會引起過度沉降或側(cè)向滑移的剪切破壞，其力學(xué)指標(biāo)為fa0=70～90kPa，qik=15～20kPa，平均值(直剪)Φq=4.75度，Cq=6.28kPa，α0.1-0.2=1.02(1/MPa)，Es0.1-0.2=2.14MPa。該層下部為粉土：黃灰或灰色，濕，中密，fa0=130～140kPa，qik=30～35kPa。

根據(jù)地勘資料，淤泥質(zhì)粘土工程地質(zhì)條件較差，對高填路堤的穩(wěn)定性和沉降有不利影響；表層的粉質(zhì)粘土粉粒含量較高，易翻漿，應(yīng)對地基進(jìn)行適當(dāng)處理再填筑路基。

式中：τps—復(fù)合地基抗剪強(qiáng)度；

3.2 橋頭及錐坡CFG樁處理方案

考慮本工程地質(zhì)情況較差，為避免橋頭與路基相接處產(chǎn)生不均勻沉降而導(dǎo)致嚴(yán)重的橋頭跳車，設(shè)計中在橋頭及臺前錐坡采用了CFG樁加管樁的處理方案。

3.2.1設(shè)計原則

Eps—樁土復(fù)合壓縮模量(kPa)；

圖1

3.2.2CFG樁材料要求及配合比設(shè)計

α—樁端天然地基土的承載力折減系數(shù)；

混合料的配合比應(yīng)保證試件28d抗壓強(qiáng)度大于12MPa，強(qiáng)度等級為C15。為使混合料具有好的和易性，應(yīng)保證坍落度控制在30～50mm范圍之內(nèi)。

根據(jù)不同水泥、粉煤灰摻量的配合比試驗得出混合料的抗壓強(qiáng)度R與灰水比C/W的正比曲線。在相同水泥摻量的情況下，隨著粉煤灰/水泥之比(F/C)減小，水灰比W/C也相應(yīng)的減小，即隨著粉煤灰摻量的減少，混合料的需水量在保證坍落度30mm的情況下相應(yīng)減少。

3.2.3CFG樁施工要點

克什米爾地區(qū)一直是印度和巴基斯坦的爭議地區(qū)，其歸屬權(quán)之爭由來已久，導(dǎo)致政局一直不穩(wěn)定。20世紀(jì)中期的兩次印巴戰(zhàn)爭使得礦區(qū)無法勘探和開掘，本計劃于1990年實施的新礦區(qū)開發(fā)項目也因政治動亂而沒能進(jìn)行。同時由于地理環(huán)境也比較特殊——平均海拔超過4000米，人類生存條件惡劣，常年處于低溫嚴(yán)寒狀態(tài)，適宜開采的時間每年僅2-3個月。加之山上基本設(shè)施匱乏，大型開采機(jī)械又無法運(yùn)到山上，這些因素都造成克什米爾藍(lán)寶石開采成本巨大。以至于克什米爾矢車菊、皇家藍(lán)，很多人也只聞其名不見其物！

(1)施工前應(yīng)按設(shè)計要求在試驗時進(jìn)行配合比試驗；施工時按配合比配置混合料；

(2)采用振動沉管灌注法成樁，施工設(shè)備采用振動沉管打樁機(jī)；沉管灌注成樁施工拔管速度宜為1.2～1.5m/min，如遇淤泥質(zhì)圖，拔管速度應(yīng)適當(dāng)減慢；

(3)施工樁頂標(biāo)高宜高出設(shè)計樁頂標(biāo)高不少于0.5m；

(4)在施工過程中應(yīng)遵循規(guī)范進(jìn)行，嚴(yán)禁出現(xiàn)縮徑、斷樁現(xiàn)象；

(5)樁施工時按隔樁跳打的順序施工，施打新樁與已打樁間隔的時間不應(yīng)少于7d；

(6)褥墊層鋪設(shè)宜采用靜力壓實法，當(dāng)基礎(chǔ)底面下樁間土含水量較低時，也可采用動力夯實法，壓實度不大于90%。

3.2.4質(zhì)量檢測要點

(1)施工質(zhì)量檢驗應(yīng)檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數(shù)、樁位偏差、褥墊層厚度、壓實度和樁體試塊抗壓強(qiáng)度等；

發(fā)射臺的發(fā)射天線基本都在60米以上，在當(dāng)?shù)匾菜闶亲罡叩慕ㄖ?，天線即作為發(fā)射體，也是最好的引雷體，因此遭受雷擊的幾率比較高，特別是雷電高發(fā)區(qū)，經(jīng)常遇到雷電損壞匹配網(wǎng)絡(luò)和發(fā)射機(jī)部件的事故，因此，在天饋線匹配網(wǎng)絡(luò)中一定要增加避雷裝置，確保發(fā)射系統(tǒng)的安全。圖4是三種防雷網(wǎng)絡(luò)原理圖。

(2)CFG樁施工完成28d后，對樁身質(zhì)量采用低應(yīng)變法和取芯法檢測，采用兩種方法抽檢的總頻率應(yīng)不少于總樁數(shù)的10%，其中采用取芯法檢測的比例不應(yīng)少于總樁數(shù)的0.5%。根據(jù)低應(yīng)變法的檢測結(jié)果，對樁身質(zhì)量進(jìn)行評價。

既確保集團(tuán)公司一體化運(yùn)行不受大的沖擊，又能很好實現(xiàn)市場化運(yùn)作，使集團(tuán)公司真正以市場為導(dǎo)向，以效益最大化為目標(biāo)組織生產(chǎn)經(jīng)營。

(3)在成樁28d后進(jìn)行荷載試驗，檢測CFG樁的單樁承載力及復(fù)合地基承載力抽檢頻率應(yīng)為總樁數(shù)的0.2%～0.5%，且不應(yīng)少于3根樁；檢測后的結(jié)果應(yīng)達(dá)到設(shè)計要求。

(4)CFG樁樁距、樁徑、樁長和垂直度也應(yīng)滿足設(shè)計和規(guī)范。

4 結(jié)語

CFG樁復(fù)合地基介于柔性樁和剛性樁之間，可通過調(diào)整樁距、樁徑和單樁強(qiáng)度等改變復(fù)合地基的剛?cè)釓?qiáng)度，是一種半剛性復(fù)合地基，可有效提高地基承載能力，是一種潛力較大的復(fù)合地基處理技術(shù)，具有良好的擠密、置換和支撐效果。相比碎石樁等柔性樁，能提供更高的承載能力；相比預(yù)應(yīng)力管樁等剛性樁，造價更具有優(yōu)勢。

因此CFG樁用于公路軟土地基處理及小型構(gòu)造物基底處理，具有較高的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性，值得廣泛推廣和使用。