中鐵一局集團高速鐵路路基試驗段高速鐵路軟土路基沉降控制的試驗研究PAGEPAGE35中鐵一局集團有限公司傳真話址：上海市嘉定區(qū)黃渡鎮(zhèn)老宅村軟土地基處理試驗研究1工程概況高速鐵路路基試驗段工點位于上海同濟大學安亭汽車工程學院內(nèi)，路基試驗段設計總長度90米（K0+000～K0+090），路堤路基面寬13.8m，考慮軟土地基工后沉降，每側(cè)加寬0.2m，采用梯形斷面形式，邊坡坡率1：1.5，邊坡坡面采用三維立體網(wǎng)固土后噴播植草防護。路堤填筑過程中，在邊坡2.5m范圍內(nèi)每0.3m鋪一層土工格柵。路基填高4.5m。試驗段兩端坡率為1：2，實際占地長度108米，寬度30米（不含邊樁）。根據(jù)試驗現(xiàn)場填筑研究的目的、內(nèi)容，該工點地形條件和工程地質(zhì)條件，選擇了塑料排水板+真空-填土聯(lián)合預壓排水固結(jié)法、CFG樁樁網(wǎng)復合結(jié)構(gòu)兩種地基處理方案。路堤基床底層填料采用鎮(zhèn)江花崗巖風化物和鎮(zhèn)江下蜀黏土二種類型，如下表1?；脖韺硬捎眉壟渌槭O計四種結(jié)構(gòu)形式。地基加固及基床底層填料類型表1序號范圍長度(m)地基加固類型型基床底層填料料類型1K0+0000～K0+003030+合K0+0000～K0+0050鎮(zhèn)江花崗崗巖風化物物；K0+0500～K0+0090鎮(zhèn)江下蜀蜀黏土。2K0+0300～K0+006030CFG樁樁網(wǎng)網(wǎng)復合結(jié)構(gòu)構(gòu)（懸浮樁樁）3K0+0600～K0+009030網(wǎng)構(gòu)軟2工程地質(zhì)條件試驗工點地處安亭同濟大學汽車工程學院內(nèi)，屬于長江三角洲沖積平原。地面標高3.5m～4.5m，地形平坦開闊，東高西低，河溝縱橫。工點地層屬第四系全新統(tǒng)沖海積地層，地下水較豐富，屬孔隙水，水位埋深0.5m～2.0m，地下水對混凝土無侵蝕性。地層巖性及物理力學指標自上而下分述如表2。3地基加固設計3.1塑料排水板加固設計K0+000～K0+030段地基設計采用塑料排水板+真空-填土聯(lián)合預壓處理，總長30m。塑料排水板長：26.5～27.5m，間距1.2m，正三角形布置。塑料排水板頂面鋪設0.6m厚砂墊層，墊層內(nèi)鋪設一層單向土工格柵。設計抗拉強度大于80KN/m。真空預壓試抽氣達到要求后，要求滿足真空壓力大于80kpa一周，即可轉(zhuǎn)入正常抽真空階段，方可進行上部路堤填筑，上部填土作為路基本體其壓實度應滿足設計要求。初期填筑過程中，真空預壓分級加載，分級壓力：40kpa，80kpa，分級加載抽氣時間間隔為15天。真空預壓時間要求：在填土高于2.5m，真空壓力不小于80kpa情況下抽氣時間不少于4個月（相當于超載大于1.5m作用下，放置4個月）。施工過程中，對真空壓力、沉降量、孔隙水壓等各項測試參數(shù)進行分析研究，滿足設計要求后方可停止抽氣。填筑速率控制在小于1m/月。設計采用上述地基加固措施，路基穩(wěn)定、沉降分析：路基穩(wěn)定按固結(jié)有效應力法計算，填筑完成時（約6個月），考慮井阻、涂抹作用，固結(jié)度大于80%，考慮列車荷載作用時，Kmin=1.18；不考慮列車荷載時，Kmin=1.49。地基總沉降Sc與瞬時沉降Sd之和計算：即S=Sc+Sd。主固結(jié)沉降按分層總和法計算。瞬時沉降采用經(jīng)驗系數(shù)計算，當路堤高小于極限高各土層物理力學指標表2土層名稱特性層厚mW%γKN/m3eCuKPaφu0CcuKPaφcu0a1-2MPa-1EsMPaKv10-5cmm2/sKh10-5cmm2/sPsMPa備注平均值平均值平均值平均值平均值平均值（4）和（55）Pc為30~72Kpaa，靈敏度度為：1.3~~4.7（1）黏土夾夾粉質(zhì)黏土土褐黃色，灰黃黃色，軟塑塑，局部偏偏硬塑，夾夾有少量鐵鐵錳結(jié)核。表表層0.2~~0.5mm為種植土土，和黃色色~雜色，含含植物系。2.3~2.727.4~42.331.416.9~20.119.20.74~1.090.8711~1714.315.42017.0~28.120.20.29~0.790.445.02.03~7.202.56~8.321.2~1.5（2）淤泥質(zhì)質(zhì)粉質(zhì)黏土土褐灰色，流塑塑，屬中等等偏高壓縮縮性土。0.65~1.127.4~49.341.616.9~19.117.90.74~1.581.1711~171217.97.717.0~28.126.80.29~0.890.815.02.03~7.202.56~8.321.2~1.5（3）粉土、夾夾粉質(zhì)粘土土、粉砂灰色，松散，飽飽和，屬中中等壓縮性性土。0.6~1.141.718.41.1129.91928.10.17~0.546.5~21.89.8~37.20.66~1.32（4）淤泥質(zhì)質(zhì)粉質(zhì)黏土土灰色，流塑，含含少量腐植植物，具低低強度,高觸變性,高壓縮特特點，在工工點范圍內(nèi)內(nèi)光為發(fā)育育,層厚穩(wěn)定定，為主要要壓縮層。11.5~12.630.3~72.139.216.1~19.018.30.85~1.601.071~127.214.912.811~2621.90.35~1.900.812.60.242~0.80440.019~1.250.4~0.8（5）淤泥質(zhì)質(zhì)黏土灰色,流塑,,含少量腐腐植物，具具低強度,高觸變性,高壓縮特特點，在工工點范圍內(nèi)內(nèi)光為發(fā)育育，層厚穩(wěn)穩(wěn)定，為主主要壓縮層層。9.2~11.037.616.1~19.018.20.85~1.601.063~128.645.414.111~2319.00.35~1.900.622.60.242~0.80440.019~1.250.4~0.8（6）-1粉粉土夾粉質(zhì)黏土，灰灰色，中密密，飽和，屬屬中等壓縮縮性土。0~2.032.518.60.921632.60.10~0.370.254.06~6.77（6）-2粉粉土局部夾薄層粉粉土，灰色色，軟塑，屬屬中等~高壓索性性土>1027.3~38.932.517.5~19.718.20.76~1.040.955~2413.223.1~32.527.20.24~0.480.335.51.3~1.73度時，m取0.2，大于極限高時，m取0.3。地基沉降估算：ΔS=S總-S施。不考慮列車荷載時，S總沉降=78.1cm，考慮雙線單荷情況下，S總沉降=90.19cm，S工后=5.22cmA。3.2CFG樁加固設計（1）K0+030～K0+090段地基設計采用CFG樁樁網(wǎng)復合結(jié)構(gòu)加固，總長60m。其中K0+030～K0+060設計為懸浮樁，樁長17.5m；K0+060～K0+090設計為穿透軟土層樁，樁長27.0m。樁直徑500mm，樁間距2.0m，呈正方形布置。樁頂鋪設30cm厚碎石墊層，最大粒徑不超過3cm。墊層內(nèi)鋪設一層雙向土工格柵。設計抗拉強度大于120KN/m。要求CFG樁28天無側(cè)限抗壓強度不小于5MPa。設計采用上述地基加固措施，路基穩(wěn)定、沉降分析：路堤穩(wěn)定性檢算通常采用圓弧法。考慮列車荷載作用時，Kmin=1.5；不考慮列車荷載時，Kmin=1.89；同時進行了單樁、復合樁基承載力及下臥層承載力驗算。沉降估算：總沉降包括加固土層沉降量S1及加固區(qū)下臥層沉降量S2，即S=S1+S2。S1的計算方法采用復合模量法。其中：樁底端附加應力按應力擴散法計算。S2的計算采用分層總和法。其壓縮層厚度按《建筑地基基礎設計規(guī)范》規(guī)定方法計算。地基沉降估算：不考慮列車荷載作用時，K總沉降=12.66cm，S工后=8.51cm，考慮雙線單荷情況下，S總沉降=15.93cm，S工后=10.86cm。（樁體部分沉降按施工及放置期間全部完成考慮，不計入工后沉降）樁網(wǎng)復合結(jié)構(gòu)設計參考《日本高速鐵路路基設計及施工控制技術(shù)講樁體材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥、水配合而成。基本配比如表3：CFG樁樁體材料配合比（kg/m3）表3425號水泥泥粉煤灰碎石、石屑水1112131688189當粉煤灰材料來源缺乏時，可采用砂料代替?；旌狭?8天無側(cè)限抗壓強度不小于5MPa。（3）CFG樁采用振動沉管成樁機成樁，樁機型號選擇應根據(jù)地質(zhì)條件和加固深度要求確定。施工前應進行成樁工藝試驗，以檢驗設備、工藝是否適宜（如樁徑、配合比、拔管速率等），確定選用的技術(shù)參數(shù)是否滿足設計要求。施工工藝流程如下：①樁位測量放樣；②樁機就位；③振動沉管；④成孔檢查；⑤灌注拌合料；⑥振動拔管；⑦成樁檢查。（4）施工要點說明①樁機就位后調(diào)整沉管與地面垂直，確保垂直度偏差不大于1%；②沉管過程中每沉1m記錄電流表電流一次，對土層變化予以說明；③停機后立即向管內(nèi)投料，混合料按設計配比經(jīng)攪拌機拌合，拌合時間不得少于1.5min，加水量按坍落度3cm控制；④投料完成后啟動馬達，留振5～15s；開始拔管，速率在0.8m～1.2m/min，拔管中不許反插。（5）施工質(zhì)量檢驗施工結(jié)束28天后進行樁間土以及復合地基檢測。①樁間土的檢測：可通過室內(nèi)土工試驗及靜力觸探對樁間土地基處理前后的強度變化進行對比。②單樁復合地基檢測：采用小應變檢驗及單樁復合地基荷載試驗。小應邊檢測數(shù)量占樁總數(shù)的10%左右，單樁復合地基載荷試驗隨機選取3根左右的樁進行檢驗。4塑料排水板+真空--填土自載聯(lián)合預壓施工4.1施工工藝流程塑料排水板+真空填土預壓法施工按如下順序進行：(1)平整場地，清除雜物；(2)鋪設砂墊層并設置垂直排水通道塑料排水板；(3)在砂墊層中埋設濾水管；(4)在加固區(qū)邊緣挖溝；(5)鋪土工布、真空膜，填溝、安裝并連接抽氣管道和射流泵；(6)檢查密封情況并抽氣；(7)真空度穩(wěn)定后，在膜上鋪防護材料；(8)進行真空膜、沉降、位移、孔隙水壓力等的觀測；(9)填土并繼續(xù)抽氣。(10)達到設計要求后，停止抽氣，并清理現(xiàn)場。塑料排水板+真空填土預壓法施工工藝流程見圖1。圖1塑料排水板+真空填土預壓法施工工藝流程圖4.2施工方法從施工角度分析，要保證排水固結(jié)的效果，主要是做好三方面重要工作，即鋪設水平砂墊層、豎向塑料排水帶施工和施加固結(jié)壓力。4.2.1水平排水砂墊層施工水平排水墊層的作用是在真空——填土預壓過程中，使從土體進入墊層的滲流水迅速的排出，使土層的固結(jié)能正常進行，防止顆粒堵塞排水系統(tǒng)。因而墊層的質(zhì)量將直接關(guān)系到加固效果和預壓時間的長短。4.2.1.1墊層材料為保證排水效果，墊層材料必須采用透水性好的砂料，同時能起到一定的反濾作用。因此本試驗段墊層材料采用級配良好的細度模數(shù)為2.9的中砂，經(jīng)過試驗檢測，其滲透系數(shù)不低于10-3cm/s，含泥量1.3%，透水性良好。4.2.1.2砂墊層施工（1）在鋪設砂墊層前，徹底清除地表種植土和其他雜物，并作成4%的路拱，同時也用作橫向排水坡。（2）將路拱進行碾壓和晾曬，以利排水。（3）由于地基表層為黏土夾粉質(zhì)粘土，承載力較低，為避免對機械對軟土表層的過大擾動，造成砂和淤泥混合，影響墊層的排水效果，砂墊層采用人工配合挖掘機順序推進攤鋪。（4）砂墊層設計壓實厚度為60cm，第一層鋪設厚度為40cm。第二層鋪設20cm。（5）砂墊層的鋪設要求均勻、密實、表面平整。（6）砂墊層鋪好后，用履帶式推土機進行碾壓，當檢驗碾壓中密Dr＞0.67時，進行塑料排水板施工、敷設干支濾水管（真空管）、埋設檢測元件及裝備。（7）當濾水管、土工布、真空膜鋪設完畢，連接射流泵的管子已接好及其他密封設施施工結(jié)束，且經(jīng)檢查無誤時，便可進行試抽氣。真空膜上下均要鋪設一層土工布，土工布覆蓋全場地至密封溝外緣，一則保護真空膜不受上部堆載施工的破壞；二則增強場地的整體效果；三則是地基受理均勻。（8）當真空預壓試抽氣達到要求后，真空壓力大于80kpa持續(xù)一周，即可轉(zhuǎn)入正常抽真空階段，方可進行上部路堤的填筑。（10）土工格柵鋪完之后，再鋪10cm厚的中粗砂和30cm厚的粘土層。至此，水平排水砂墊層（褥墊層）施工結(jié)束。4.2.2豎向排水體——塑料排水板施工塑料帶排水法是將帶狀塑料排水帶用插帶機將其插入軟土中，然后在地基面上加載預壓（或采用真空預壓），使土體中的孔隙水沿塑料帶的通道排出，從而使地基發(fā)生沉降，逐漸固結(jié)，同時強度逐步得到提高，使地基土得到加固的方法。4.2.2.1塑料排水帶材料塑料排水帶由于所用材料不同，斷面結(jié)構(gòu)型式各異。根據(jù)各種型式斷面塑料帶的性能情況，選擇了具有良好透水性和強度的D型塑料排水帶。這是一種由塑料芯帶外套透水擋泥濾摸所組成的復合型制品。這種制品的芯帶材料采用特殊的硬質(zhì)聚氯乙烯和聚丙烯，并加工成十字形式，使之具有縱向透水能力。其透水擋泥的濾膜，由丙烯類合成纖維制成，透水性好，其滲透阻力可忽略不計。經(jīng)過檢測，本試驗段施工所使用的D型塑料排水帶的基本特性見表4。D型塑料排水帶的基本特性表4項目單位平均值試樣數(shù)變異系數(shù)備注（一般要要求）排水帶單位長度質(zhì)量量g/m19080.008厚度mm6.2100.014寬度mm100.2100.002復合體抗拉強強度Kn/10ccm2.2760.021≥1~1.55復合體伸長率率%2.060.125縱向通水量cm3/s92.22/≥15~400濾膜單位面積質(zhì)量量g/m289100.045厚度mm0.38100.084干樣抗拉強度度N/5cm19160.053≥75~1550濕樣抗拉強度度N/5cm12660.041≥50~1225滲透系數(shù)k220cm/s2.2×100-24/≥0.05××10-2等效孔徑O998mm<0.07443/4.2.2.2塑料排水板打設施工（1）插帶機械塑料排水板的施工質(zhì)量在很大程度上取決于施工機械的性能，有時會成為制約施工的重要因素。用于插設塑料帶的插帶機，種類很多，性能不一。由于在軟弱地基上施工，因此要求行走裝置具有：①機械移位迅速，對位準確；②整機穩(wěn)定性好，施工安全；③對地基土擾動小，接地壓力小等性能。從機型分，有軌道式、滾動式、履帶浮箱式、履帶式和步履式等多種。本試驗段根據(jù)地形條件和工程地質(zhì)條件，結(jié)合施工綜合考慮，選用了具有行走方便、轉(zhuǎn)向靈活、安全性能可靠等特點的LD-3型履帶式振動塑料插板機。（2）塑料排水帶導管靴與樁尖打設塑料帶的導管靴有圓形和矩形兩種。由于導管靴斷面不同，所用樁尖各異，并且一般都與導管分離。樁尖主要作用是在打設塑料帶過程中防止淤泥進入導管內(nèi)，并且對塑料帶起錨定作用，防止提管時將塑料帶拔出。4.2.2.3塑料排水板打設施工順序機具定位—→將塑料排水板通過導管從管靴穿出—→將塑料帶與樁尖連接貼緊管靴并對準樁位—→插入塑料帶—→上拔導管—→剪斷塑料排水板——→機具移位。在塑料排水板施工中尚應注意以下幾點：（1）塑料帶濾水膜在轉(zhuǎn)盤和搭設過程中應避免損壞；防止淤泥進入帶芯堵塞輸水孔，影響塑料帶的排水效果；（2）塑料帶與樁尖連接要牢固，避免提管時脫開，將塑料帶拔出；（3）樁尖平端與導管靴配合要適當，避免錯縫，防止淤泥在搭設過程中進入導管，增大對塑料帶的阻力，甚至將塑料帶拔出；（4）嚴格控制間距和深度，如塑料帶拔起0.5m以上者應補打；（5）塑料帶需接長時，為減小帶與導管阻力，應采用濾水膜內(nèi)平搭接的連接方法，為保證輸水暢通并有足夠的搭接強度，搭接長度需在200mm以上。4.2.3施加固結(jié)壓力本試驗段施工中，根據(jù)設計，施加固結(jié)壓力由真空預壓和填土預壓兩部分組合而成。其具體做法為先按真空預壓的工藝要求，鋪膜、埋管、挖溝，然后進行抽氣。當膜下真空度穩(wěn)定后，即可按堆載預壓的工藝要求，在薄膜上填土。為了防止薄膜損壞，需在薄膜上鋪筑采取有效的防護措施。（參見4.2.1.2砂墊層施工）4.2.3.1真空預壓本試驗段施工采用塑料排水板+真空填土預壓加固區(qū)域為0+000—0+040，寬度30m，面積為1200m2。（1）工藝設備抽真空工藝設備包括真空源和一套膜內(nèi)、膜外管路。①真空源采用了目前國內(nèi)大多采用射流真空裝置。射流真空裝置由射流箱和離心泵等組成。根據(jù)有關(guān)資料介紹，一套高質(zhì)量的抽真空裝置在施工初期可負擔1000～1200m2的加固面積，后期可負擔1500～2000m2的加固面積的施工經(jīng)驗以及抽真空裝置的數(shù)量，以及始終保持密封膜內(nèi)高真空度為原則（膜下真空值一般要求大于80kpa），本試驗段抽真空裝置的布置根據(jù)加固面積和射流裝置的能力，共布置2臺7.5kw真空泵，為了確保真空—堆載聯(lián)合預壓一次成功，試驗段實際布置2臺泵，預留第三臺泵的接口。②膜內(nèi)水平排水濾管，主管采用F90mmPVC管，支濾管采用F63mmPVC管。濾水管濾水部分鉆有φ8mm的濾水孔，孔距為5cm，三角形排列。濾水管外繞5mm尼龍繩（圈距5cm），用尼龍繩纏繞濾管后用無紡布（250g／m2）包裹。構(gòu)成濾水層以防止砂礫進入支濾管內(nèi)堵塞管道。③膜外管路連接著射流裝置的回閥、截水閥、管路組成。過水斷面應能滿足排水量，且能承受100kpa徑向力而不變形破壞的要求。④濾水管的布置與埋設，濾水管的平面布置采用魚刺形排列，如圖3所示。濾水管的排距為6m，最外層濾水管距場地邊的距離為3m。濾水管之間的連接采用軟連接，以適應場地沉降。主管與支濾管間采用變徑三通、四通圖3濾水管魚刺形排列圖柔性連接，同管徑的對接采用膠皮軟管連接，全部吸水管均埋入砂墊層中，并通過出膜器及吸水管與真空泵連接。在挖密封溝的同時，可進行主管和支濾管的連接、安裝和埋設。濾水管埋設在水平排水層的中部，其上有10～20cm砂覆蓋層，防止濾水管上尖利物體刺破密封膜。（2）密封系統(tǒng)密封系統(tǒng)由密封膜、密封溝和輔助密封措施組成。①密封膜密封膜要求：密封膜選用密封性好、抗老化能力強、韌性好、抗穿刺能力強的聚氯乙烯薄膜，其性能見表5。密封膜為經(jīng)過熱合加工的塑料膜，塑料膜采用平搭接，搭接長度控制在2.0～3.0cm。熱合時根據(jù)塑料膜的材質(zhì)、厚度確定熱合溫度、刀的壓力和熱合時間，使熱合縫牢而不熔。加工好的密封膜面積大于加固場地面積，每邊大于加固區(qū)相應邊3m，符合一般要求2～4m。為了確保整個預壓過程中的密封性，塑料膜鋪設2層，每層膜鋪好后應檢查和粘補破漏處。密封膜性能表表5試驗項目物理特性力學特性水力特性單位面積質(zhì)量量厚度(2kppa)窄條樣拉伸撕裂強度CBR頂破強強度滲透系數(shù)基材抗?jié)B強度度拉伸強度斷裂伸長率TWTWTW單位g/m3mmMPa%N/mmkNcm/sMPa試樣數(shù)1010666666633平均值1590.1816.3813.41>25022347420.478.83×110-1220.8密封膜鋪設：密封膜鋪設之前，要派專人，逐一檢查場地表面，是否有尖銳器物，如鐵絲頭，砂子中的尖銳石塊、貝殼等等，如發(fā)現(xiàn)，及時予以處理，以免刺破密封膜而漏氣。鋪設時先在砂墊層上鋪設10cm厚的細砂，表面達到平整且壓實，然后鋪一層土工布，土工布的頂破強度要求≥1600N（見表6），在其上再鋪兩層真空膜。鋪設的土工布的和真空膜松緊要適度，不宜過緊或太松。過緊了因抽真空和加堆載引起地土工布性能表表6序號檢測項目單位標準要求實測結(jié)果1外觀布面應應無明顯不不勻、折痕痕和雜物。破破邊≤300ccm、破損≤0.5ccm。布面無明明顯不勻、折折痕和雜物物。無破邊邊、破損。2單位面積質(zhì)量量g/m23003283厚度Mm≥2.42.634幅寬M66.035經(jīng)向抗拉強度度N/5cm≥4754906緯向抗拉強度度N/5cm≥4755257經(jīng)向抗拉延伸伸率%25~1000878緯向抗拉延伸伸率%25~1000839CBR頂破強強力N≥1600171010等效孔徑O990mm0.07~00.50.08911垂直滲透系數(shù)數(shù)cm/sK×(10--1~100-3)0.31基的沉降，可能會使膜被拉破而損壞；太松了，會影響膜下真空度上升。真空膜的熱合粘接，一定要認真細微，不得出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，鋪好第一層真空膜后，仔細查看是否有破損，如有破損應用補膜器補好，然后鋪設第二層真空膜，再檢查、粘補。密封膜鋪完后，在其上鋪一層土工布，以保護真空膜不被破壞。土工布的搭接采用便攜式縫紉機縫合，縫線用尼龍線，縫制的線條要平直、均勻、結(jié)實。②密封溝密封溝開挖：密封溝的內(nèi)邊口至濾管距離應≥3.0m，溝深≥1.5m，底寬≥1.0m，上口寬1.5m，和CFG樁隔離側(cè)的密封溝挖深2.0m。沿密封溝的外緣，在場地四周填筑擋水埂，以利抽真空時場地覆水。覆水的好處有以下兩點：①增加場地內(nèi)的荷載。由于水的自重對加固場地產(chǎn)生了壓力作用，等于加了荷載。②提高加固場地的密封程度。由于場地表面全被水覆蓋，膜上膜下的氣體不直接相通，有利于膜下真空度的提高和穩(wěn)定。在埋設排水管的同時，便可安排人員開挖密封溝。密封溝的開挖，采取機械開挖，到最后應仍用人工修整，以利鋪設密封膜。最終達到蓋膜閉氣的要求。膜邊密封示意見圖4。圖4膜邊密封示意圖密封溝回填：密封溝的回填在真空膜鋪設完畢后即可進行，真空膜的外邊緣，應沿密封溝內(nèi)坡面、溝底，鋪至外坡面上50cm止。與CFG樁樁網(wǎng)復合結(jié)構(gòu)隔離側(cè)密封溝深2.0m，回填土應采用不含硬塊的粘土回填，并在溝內(nèi)覆水，確保膜周邊的密封效果良好?；靥顣r分層夯實，保證場地四周密封而不漏氣。③其他密封措施安裝射流泵和連接管路:共布置2臺7.5kw真空泵，為了確保真空—堆載聯(lián)合預壓一次成功，試驗段實際布置2臺泵，預留第三臺泵的接口。連接射流泵和主管的膠管、連接真空表的真空管和沉降桿，由膜下伸至膜上時一定要處理好與真空膜的關(guān)系，預留抽真空后相對沉降量，涂密封油、扎緊、用膠帶纏繞。出膜連接與真空泵系統(tǒng)安裝：真空主管通過出膜器與真空泵連接。出膜器的連接必須牢固，密封可靠。不得有漏氣現(xiàn)象發(fā)生。另外在行人必走之路，鋪麻袋或草墊以保護真空膜。（3）施壓①試抽氣。在上述一切工作完成（此時場地未覆水）、電源接通后，便可進行試抽氣。通過試抽，檢查場地的密封程度，檢查儀表、設備運行狀況，觀測真空度上升速度等等。一般情況下，試抽氣一周膜下真空度上升到80KPa以上且穩(wěn)定，即認為密封狀況已良好，可進入正常穩(wěn)定抽氣階級。②鋪土工布、細砂和粘土當試抽氣進入穩(wěn)定抽氣階段達7天以上后，即可在真空膜上鋪設第二層土工布（實際真空膜鋪完之后已鋪），覆蓋全場地至密封溝的外緣，一則保護真空膜不受上部堆載施工的破壞；二則增強場地的整體受力效果；三則使地基受力均勻。在土工布之上再鋪設20cm厚的砂層和30cm的粘土層。③穩(wěn)定抽氣如前所述，由試抽氣使膜下真空度上升至80kpa以上，且保持穩(wěn)定，便可認為進入穩(wěn)定抽氣階段抽真空及真空維持：上述工作完成后，即可開始抽真空，抽真空后加固區(qū)內(nèi)真空度會持續(xù)上升，當膜下真空度達到并穩(wěn)定在80kPa以上時，即可進行上部路堤填筑，此時進入真空—填土預壓正常階段。4.2.3.2真空填土預壓填土堆載預壓階段：真空預壓加固區(qū)膜下真空度達到80kPa以上的條件下連續(xù)抽真空一個月后，進行路基填筑堆載預壓。該階段的工作，應做好真空表、沉降表、孔壓計的觀測和記錄，做好設備運行的觀測和記錄。一般要求真空表的觀測，每小班（一天三個小班）不少于二次，即交接班、班中各一次；沉降觀測要求，開始一月內(nèi)，一天二次，上下午各一次（間隔12小時左右），一月后每天一次；孔隙水壓力觀測、水平位移觀測要求一天1次。穩(wěn)定抽氣達四個月，場地的平均總沉降量達到了設計要求，且最后10天的日沉降量小于1mm時，在征得監(jiān)理工程師的同意后，便可進入維持抽氣階段。維持階段的抽氣，要逐漸減少開泵的數(shù)量和開泵的時間。維持階段的抽氣，一般不超過5天。維持抽氣。結(jié)束后，迅速組織人員拆除設備、監(jiān)測裝置。4.3現(xiàn)場沉降觀測真空—堆載聯(lián)合預壓方法在加固機理、施工工藝等方面有別于其它軟基加固方法，在高速鐵路軟基處理應用中存在許多有待研究的問題。為了探索該方法加固高速鐵路軟基的施工工藝，促進真空預壓技術(shù)的理論研究，也為正確客觀評價加固效果及主要影響因素，試驗段開展了系統(tǒng)的測試試驗研究。試驗結(jié)果不但為真空預壓技術(shù)的理論研究提供必要的試驗資料，而且也將對施工方案的制定和施工組織的安排以及該方法的推廣應用都起到指導意義和借鑒作用。4.3.1儀器埋設與布置真空預壓加固軟基的監(jiān)測裝置，主要有膜下真空度和泵上真空度觀測的真空表、用于觀測加固場地沉降標和測定地下孔隙水壓力的孔壓計等。埋設的位置和數(shù)量符合設計要求。觀測儀器埋設平面圖、剖面圖分別見圖5、圖6。11測斜孔分層沉降孔表面沉降板3測斜孔2測斜孔圖5觀測儀器埋設平面圖表面沉降板表面沉降板深層沉降孔隙水壓力計塑料排水板測斜管填土高度砂墊層密封膜圖6觀測儀器埋設剖面4.3.2表面沉降降觀測表面沉降板的的埋設：在在埋設點地地面挖500cm′50cmm′30cmm的土坑，內(nèi)內(nèi)鋪50ccm左右的的黃沙，整整平壓實；；將沉降板板平放在坑坑內(nèi)，保證證板面水平平，并回填填土整平壓壓實；將套套管垂直套套進測桿標標上；用水水準儀連續(xù)續(xù)數(shù)日觀測測桿的高程程，并確定定初始高程程。觀測要求：沉沉降觀測要要求按等級級水準規(guī)定定測量，并并定期校正正基準點的的高程；在在路堤填筑筑加荷期要要求每兩天天觀測一次次，施工期期每周兩次次，預壓期期每周一次次；測量結(jié)結(jié)果當天及及時整理。4.3.3水平位移移觀測測斜管的埋設設：采用ff127鉆具定位位開孔，成成孔偏斜度度不允許大大于10mm，通常常應鉆至下下臥硬土層層50~100ccm，深度度達無水平平位移處；；第一導管管底用塑料料蓋封死，并并與其它導導管分段在在地面接成成，或逐節(jié)節(jié)在孔口對對接，慢慢慢放入孔中中，注意對對接時導向向槽的對正正不許偏扭扭；導管埋埋至預定的的深度后，校校正導向槽槽的方向，在在導管與鉆鉆孔壁間用用砂填充，等等穩(wěn)定一段段時間后，進進行零點測測試，并測測量管口高高程。測試要求：采采用電阻應應變式測斜斜儀伺服加加速度式測測斜儀進行行測試；測測試時保證證測斜儀導導輪在導槽槽內(nèi)，輕輕輕滑入管底底，穩(wěn)定后后每隔0..5m測讀讀一次，直直至管口，將將測斜儀反反轉(zhuǎn)1800，重新測測試一遍，以以消除儀器器的誤差；；測量穩(wěn)定定后測斜管管的初始位位置，所測測結(jié)果視為為基準值記記入測試記記錄表；觀觀測頻率通通常與表面面沉降觀測測一致。4.3.4孔隙水壓壓力觀測孔壓計的埋設設：埋設前前先于現(xiàn)場場設定孔壓壓計的基本本參數(shù)，并并將透水石石洗凈，煮煮沸30~60miin后，浸在在清水中；；根據(jù)測點點位置，鉆鉆孔定位開開孔，孔深深達測點以以上20~50cmm左右，清清孔后將浸浸在清水中中的孔壓計計連同裝滿滿清水的塑塑料袋迅速速提出放入入鉆孔內(nèi)；；利用鉆桿桿和壓具，把把孔壓計壓壓至測點深深度，并注注意保護電電纜；小心心提起鉆桿桿，稍等片片刻，利用用頻率儀檢檢測孔壓計計頻率變化化是否正常常，若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)異常情況況，可利用用鉛絲將孔孔壓計提起起。測試要求：用用頻率儀測測試時必須須等讀數(shù)穩(wěn)穩(wěn)定后讀取取；注意各各點電纜線線的保護，將將歸攏成一一束的電纜纜呈波浪形形擺好，鋪鋪上黃沙并并用土填平平，測頭統(tǒng)統(tǒng)一放入觀觀測箱。4.3.5分層沉降降觀測儀器的埋設：：采用f108鉆具定位位開孔，成成孔偏斜度度不允許大大于10，進尺尺時注意護護壁，鉆至至預定深度度；在硬塑塑料管外每每隔2~3m套一沉沉降環(huán)，分分段在地面面接成，或或逐節(jié)在孔孔口連接，埋埋至預定深深度，用黃黃沙密實孔孔隙；埋設設完畢穩(wěn)定定后，用分分層沉降儀儀放入管中中測量，對對環(huán)的位置置、數(shù)量進進行校對，并并測量管口口高程。測試要求：測測試時必須須定期測量量管口高程程，以便修修正讀數(shù)；；路堤填筑筑施工中注注意保護。4.3.6真空度觀觀測真空表的埋設設：檢驗真真空表的性性能是否滿滿足測試要要求；準備備30cmm長的PVC濾管，表表面打眼成成網(wǎng)狀，并并用土工布布濾紙捆好好，防止抽抽氣時土粒粒進入；把把f10mmm的導管放放入PVC濾管中，用用密封膜捆捆住兩頭并并膠好，防防止兩端漏漏氣，埋入入砂墊層中中；把導管管的另一端端拉到測點點處，與真真空表相接接，連接處處必須完全全密封，并并將沿路線線導線埋入入砂墊層中中，防止損損壞。測試要求：真真空度上升升階段，每每2個小時觀觀測一次；；真空度達達到設計要要求值階段段，每4個小時觀觀測一次；；真空度出出現(xiàn)波動時時，應仔細細檢查分析析原因，是是否是連接接處漏氣或或密封膜破破壞，并采采取應對措措施。4.3.3測試成果果及其分析析4.3.3..1表面沉降降觀測成果果及其分析析4.3.3..2真空壓力力觀測成果果及其分析析4.3.3..3分層沉降降觀測成果果及其分析析4.3.3..4水平位移移觀測成果果及其分析析4.3.3..5孔隙水壓壓力觀測成成果及其分分析4.3.4路堤的穩(wěn)穩(wěn)定分析4.4沉沉降分析與與工后沉降降預測4.5加加固效果（總總體）評價價4.5.1固結(jié)速度度真空預壓階段段，真空度度通過過濾濾管、砂墊墊層及塑料料排水板逐逐漸向土體體內(nèi)部傳遞遞，土體中中的孔隙水水在壓差的的作用下不不斷向外排排出，從而而使土體發(fā)發(fā)生排水固固結(jié)。真空空—堆載聯(lián)合合預壓階段段在真空預預壓的基礎礎上，再利利用路堤填填土進行堆堆載預壓，一一方面由于于堆載的作作用，土體體中的孔隙隙水壓力升升高；另一一方面由于于真空預壓壓的作用，砂砂墊層及塑塑料排水板板通道的孔孔壓力處于于負壓狀態(tài)態(tài)，這樣地地基中的孔孔隙水與排排水體的壓壓差就更加加大，加速速了土體中中水的排出出，固結(jié)速速度加快，加加固效果更更加明顯。4.5.2加固深度度加固深度主要要取決于引引起孔隙水水壓力變化化的深度。在在真空—堆載聯(lián)合合預壓加固固軟基方法法中，真空空度是引起起孔隙水壓壓力變化的的主要因素素之一，它它沿深度的的傳遞與豎豎向排水體體的井阻有有關(guān)?，F(xiàn)場場實測資料料顯示，真真空度沿深深度的衰減減明顯低于于堆載時總總應力沿深深度的衰減減。因此真真空—堆載聯(lián)合合預壓方法法的加固深深度大于普普通的堆載載預壓，比比較適合加加固具有深深厚軟土層層的地基。4.5.3強度增長長在真空—堆載載聯(lián)合預壓壓加固軟基基方法中，當當膜下真空空度達80kPPa時，真真空荷載相相當于4~5m高度的填填土荷載，這這使得該方方法在在預預壓過程中中的等效超超載高度高高，加之固固結(jié)速度快快、影響深深度深等因因素，都使使得地基的的強度增長長快，而且且提高幅度度大。在穩(wěn)穩(wěn)定性方面面：真空—堆載聯(lián)合合預壓方法法是在真空空預壓的基基礎上，施施加堆荷外外載。由于于真空產(chǎn)生生負壓，使使土體產(chǎn)生生向內(nèi)收縮縮變形，可可以抵消因因堆載引起起的向外擠擠出變形，因因而地基不不會因填土土速率快而而出現(xiàn)穩(wěn)定定地基性問問題。從另另一角度分分析，地基基產(chǎn)生向內(nèi)內(nèi)的收縮變變形，等同同于在路基基兩側(cè)施加加反壓護道道，因而，抽抽真空產(chǎn)生生負壓有利利于路基穩(wěn)穩(wěn)定。5CFGG樁網(wǎng)復合合地基施工工根據(jù)試驗段工工程地質(zhì)情情況和項目目研究的要要求，本試試驗段的施施工采用振振動沉管CFG樁施工工工藝。它屬屬于非排土土成樁工藝藝，主要是是用于粉性性土、粉土土、淤泥質(zhì)質(zhì)土、人工工填土及松松散砂土等等地質(zhì)條件件，尤其適適用于松散散的粉土、粉粉細砂的加加固。它具具有施工操操作簡便、施施工費用較較低、對樁樁間土的擠擠密效應顯顯著等優(yōu)點點。同時采采用振動沉沉管CFG樁施工工工藝施工的的CFG樁復合地地基可以提提高地基承承載力、減減少地基變變形以及消消除地基液液化。5.1振振動沉管CFG樁施工工工藝5.1.1施工設備備圖7為DZ990KS振動沉管管成樁機示示意圖。配配懸掛式樁樁架。圖8（a）和（b）分別為為打樁時用用的鋼筋混混凝土預制制樁尖和鋼鋼制活瓣樁樁尖。5.1.2施工程序序5.1.2..1．施工準準備圖9CFFG樁施工準準備工作流流程圖（1）做到“三通一平”施工現(xiàn)場首先先要做好三三通一平工工作，即保保證路通、水水通、電通通和場地平平整。場地地平整時，一一方面要注注意平整地地表、清除除地上、地地下的障礙礙物，另一一方面，當當?shù)乇硗翉姀姸容^低時時，要鋪設設適當厚度度的墊層，以以利重型施施工機械通通行。（2）材料CFFG樁原材料料包括砂、石石、水泥、粉粉煤灰和外外加劑，在在進場前需需確定原材材料的種類類、品質(zhì)，并并將原材料料送至試驗驗室進行化化驗和做混混合料配比比試驗。水泥：：施工中用用袋裝425號普通硅硅酸鹽水泥泥；碎石：：粒徑多采采用5∽31.55mm；粉煤灰：用袋袋裝Ⅱ級、Ⅲ級粉煤灰灰。（3）確定混混合料的配配比施工時，混合合料的配比比對樁的質(zhì)質(zhì)量有很大大的影響，不不同成樁方方法對配比比的要求也也不相同。本本工程采用用振動沉管管打樁機成成樁，施工工時按照設設計要求進進行試驗選選擇最佳配配比，每盤盤料攪拌時時間不少于于1minn，坍落度度控制在33-5cmm。通過試試驗，最后后確定的配配合比（重重量比）為為：水泥：粉煤灰灰：碎石（含含石屑）：：水=1：1.92：15.221:1..70附配合比試驗驗資料：工程名稱：京京滬高速鐵鐵路路基試試驗強度等等級：5..0Mpaa坍落度：3~~5cm水泥品品種標號：：P.O332.5工程部位：地地基處理煤灰等級級:Ⅱ、Ⅲ級砂規(guī)格：中砂砂碎石：：5~25mmm試件編號制件日期試驗日期強度Mpa每立方用量((kg/mm3)配合比備注水泥粉煤灰砂碎石石屑水Ⅲ-1-12003.44.82003.55.76.711121333813501891：1.922：3.044：12.116：1.700碎石20%、石石屑80%%Ⅲ-2-12003.44.92003.55.77.711121710426951931：1.966：9.399：6.266：1.744碎石60%、石石屑40%%Ⅲ-3-12003.44.172003.55.78.011121311815061781：1.922：10.664：4.566：1.600粉煤灰Ⅱ級，碎碎石70%%、石屑300%Ⅲ-3-22003.44.262003.55.75.211121311815061931：1.922：10.664：4.566：1.744碎石70%、石石屑30%%Ⅲ-12003.44.72003.55.75.611110610610136761891：0.955：0.955：9.133：6.099：1.700碎石60%、石石屑40%%Ⅲ-3-32003.55.152003.55.223.211110710611815061891：0.9664：0.9555：10.664：4.566：1.700碎石70%、石石屑30%%Ⅲ-3-42003.55.152003.55.222.911121311815061891：1.9119：10.664：4.566：1.700碎石70%、石石屑30%%Ⅲ-3-52003.55.152003.55.222.49124311815061891：2.677：10.664：4.566：1.744碎石70%、石石屑30%%選用配比Ⅲ-3-22003.44.262003.55.75.211121311815061931：1.922：10.664：4.566：1.744碎石70%、石石屑30%%現(xiàn)場取樣試件件強度試驗驗情況如下下表：（坍坍落度3～5cm）制件日期強度（Mpaa）配比備注7d14d28d1:1.922:15：20:11.70%CFG-00012003.55.235.0CFG-00022003.55.275.4CFG-00032003.66.27.11:1.922:14..60:11.70%CFG-00042003.66.36.41:1.455:10..94:11.70CFG-00052003.66.66.9CFG-00062003.66.66.7CFG-00072003.66.1810.81:1.233:9.773:0..93煤CFG-00082003.66.1814.1CFG-00092003.66.1914.5煤廠CFG-01112003.66.301:1.388:10..94:00.88（4）成樁試試驗了驗數(shù)樁足規(guī)（5）制定CCFG樁布樁圖圖。圖應注注明樁位編編號以及設設計說明和和施工說明明。見圖10。（6）樁位放放樣與埋樁樁頭。在CFG樁施工前前應根據(jù)設設計圖紙，放放樣路基的的控制軸線線，并將CFG樁的準確確位置施放放到CFG樁作業(yè)面面上。施放放圖10CFG樁位布置置圖的樁位應明顯顯、易找、不不易被破壞壞，實際可可采用有一一定直徑和和深度的白白灰點來表表示樁位。最最后將采用用的鋼筋混混凝土預制制樁尖埋入入地表以下下30cmm左右。5.1.2..2.CFG樁施工工工藝CFG樁施工工工藝流程程見圖11。圖11CCFG樁施工工工藝流程圖圖（1）樁機就就位CFG樁施工工時，樁機機就位后，根根據(jù)設計樁樁長、沉管管入土深度度確定機架架高度和沉沉管長度，并并進行設備備組裝。（2）混合料料攪拌混合料攪拌要要求按配合合比進行配配料，計量量要求準確確，上料順順序為：先先裝碎石（石石屑），再再加水泥、粉粉煤灰，最最后加砂，使使水泥、粉粉煤灰和夾夾在砂、石石之間，不不易飛揚和和粘附在筒筒壁上，也也易于攪拌拌均勻。每每盤料攪拌拌時間不應應小于60s。混合料料塌落度控控制在3∽5cm。（3）沉管成成孔①向下移動沉沉管至管頭頭觸及樁頭頭，用樁機機塔身的前前后和左右右的垂直標標桿檢查塔塔身導桿，校校正位置，使使沉管垂直直對準樁位位（樁尖）中中心，確保保CFG樁垂直度度容許偏差差不大于1%。②啟動馬達沉沉管。一般般應先慢后后快，這樣樣既能減少少沉管搖晃晃，又容易易檢查樁孔孔的偏差，以以便及時糾糾正。③沉沉管過程中中做好記錄錄，每沉管管1m記錄電電流表上的的電流一次次。并對土土層變化處處予以說明明。在沉管管過程中，如如發(fā)現(xiàn)沉管管搖晃或難難鉆時，應應放慢進尺尺，否則容容易導致樁樁孔偏斜、位位移，甚至至使樁頭、沉沉管等破壞壞。沉管到到預定標高高，停機。（4）灌注及及拔管灌注：CFGG樁成孔到到設計標高高，停機后后立即向管管內(nèi)投料，直直到混合料料與進料口口齊平。灌灌注過程宜宜連續(xù)進行行，應避免免因后臺供供料慢而導導致灌注中中斷。施工工中每根樁樁的投料量量不得少于于設計灌注注量。成樁樁后浮漿厚厚度以不超超過20ccm為宜。拔管管：啟動馬馬達，留振振5∽10s，開始拔拔管，把管管速率一般般為1.2∽1.5mm/min（拔管速速度為線速速度，不是是平均速度度），如遇遇淤泥或淤淤泥質(zhì)土，拔拔管速率還還應放慢。拔拔管過程中中不允許反反插。如上上料不足，須須在拔管過過程中空中中投料，以以保證成樁樁后樁頂標標高達到設設計要求。成成樁后樁頂頂標高應考考慮計入保保護樁長。沉沉管拔出地地面，確認認成樁符合合設計要求求后，用粒粒狀材料或或濕粘性土土封頂。然然后移機進進行下一根根樁的施工工。施工過程中，抽抽樣作混合合料試塊，一一般一個臺臺班作一組組（3塊），試試塊尺寸為為15cmm×15cmm×15cmm，并測定28天抗壓強強度。（5）移機當上一根樁施施工完畢后后，樁機移移位，進行行下一根樁樁的施工。5.2施施工質(zhì)量控控制5.2.1施工前的的工藝試驗驗施工前前的工藝試試驗，主要要是考察設設計的施打打順序和樁樁距能否保保證樁身質(zhì)質(zhì)量。工藝藝試驗結(jié)合合工程樁施施工進行，并并需作如下下兩種觀測測：（1）新新打樁對未未結(jié)硬的已已打樁的影影響。在已已打樁樁頂頂表面埋設設標桿，在在施打新樁樁時量測已已打樁樁頂頂?shù)纳仙苛?，以估算算樁徑縮小小的數(shù)值，待待已打樁結(jié)結(jié)硬后，開開挖檢查其其樁身質(zhì)量量并量測樁樁徑。（2）新新打樁對結(jié)結(jié)硬的已打打樁的影響響。在已打打樁尚未結(jié)結(jié)硬時，將將標桿埋置置在樁頂部部的混合料料中，待樁樁體結(jié)硬后后，觀測打打新樁時已已打樁樁頂頂?shù)奈灰魄榍闆r。試樁實際灌注注混合料數(shù)數(shù)量稍大于于設計理論論值，說明明工藝成熟熟，向上位位移不大，從從后期基樁樁檢測接過過來看，向向上的位移移不超過11cm，斷斷樁的可能能性也很小小。5.2.2施打順序序在設設計樁的施施打順序時時，主要考考慮新打樁樁對已打樁樁的影響。施打順序大體體可分為兩兩種類型，一一是連續(xù)施施打，如圖圖12（a）所示，從從1號樁開始始，依次2號、圖12樁的施打打順序示意意圖3號……，連連續(xù)打下去去；二是間間隔跳打，可可以隔一根根樁，也可可隔多個樁樁打。如圖圖12（b）所示，先先打1、3、5……，后打2、4、6……。試驗段CFGG樁設計樁樁徑5000mm，樁樁間距2mm，正方形形布樁。按按有關(guān)規(guī)范范和借鑒其其它大量工工程實踐經(jīng)經(jīng)驗，混合合料尚未初初凝時連續(xù)續(xù)施打可能能造成樁被被擠扁或縮縮徑等缺陷陷的可能性性較小。我我們采取了了連續(xù)施打打。同時也也避免了隔隔樁跳打在在土質(zhì)較硬硬時，在已已打樁中間間補打新樁樁時，一方方面加大了了沉管的難難度；二是是非常容易易造成已打打的樁成為為斷樁或可可能發(fā)生被被振裂或振振斷的現(xiàn)象象。由于是滿堂布布樁，我們們采用從一一邊向另一一邊推進的的方案。避避免了從四四周轉(zhuǎn)圈向向內(nèi)推進施施工時，可可能限制樁樁間土外的的側(cè)向變形形而容易造造成大面積積土體隆起起，使斷樁樁的可能性性增大。5.2.3拔管速率率理論和實踐證證明，拔管管速率太快快將造成樁樁徑偏小或或縮徑斷樁樁；拔管速速度太慢，成成樁后樁頂頂浮將較多多。因此根根據(jù)有關(guān)規(guī)規(guī)范和其它它工程實踐踐經(jīng)驗，拔拔管速率控控制為1.2∽1.5mm/min的。應該該指出，這這里說的拔拔管速率不不是平均速速度。除啟啟動后留振振5∽10s之外，拔拔管過程中中不再留振振，也不得得反插。如如果振動沉沉管機拔管管速率較快快，可以通通過增加卷卷揚系統(tǒng)中中的滑輪數(shù)數(shù)量來改變變拔管速度度。也可通通過電動機機—變速向系系統(tǒng)來實現(xiàn)現(xiàn)。5.2.4混合料坍坍落度工程實實踐表明，混混合料坍落落度過大，樁樁頂浮漿過過多，樁體體強度也會會降低。坍坍落度控制制在3~5cmm，和易性性很好，當當拔管速率率為1.22m~1.5mm/minn時，一般般樁頂浮漿漿可控制在在15-200cm左右右，成樁質(zhì)質(zhì)量容易保保證。5.2.5保護樁長長所謂保護樁長長是指成樁樁時預先設設定加長的的一段樁長長，基礎施施工時將其其鑿掉。保保護樁長是是基于以下下幾個因素素而設置的的：（1）成樁時時樁頂不可可能正好與與設計標高高完全一致致，一般要要高處樁頂頂設計標高高一段樁長長。（2）樁頂一一段由于混混合料自重重壓力較小小或由于浮浮漿的影響響，靠樁頂頂一段樁體體強度較差差。（3）已打樁樁尚未結(jié)硬硬時，施打打新樁可能能導致已打打樁受振動動擠壓，混混合料上涌涌使樁徑縮縮小。如果果已打樁混混合料表面面低于地表表較多，則則樁徑被擠擠小的可能能性更大，增增加混合料料的表面高高度即增加加了自重壓壓力，可使使抵抗周圍圍土擠壓的的能力提高高，特別是是基礎埋深深很大時，空空孔太長，樁樁徑很難保保證。綜上所述，保保護樁長必必須設置，在在施工中，由由于設計樁樁頂標高離離地表的距距離不大（僅30cm~50cm），因此施工中保護樁長取30cm~50cm，上部再用土封頂。5.2.6樁體強度度控制樁機卷揚系統(tǒng)統(tǒng)提升沉管管線速度太太快時，為為控制平均均速度，一一般采用提提升一段距距離，停下下留振一段段時間，非非留振時，速速度太快可可能導致縮縮徑斷樁。拔拔管太慢或或留振時間間過長，都都會使得樁樁的端部樁樁體水泥含含量較少，樁樁頂浮漿過過多，而且且混合料也也容易產(chǎn)生生離析，造造成樁身強強度不均勻勻。因此，施施工中，嚴嚴格按拔管管速率為1.2mm~1.55m/miin控制，并并且除啟動動后留振5~100s之外，拔拔管過程中中不再留振振，也不得得反插。確確保樁體混混合料強度度均勻。5.2.7嚴防樁料料與土的混混合在試樁時，發(fā)發(fā)現(xiàn)采用活活瓣樁靴成成樁時，出出現(xiàn)的問題題是樁靴開開口打開的的寬度不夠夠，混合料料下落不充充分，造成成樁端與土土接觸不密密實或樁端端一段樁徑徑較小。而而且，樁徑徑變形。為為此，在試試樁之后，我我們采用了了預制的鋼鋼筋混凝土土樁尖。從理論上講，若若采用反插插的辦法，由由于反插時時樁管垂直直度很難保保證，容易易使土與樁樁體材料混混合，導致致樁身摻土土等缺陷。因因此，整個個施工過程程中我們嚴嚴格監(jiān)控，沒沒有一例反反插的現(xiàn)象象發(fā)生。5.2.8加強施工工監(jiān)測信息施工能及及時發(fā)現(xiàn)施施工過程中中的問題，可可以使施工工管理人員員有根據(jù)的的進行決策策，對保證證施工質(zhì)量量是至關(guān)重重要的。施工過程中，特特別是施工工初期應做做如下的一一些觀測：：（1）施工場場地標高觀觀測。施工工前要測量量場地的標標高，注意意測點應有有足夠的數(shù)數(shù)量和代表表性。打樁樁過程中隨隨時測量地地面是否發(fā)發(fā)生隆起，因因為斷樁常常常和地表表隆起有關(guān)關(guān)系。（2）樁頂標標高的觀測測。施工過過程中要注注意已打樁樁樁頂標高高的變化，特特別要注意意觀測樁距距最小部位位的樁。（3）對樁頂頂上升量較較大的樁或或懷疑發(fā)生生質(zhì)量事故故的樁要開開挖查看。5.3樁樁頭處理CFG樁打樁樁完畢后，應應對場地進進行清理，樁樁頂?shù)谋Ｗo護土層采用用人工開挖挖，清除保保護土層時時不得擾動動基底土，防防止形成橡橡皮土。施施工時嚴格格控制標高高，不得超超挖，更不不允許超挖挖后自行回回填。保護土層清除除后進行下下一道工序序，將樁頂頂設計標高高以上樁頭頭截斷。截截樁具體方方法如下：：樁位同面角放用時將斷用斜擊一單樁然打同致受彎成裂（2）樁頭截截斷后，用用鋼釬、手手錘將樁頂頂從四周向向中間修平平至樁頂設設計標高（樁樁頂標高允允許偏差0～+20mmm）。對作作低應變的的檢測樁，檢檢測前還應應用角磨機機磨出100cm×10cmm，以利探探頭與樁的的充分接觸觸。（3）如果在在剔除樁頭頭造成樁體體斷至樁頂頂圖13接樁示意意圖設計標高以下下，則必須須采取補救救措施。假假如斷裂面面距樁頂較較近，可接接樁至設計計標高。方方法如圖13所示。注注意截樁頭頭過程中保保護好樁間間土。5.4CCFG樁施工檢檢測及驗收收CFG樁施工工完畢，根根據(jù)有關(guān)規(guī)規(guī)范，28天后對CFG樁和CFG樁復合地地基進行了了檢測，檢檢測包括低低應變對樁樁身質(zhì)量的的檢測和靜靜載荷試驗驗對承載力力的檢測，靜靜載荷試驗驗采用單樁樁和單樁復復合地基，根根據(jù)試驗結(jié)結(jié)果評價復復合地基承承載力。5.4.1檢測依據(jù)據(jù)由于CFG樁樁是在碎石石樁基礎上上加進一些些石屑、粉粉煤灰和少少量水泥，加加水拌和制制成的一種種具有一定定粘結(jié)強度度的樁，是是近年來新新開發(fā)的一一種地基處處理技術(shù)。通通過調(diào)整水水泥摻量及及配比，可可使樁體強強度等級在在C5-CC20之間變化化。CFG樁在受力力特性方面面介于碎石石樁和鋼筋筋混凝土樁樁之間。目目前還沒有有針對這種種介于剛?cè)崛嶂g樁的的檢測標準準和規(guī)范，根根據(jù)以往施施工檢測經(jīng)經(jīng)驗和咨詢詢具有基樁樁檢測資質(zhì)質(zhì)的相關(guān)單單位，最后后該試驗段段CFG樁檢測依依據(jù)上海市市工程建設設規(guī)范《地地基處理技技術(shù)規(guī)范》（DGJ08-40-94）、《地基基礎設計規(guī)范》（DGJ08-11-1999）、《鉆孔灌注樁動力測試技術(shù)規(guī)程》（DGJ08-218-96）等。5.4.22檢測方案案（1）動力檢檢測方案①檢測方法：：按動力荷荷載下樁土土之間應變變的性質(zhì)與與大小，CFG樁的動力力檢測采用用低應變法法（小應變變法）。低低應變法的的類別很多多，主要有有機械阻抗抗法、反射射波法、水水電效應法法、共振法法、動力參參數(shù)法、水水平地震法法等。從檢檢測原理、理理論依據(jù)、測測試儀器、使使用經(jīng)驗等等方面來看看，選擇了了反射波法法進行結(jié)構(gòu)構(gòu)完整性、樁樁身質(zhì)量普普查和檢測測樁身的質(zhì)質(zhì)量缺陷。②檢測數(shù)量：：根據(jù)有關(guān)關(guān)規(guī)范，低低應變檢測測數(shù)量一般般取CFG樁總樁數(shù)數(shù)的10%。本試驗驗段設計CFG樁414根，應檢檢測41根，實際際檢測44根。（2）靜載檢檢測方案靜載檢測包括括CFG樁基樁靜靜載測試和和CFG樁單樁復復合地基靜靜載測試。①檢測數(shù)量：：根據(jù)有關(guān)關(guān)規(guī)范，靜靜載荷試驗驗數(shù)量取CFG樁總數(shù)的0.5%%-1.00%，但不少少于3點。因此此，本次檢檢測CFG樁檢測3根，其中中懸浮樁2根，穿透透軟土樁1根；單樁樁復合地基基檢測2點，懸浮浮樁和穿透透軟土樁各各1點。②加壓方式：：采用油壓壓千斤頂加加載荷堆載載平臺反力力裝置。③加載分級：：按照試樁樁預估最大大荷載的1/10為加載級級差，逐級級等量加載載，第一級級取2倍加載量量進行加載載，每級荷荷載載維持持過程中保保持數(shù)值穩(wěn)穩(wěn)定。荷載載由一臺20000KN的電動千千斤頂施加加于載荷板板上，通過過正交對稱稱安置在載載荷板上的的4只機械百百分表觀測測樁頂（復復合地基）的的沉降量。④卸載分級：：取卸載量量為加載量量的2倍，進行行逐級等量量卸載。⑤試驗方法：：采用慢速速維持荷載載法。每次次加載后第第一小時內(nèi)內(nèi)第5、15、30、60分鐘測讀讀試樁沉降降量，以后后每隔半小小時測讀一一次，當沉沉降速率達達到相對穩(wěn)穩(wěn)定標準時時，進行下下一級加載載；卸載時時，每級荷荷載維持一一小時，按按第5、15、30、60分鐘測讀讀，卸載至至零時，測測讀穩(wěn)定的的殘余沉降降量，一般般為180分鐘左右右。⑥穩(wěn)定標準：：取一小時時的沉降量量不超過00.1mmm，并連續(xù)續(xù)出現(xiàn)兩次次，作為試試樁穩(wěn)定標標準。⑦終止加載條條件A.單樁豎向向靜載荷試試驗,當出現(xiàn)下下列情況之之一時，即即可終止加加荷：a.在某級荷荷載作用下下的沉降量量大于前一一級沉降量量的5倍；b.在某級荷荷載作用下下的沉降量量大于前一一級沉降量量的2倍并經(jīng)244小時尚未未穩(wěn)定；c.累計沉降降量已經(jīng)達達到1000mm。B.復合地基基靜載荷試試驗,當出現(xiàn)下下列情況之之一時，即即可終止加加荷：a.沉降量急急劇增大，土土被擠出或或壓板周圍圍出現(xiàn)明顯顯裂縫；b.總沉沉降量達到到甲方的要要求（累計計沉降達到到90mmm時）；c.累計沉沉降量已大大于載荷板板寬度的110%；d.在某級級荷載作用用下荷載板板的沉降量量大于前一一級的2倍，并經(jīng)經(jīng)24小時尚尚未穩(wěn)定。⑧對復合地基基靜載荷測測試時采用用18000mm×18000mm剛性性荷載板水水平、居中中安放在CFG樁上，板板下用約33cm厚中中砂找平，安安置高程與與設計高程程一致。5.4.3基樁檢測測（1）檢測環(huán)環(huán)境與條件件①選樁，繪制制檢測樁位位布置圖。擇擇試驗點時時應本著隨隨機分布的的原則進行行選擇。挑挑選施工質(zhì)質(zhì)量好的樁樁或施工質(zhì)質(zhì)量差的樁樁，或者為為了檢測方方便將所有有試樁集中中在一個區(qū)區(qū)域的選樁樁方法，都都不能體現(xiàn)現(xiàn)隨機分布布的原則。選選好后，在在樁位布置置圖上標示示檢測樁。②檢測樁前要要進行樁頭頭處理，如如果由于某某種原因造造成樁頂標標高低于設設計標高時時，如果相相差較多，應應進行接樁樁。③所有樁齡期期應達到28天，樁身身強度滿足足設計要求求。④小應變檢測測的樁頂還還應在樁頭頭截斷后，用用鋼釬、手手錘將樁頂頂從四周向向中間修平平至樁頂設設計標高，樁樁頂中心110cm××10cmm應較其它它地方平整整，以利放放置測試儀儀器。⑤靜載測試樁樁樁頭，為為防止樁頭頭破壞影響響靜載試驗驗的進行，一一般要作樁樁帽。樁帽帽材料用高高標號混凝凝土或同一一標號的鋼鋼筋混凝土土。樁帽接接好并養(yǎng)護護三天后即即可進行靜靜載測試。⑥為便于操作作，根據(jù)測測試要求，靜靜載測試樁樁樁頂還需需以樁為中中心，開挖挖2m×3m（單樁樁）、3mm×3m（單樁樁復合地基基）的工作作坑，深度度（由設計計標高和地地面標高確確定）1000cm左左右，并不不得有積水水。⑦在檢測前備備足堆載用用袋裝砂。（2）小小應變檢測測①檢測設備：：PIT--V基樁低應應變試驗檢檢測儀、加速度傳傳感器（型型號：163770）、傳感感器電纜、激激振設備等等。②檢測及其設設備配置流流程圖見圖圖14。圖14設備配置置流程圖（3）樁的的軸向靜載載檢測①單樁復合地地基的軸向向靜載檢測測布置圖見見圖15(單樁檢測測只需將其其中的鋼板板和砂墊層層去掉)。②加載及沉降降測讀A.本工程單單樁和復合合地基均以以其預估極極限承載力力為本次試試驗的最大大加載量，加圖15靜載檢測布置圖載等級分為110級，首首級按2倍級差加加荷，加載載等級見表表7。單樁樁豎向靜載載荷試驗（m0）表7-1加荷等級123456789分級荷載(kkN)200100100100100100100100100累計荷載(kkN)2003004005006007008009001000單樁豎豎向靜載荷荷試驗（m0）表7-2加荷等級123456789分級荷載(kkN)300150150150150150150150150累計荷載(kkN)3004506007509001050120013501500復合地基靜載載荷試驗（m0）表7-3加荷等級123456789分級荷載(kkpa)623130313131313131累計荷載(kkpa)6293123154185216247278309復合地基靜載載荷試驗（m0）表7-4加荷等級123456789分級荷載(kkpa)1236262626162626261累計荷載(kkpa)123185247309370432494556617B.測讀時間間為每次加加載后第一一小時內(nèi)沉沉降測讀時時間按第5minn、15miin、30miin、45miin、60miin進行測測讀，以后后每隔半小小時測讀一一次，直到到沉降量達達到穩(wěn)定標標準時，然然后進行一一級加載。③卸載及沉降降測讀A.每級卸載載量取加載載量的兩倍倍，卸載等等級見表8。單樁豎向向靜載荷試試驗（m0）表8-1卸荷等級12345分級荷載(kkN)200200200200200累計荷載(kkN)8006004002000單樁樁豎向靜載載荷試驗（m0）表表