高速鐵路路基基底加固-CFG樁加固地基原理強(qiáng)國安全優(yōu)質(zhì)興路天津鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院CFG樁加固地基-概述CFG樁：水泥粉煤灰碎石樁。水泥粉煤灰碎石樁法：由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂等混合料加水拌和形成高黏結(jié)強(qiáng)度樁，并由樁、樁間土和褥墊層(150-300mm)一起組成復(fù)合地基的地基處理方法。京-津客運專線中的CFG樁實景圖

武-廣客運專線中的CFG樁實景圖CFG樁加固地基-概述CFG樁和樁間土一起，通過褥墊層共同工作形成CFG樁復(fù)合地基，故可根據(jù)復(fù)合地基性狀和計算進(jìn)行工程設(shè)計。CFG樁既能較充分的發(fā)揮樁體材料的潛力，又可充分利用天然地基承載力，在砂土、粉土、粘土、淤泥質(zhì)土、雜填土等地基均有大量成功的實例，具有工效高、成本低、工后變形小、沉降穩(wěn)定快的優(yōu)點。CFG樁復(fù)合地基示意圖CFG樁加固地基-概述

CFG樁復(fù)合地基由CFG樁身、樁帽、褥墊層幾部分組成。CFG樁地基結(jié)構(gòu)（樁＋帽＋褥墊層）CFG樁加固地基-加固機(jī)理CFG樁法是通過在地基中形成樁體作為豎向加固體，與樁間土組成復(fù)合地基，共同承擔(dān)基礎(chǔ)、回填土及上部結(jié)構(gòu)荷載。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。CFG樁加固地基-加固機(jī)理1.樁體作用CFG樁是具有一定黏結(jié)強(qiáng)度的混合料。一般情況下不僅可全長發(fā)揮樁的側(cè)阻，如樁端落在好土層上，還可很好地發(fā)揮端阻作用。CFG樁加固地基-加固機(jī)理2.樁體的擠密作用CFG樁采用振動沉管法施工，利用振動和擠壓作用使樁間土得到擠密。加固前后土的物理力學(xué)指標(biāo)對比CFG樁加固地基-加固機(jī)理3.CFG樁的褥墊層的作用褥墊層技術(shù)是CFG樁復(fù)合地基的核心技術(shù)，這里所說褥墊層不是基礎(chǔ)施工經(jīng)常做的10cm厚的素混凝上墊層，而是由粒狀材料組成的散體材料墊層（150~300mm厚的中砂、粗砂、級配砂石或碎石）。褥墊層的作用如下：(1)保證樁、土共同承擔(dān)荷載；(2)調(diào)整樁、土垂直荷載分擔(dān)比；(3)減小樁頂對基礎(chǔ)底面的應(yīng)力集中；(4)抗水平力作用。CFG樁加固地基-加固機(jī)理適用范圍：就土性而言，適用于處理黏性土、粉土、砂土和正常固結(jié)的素填土等地基。對淤泥質(zhì)土，應(yīng)按地區(qū)經(jīng)驗或通過現(xiàn)場試驗確定其適用性。CFG樁既可用于擠密效果好的土（擠密作用+置換作用），又可用于擠密效果差的土（置換作用）。當(dāng)天然地基土是具有良好擠密效果的砂土、粉土?xí)r，成樁過程的振動可使地基土大大擠(振)密，有時承載力可提高2倍以上；對塑性指數(shù)高的飽和軟黏土，承載力的提高唯一取決于樁的置換作用。對于強(qiáng)度很低的飽和軟黏土，最好在使用前，現(xiàn)場做試樁試驗，以確定其適用性。CFG樁加固地基-適用范圍CFG樁加固地基-設(shè)計思路設(shè)計思路：CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層，改變了過分依賴于樁承擔(dān)垂直荷載和水平荷載的傳統(tǒng)思想。根據(jù)試驗結(jié)果，樁、土剪應(yīng)力比隨褥墊層厚度增大而減小。設(shè)計時可通過改變?nèi)靿|層厚度調(diào)整樁、土荷載分擔(dān)比。CFG樁復(fù)合地基通過褥墊層與基礎(chǔ)連接，并有上下雙向刺入變形模式，保證樁間土始終參與工作。因此垂直承載力設(shè)計首先是將土的承載能力充分發(fā)揮，不足部分由CFG樁來承擔(dān)。CFG樁處理軟弱地基，應(yīng)以提高地基承載力和減少地基沉降為其主要加固目的，其途徑是發(fā)揮CFG樁的樁體作用。對松散砂性土地基，可考慮其施工時的擠密效應(yīng)，但若以擠密松散砂性土為其主要加固目的，則采用CFG樁是不經(jīng)濟(jì)的。CFG樁復(fù)合地基的設(shè)計參數(shù)共6