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第37卷第36期2011年12月

SHANXI

山西

ARCHITECTURE

建筑

Vol．37No．36Dec．2011

文章编号：1009-6825（2011）36-0130-02

CFG桩技术在公路软土路基处理中的应用

李兴荣

要：阐述了CFG桩对地基的加固机理，结合公路工程实例，通过CFG桩地基加固设计方案，对其施工工艺进行了归纳总结，论述了CFG桩施工要点，进而推广CFG桩技术在实际工程中的应用。摘

关键词：CFG桩，软基处理，应用中图分类号：TU472．32

文献标识码：A

可见为了提高复合地基承载力可以采取置换措施。

1CFG桩技术简介

CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，主要由碎石、石屑、粉煤

2．2挤密加固作用

CFG桩采用振动沉管法成桩时，通过振动挤压，使桩间土强

灰、掺适量水泥和水拌和而成的高粘结强度桩。碎石是该桩体的粗骨料，石屑是填充碎石孔隙，改善骨料级配的次骨架材料，粉煤灰具有细骨料和低标号水泥的作用。CFG桩和桩间土一起通过由碎石或石屑组成的柔性褥垫层形成CFG桩复合地基。该技术主要适用于软土层较厚，换填处理比较困难，地基土属于非饱和粘性土或砂土的地段，它可以使地基土密实，容重增加，孔隙比减少，防止砂土在受震时液化，提高地基土的抗剪强度

避免地基产生滑动破坏，减少固结沉降使地基变和水平抵抗力，

均匀，起到置换、挤密作用。

CFG桩可有效地将地基荷桩的侧摩阻力也将得到提高，度提高，

载传递到深处土层，确保桩对地基的加固作用。

2．3柔性褥垫层作用

CFG桩复合地基通过在桩和基础间设置柔性褥垫层，使调整

桩土相对变形的问题从根本上得到解决。褥垫层使桩间土的有效接触应力增加，提高了桩周土的抗剪强度，使得桩体承载力得到提高。此外，褥垫层对于地基的不均匀沉降也有一定的补偿作用。

2．4CFG桩体作用

22．1

CFG桩对地基的加固置换作用

CFG桩复合地基就桩体和桩间土的材料特性而言，CFG桩泊

承担由基础传来的竖向、水平荷载，对地基土产生一定的挤密作用，提供排水通道，以加速地基排水固结。

3CFG桩施工技术

松比要比原天然土的泊松比小，而桩体的强度和弹性模量又远远3．1工程实例及设计方案

佛山市某一级公路工程地处珠江三角洲冲积平原，地势平坦，大于CFG桩间土，一般情况下CFG桩承担的荷载远大于桩间土，

櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅

速度进行必要的检验，尚未完全采用运行速度设计法。鉴于此，

现阶段公路路线设计的主要步骤是：使用设计速度进行初始设计，采用运行速度对线形指标进行行车安全性检验，从而量化公路各项指标的合理性和运营后的安全性。

用运行速度检验是设计的必要条件，是设计中一个不可或缺的重要环节。将运行速度对路线状况的评价贯穿于整个公路设更加注重安全、舒适、快捷的交通服务需求。计的各个阶段，

该方法适应驾驶员心理、视觉和驾驶行为等实时变化，分析评价出驾驶特性与公路特征不匹配的路段，发现可能出现交通事故的设计盲点，为现阶段提高公路设计质量提供新的方法和途径。

法已开始逐渐应用于公路路线设计的检验。运行速度设计法能

够更好地体现车辆行驶的安全性和驾驶员的舒适性，可以获得连“以人为本、续、一致的均衡设计，贯彻了节约资源、保护环境”的

“可持续发展”设计原则，树立了的指导思想。随着社会的发展进人民生活水平的逐渐提高，对公路的运输能力要求也越来越步，

高，运行速度法的应用必将渐行渐近，逐渐成为适合我国公路设计的新方法。参考文献：

［1］JTGB01-2003，S］．公路工程技术标准［

［2］JTG/TB05-2004，S］．公路项目安全性评价指南［［3］JTGD20-2006，S］．公路路线设计规范［

［4］JTG/TD20-2009（总校稿），S］．公路路线设计细则［

6结语

虽然现行公路路线设计仍采用设计速度法为主，但运行速度

Discussionontheapplicationof

operatingspeeddesignmethodinhighwayroutedesign

QILiang

Abstract：Thispapersummarizesdefectsandshortcomingsofcurrentdomestichighwayroutedesignspeedmethod，introducesdesignconceptofoperatingspeedintroducedintotemporaryhighwayroutedesignnorms，andanalyzesdevelopingstatusandresearchandactualapplicationofdo-mesticoperatingspeeddesignmethod．Intheend，itpointsoutthatoperatingspeeddesignmethodcaneffectivelysolveapartingproblemsofroutedesignindexandactuallinerindex，whichwillbethenewmethodadaptingtodomestichighwayroutedesign．Keywords：highwayroute，design，operatingspeed，application

29收稿日期：2011-07-男，助理工程师，佛山市高明区路桥建设有限公司，广东佛山作者简介：李兴荣（1985-），

528500

第37卷第36期2011年12月

李兴荣：CFG桩技术在公路软土路基处理中的应用

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沿线河涌纵横，鱼塘较多，地形起伏平缓，局部覆盖层土质松软，饱和砂土可液化，软土层易震陷，软土层厚度不均。由于设计要求工后沉降量应小于10cm，故在桥头引道路段及部分辅道路段采用深层处理方案，对原有地基进行加固补强，根据地质详勘资料，对淤泥质土、淤泥质粉砂和淤泥质粘土等软土路段，软土埋深

CFG大于12m且不大于20m时采用CFG桩复合地基处理方案，桩体必须穿透软土层并进入持力层不小于1m。桩体采用正方形

桩径0．50m，桩间距2．0m，设计桩长为14m～18m。桩顶设布置，

置45cm碎石垫层，碎石采用级配碎石，直径不宜大于2cm。设计桩的28d龄期的立方体抗压强度不小于12MPa，为增加排水通道，部分路段将在CFG桩间设置袋装砂井。

用水准仪将设计桩顶标高打在桩身上，为时须控制好桩顶标高，

可在同一水平面按同一角度对称放置4个钢钎，用大保护桩身，

锤同时击打将桩头截断。g．施工柔性褥垫层之前，挖除桩顶及桩

体周围多余土方，采用直径不大于2cm的级配碎石作为柔性褥垫层所用材料，然后进行路基结构物基础（如挡墙）及路基填筑施工。

4）CFG桩施工注意事项。a．要在现场设置足够数量和代表性的地表变化监测点，打桩前、打桩过程中测地表标高，观测地表

成桩过程中，应对地表和已打桩的桩顶进行位移隆起或下沉量，

监测。b．加强桩顶标高观测，施工过程中要注意已打桩桩顶标高

的变化，特别要注意观察桩距最小部位的桩。c．施工偏差一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种，多由于施工场地、桩机对正调平、地层变化等原因使钻杆跑偏造成。d．拔管不宜长时间留防止粗骨料与水泥浆发生分离。e．施工中严禁出现反插现振，象，以避免桩料与土混合影响桩身强度。

3．2主要施工工艺

3．2．1施工准备

根据设计参数进行现场试桩，以确定最佳配合比和最优施工工艺、坍落度、搅拌时间、拔管速度、每延米混合料用量等各项工艺参数，试桩总数为5根～7根，成桩并达到规定龄期后检测各项质量控制指标，确保满足设计要求后，方可展开大面积施工。根据试桩成果，确定CFG桩体材料重量配比为水泥∶粉煤灰∶石屑∶碎石=1∶1．528∶3．528∶8．854，水灰比为0．53，桩体采用42．5级普通硅酸盐水泥，混合料坍落度为30mm～50mm。

4检测结果

CFG桩质量检验在成桩28d后方可进行，桩的平面位置可用

桩身质量可用低应变试验检测，桩身混凝土全站仪或钢尺测量，

抗压强度采用钻芯法取样检测，而单桩和复合地基承载力可采用静载试验检验，部分检测结果见表1。

表1

桩身混凝土抗压强度和复合地基承载力试验检测结果

桩长桩距龄期

mmd14．0～15．3

桩身混凝土抗压强度等级/MPa设计值

实测值

复合地基承载力/kPa设计值

最大实测值325325325

3．2．2

施工方法

桩号位置

利用振动沉管灌注成桩，以高压水流边振动边冲在土基中成孔，成孔后在孔中分批灌以混合料，捣实后成直径较大的桩体，与原地基形成复合地基，达到加固的目的。

1）CFG桩施工工艺流程。场地平整→测量放样→施工袋装砂井→CFG钻机就位→钻进（混合料拌制）→钻进至设计标高→送拌合料→振动提钻→到达孔顶提出钻杆→封顶→移机→质量检验。

2）CFG桩施工应遵循的原则。a．路基横向从路中心向两侧

K0+220～K0+391右222

282828

≥C124～21．1≥160≥C129～19．5≥160≥C128～19．2≥160

K0+305～K0+382左13．9K0+700～K0+820右14．5

根据检测结果，采用配比为水泥∶粉煤灰∶石屑∶碎石=1∶1．528∶3．528∶8．854，水灰比控制在0．53，可使复合地基承载力

达到160kPa以上。

施工。b．桥涵、挡墙处由靠近桥台及挡墙基础处由近及远施工。

5结语c．CFG桩施工时应间隔跳打。

由于CFG桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩3）振动沉管法CFG桩施工要点。a．施工前必须要进行场地平整，以确保钻机就位平整、稳定，保证其垂直度允许偏差不大于

1%，桩位允许偏差不大于10cm。b．桩机就位前，由测量人员根据设计方案，准确计算并实地放样出桩位，将每个桩位插竹签并撒白灰以明示，以便桩机钻头对正，确保平面位置准确无误。c．混合料必须严格按配合比配制，石屑、碎石等材料须每盘过秤后进行搅拌，以确保材料用量。d．施工过程中，加强桩机拔管速率的

顶应力比桩间土表面应力大。桩可将承受的荷载向较深的土层

中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。这样，由于桩的作用使CFG桩复合地基承载力提高，沉降减小，地基变形得到有效控制，

适用于软土处理且是一种较为经济合理的地基处理方法。此外，采用振动沉管桩机成桩，具有施工速度快，工期短，质量易控制的特点，其经济效益和社会效益是显而易见的，故在软土路基加固

时应推广应用。拔管速率一般控制在1．2m/min～1．5m/min，且每上拔1m控制，

留振5s，当沉管拔至离地表2m时，应减慢一半并且留振10s。参考文献：

1］刘玉卓．公路工程软基处理［M］．北京：人民交通出版社，e．施工时，混凝土灌注与桩基成孔必须连接紧密，混凝土泵入孔［

2002．以免孔底沉渣，同时应准确掌握提拔钻杆时间，混底后即要提钻，

2］张贤．论高速公路软土地基常见情况处理［J］．四川建材，合料泵送量应同拔管速度相匹配，以保证管内有一定高度的混合［

2007（3）：209-210．料，遇到饱和砂土和粉土层，不得停泵待料。f．为保证成桩质量，

3］习先萍．浅谈CFG桩复合地基的设计与施工［J］．山西建施工时桩顶标高应高出设计桩顶标高不小于50cm，以留有保护［

2010，36（2）：153-154．筑，桩长。待检测合格后，桩头高出部分应进行人工凿除，凿除桩头

ApplicationofCFGpileinhighwaysoftsoilfoundationtreatment

LIXing-rong

Abstract：ThispaperelaboratedthereinforcementmechanismofCFGpiletofoundation，combiningwithengineeringexamples，throughtheCFGpilefoundationreinforcementdesignscheme，summarizeditsconstructiontechnology，elaboratedtheconstructionpointsofCFGpile，andpromotedtheapplicationofCFGpiletechnologyinthepracticalengineering．Keywords：CFGpile，softfoundationtreatment，application