水泥土搅拌桩与CFG桩在复合地基中的应用

软土地基的处理方法有很多，包括密实法、加筋法、灌浆法等，这是一些基础方法。现阶段大多采用复合地基法对软土路面进行处理，常见的几种有碎石桩复合地基、CFG桩复合地基以及水泥土搅拌桩复合地基等。一般而言，复合地基处理方法适用于地下水位较低，也就是水池无抗浮问题。由于复合地基技术无论是在经济性还是施工简便性方面都具有一定的优势，因此而在高速公路、高铁、机场以及堤坝等工程中得到广泛应用。因此，本文结合工程实践，对水泥土搅拌桩和CFG桩在复合地基中的应用进行分析和探讨，不足之处，敬请指正。

1 水泥土搅拌桩和CFG桩的处理方法介绍

1.1 水泥土搅拌桩法

水泥土搅拌桩法是通过对水泥、石灰等材料的利用，将其作为固化剂，利用专用搅拌机械，在地基深处把软土和固化剂进行强制搅拌，固化剂和软土产生反应，使得软土硬结成一种稳定的，具有一定强度的加固土，以此促进地基强度的增加。水泥深层搅拌桩加固的工作原理是利用水泥的水解及水化反应，水泥水化物和土之间的离子交换作用、碳酸化作用等，从而使其变得更加稳定，具备一定的强度。

水泥土搅拌桩的布桩形式不会拘泥于一种，能够按照荷载的具体要求及实际地质情况进行加固形式的选择，按照地层结构选择合适的方法进行地基沉降计算，由构筑物对变形的要求进行加固深度的计算，以此确定施工桩长。软土路基处理要以达到强度为前提下对沉降进行控制，按照土质条件、固化剂掺量、试验参数、工程经验等对桩身强度等施工参数进行选择，按照强度、尺寸等对单桩承载力进行计算，按照单桩承载力和土质条件对有效桩长进行确定，再结合上部结构要求达到的一定的复合地基承载力，极端桩土面积置换率;除此之外，还要对其进行优化设计，对最优置换率、最优桩体刚度及桩长进行确定。

1.2 CFG桩法

CFG桩，全称是水泥粉煤灰碎石桩，顾名思义是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑以及砂等材料混合拌合而成，利用振动沉管打桩机使其形成较高粘结性和一定强度桩，并且由桩、桩间土以及褥垫层共同组成复合地基。CFG桩的功能是加固地基，和桩间土挤压在一起，利用褥垫层形成复合地基一起承担来自上部的荷载。褥垫层是复合地基的基本条件，其主要是依靠桩体作用、挤密作用以及褥垫层共同作用。CFG桩和碎石桩的最大区别，在于其具有一定粘结强度的混合料。在一定荷载的作用下，CFG桩的压缩性不如周围软土，所以基础传给复合地基附加应力，并且随着地基变形使其集中在桩体上，这就是应力集中现象，复合地基中CFG桩此时起到明显的桩体作用。

1.3 选择处理方法

以上两种处理方法，都有不同的使用条件和使用范围，而且其施工工艺方法也有所区别，施工条件不同遇到的问题也不同，因此要因地制宜，具体问题具体分析。复合地基优化设计要选择科学合理的方法，或者是联合几种方法，尽可能的促进复合地基承载能力的提升，确保安全的基础上尽可能的采用经济合理的处理方法，从而降低工程造价。

2 工程实践分析

本文结合工程实例，例1:某工程地基土质类型为淤泥质土类型，淤泥质土呈现出饱和、流塑状态，天然含水性较高，孔隙比大，强度低，渗透系数小，对路基构造物承载力造成一定影响。工程施工建设小组对施工场地的地质、工期、工艺以及造价等多个方面进行综合考虑，得出最佳地基处理方案。同时运用水泥土搅拌桩法和CFG桩法进行施工，根据处理深度的不同选择不同的处理方法。比如，针对构造物地基软土处理，20米深度以内采用的是CFG桩和袋装砂井联合处理的方法，其中7cm袋装砂井，CFG桩直径为0.4m，按照矩形进行布置，桩的立体抗压强度不小于12Mpa，在CFG桩的空隙插设Φ7cm袋装砂井，砂垫层厚度为0.5m，上铺一层双向土工格栅，CFG桩和袋装砂井均穿透软土层。利用对处理后的单桩复合地基承载力进行试验及沉降检查，发现两种处理方法均符合设计要求，达到预期效果，在一定程度上满足路基稳定要求。例2:某工程地基土质类型至上而下为淤泥、细砂、粉质粘土、淤泥质粘土，持力层为(8)-1花岗闪长岩，采用CFG桩加固，桩径0.5m，桩长7.5～25m。桩问距1.8～2m，按正方形布置，桩顶设扩大头桩头，桩顶铺0.6m碎石垫层并铺发二层双向土工格栅，其抗拉强度不小于110kN/m。在其成桩后采取了钻芯法，低应变法和复合地基单桩竖向抗压静载试验，对其成桩质量进行检测。钻芯法检测抽取10根桩，发现有3根桩在芯样1.5m～2.0m左右出现斜面，斜面为泥，由于钻机在桩中心开孔，而钻进1.5m，就出现偏离桩身，这更大应是桩身垂直度问题引起的，且其成桩质量差。芯样如下图:

低应变法共抽取11根，出现明显或严重缺陷的桩共3根，且其缺陷位置都在浅部，波形如下:

静载试验抽取7根，其设计承载力为530kN，最大试验荷载为1060kN。2根达不到设计要求，结果如下:

2根桩的桩身完整性类别分别为Ⅲ类，Ⅰ类。根据其地质概况，判断其桩身完整性缺陷原因或为淤泥造成的，对于淤泥地质的软基处理采取的CFG桩加固方法是否合理，是否存在安全隐患。

3 结语

综上所示，水泥土搅拌桩法和CFG桩法各有优劣点，在工程实际中要按照工程实际情况及方法特点进行合理选择和利用。两种方面在复合地基的应用就是充分发挥其承载能力，因地制宜选择处理方案，或者是综合运用几种方法，在满足设计要求的前提上使差异沉降变小。

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