【CFG樁復(fù)合地基應(yīng)用（論文）】

CFG樁復(fù)合地基應(yīng)用目錄TOC\o"1-3"\h\u218091工程概況 工程概況龍泉倒虹吸接收井工程布置于灃源路路與昆曲高速交叉轉(zhuǎn)盤處西南角，頂面高程為EL.1962.55m（與室外地坪高程一致），底部高程為EL.1884.25m，基坑深78.3m。接收井基坑選擇采用1.5m厚圓形地下連續(xù)墻結(jié)構(gòu)，內(nèi)徑17m，外徑20m；施工過程中采用1m厚鋼筋混凝土內(nèi)襯跟進(jìn)支護(hù)以形成滿堂內(nèi)支撐，內(nèi)徑15m，外徑17m，見圖3.1；地下連續(xù)墻的墻頂高程為EL.1962.55m，墻底高程為EL.1874.25m，總深度88.3m，連續(xù)墻嵌固深度10m。接收井建基高程為EL.1884.25m，永久結(jié)構(gòu)頂高程為EL.1962.95m，永久結(jié)構(gòu)總高度78.7m，見圖1。圖3.1接收井圍護(hù)結(jié)構(gòu)橫斷面圖圖1接收井平面布置圖地下連續(xù)墻及內(nèi)襯均采用C35混凝土（抗?jié)B等級W10），底板、導(dǎo)墻采用C20混凝土，冠梁及鎖口圈梁采用C30混凝土；受力鋼筋及分布鋼筋均采用HRB400，箍筋及拉筋均采用HPB300。地下連續(xù)墻迎土面鋼筋保護(hù)層厚度為70mm，背土面鋼筋保護(hù)層厚度為50mm?；觾?nèi)襯混凝土、冠梁、鎖扣圈梁鋼筋保護(hù)層厚度均為50mm。

2工程地質(zhì)條件2.1地形地貌接收井布置于昆明斷陷盆地北部東側(cè)邊緣的閆家山上，位于昆曲高速（G85）與灃源路交叉口西側(cè)的空地邊緣，經(jīng)緯度坐標(biāo)為N25°6'16"，E102°45'48"，高程1962m～1965m，采用圓形斷面開挖，開挖斷面直徑為20m，深78.3m，場地總占地面積約7372m2，大致呈不規(guī)則的矩形；地形平坦開闊，由于堆棄渣土略有起伏，地表植被稀疏，主要為雜草，見圖2。圖2接收井周邊建筑物關(guān)系圖2.2地層巖性接收井場地表部主要為第四系人工雜填土（Q4s）所覆蓋，厚3m～5.8m，雜色，物質(zhì)成分主要為松散的粘土棄渣；向下為第三系上新統(tǒng)茨營組（N2c）地層，厚70m～80m，巖性組成復(fù)雜，以粘土、粉砂及砂礫石、黑色泥炭、褐煤為主，依據(jù)該土層的物理力學(xué)性質(zhì)的差異及物質(zhì)組成的不同，粘土可對應(yīng)劃分為粘土①-7、有機質(zhì)粘土①-6、礫質(zhì)土①-3，粉砂對應(yīng)為中細(xì)砂①-1與粉土①-5，砂礫石對應(yīng)為砂礫石①-2，泥炭、褐煤對應(yīng)為褐煤①-4；下伏基巖為泥盆系宰格組（D3z）白云巖，巖體破碎。各地層具體分布情況見圖3.4，地層巖性描述如下：（1）新生界第四系（Q）全新統(tǒng)人工堆積層（Q4s）：人工雜填土，雜色，主要為松散的粘土棄渣，厚度一般3m～5.8m。（2）新生界第三系（N）①-7第三系茨營組（N2c）粘土：褐黃、黃灰、灰綠色、灰白、藍(lán)綠色，潮濕，土質(zhì)較均勻，硬塑-可塑狀為主，該層在場地下多次出現(xiàn)，總厚度大于25m。①-6第三系茨營組（N2c）有機質(zhì)粘土：深灰、褐灰色，飽和，土質(zhì)不均勻，局部含有礫石顆粒，粒徑2mm～10mm，以可塑狀為主，該層厚度2m～6m。①-5第三系茨營組粉土：灰黃色，飽和稍密，粒徑1mm-2mm，該層在場地下多次出現(xiàn)，總厚度大于10m。①-4第三系茨營組（N2c）褐煤：灰黑、黑色，質(zhì)較輕，軟塑狀態(tài)為主，局部可塑，飽和，土質(zhì)均勻性差，富含有機質(zhì)，切面粗糙，在場地下部該層厚度變化較大，厚度2m～12m。①-3第三系茨營組（N2c）礫質(zhì)土：灰、灰黃、褐灰色，飽和，土質(zhì)不均勻，含有砂礫石顆粒，礫石成份以細(xì)砂巖、玄武巖、灰?guī)r為主，以硬塑-可塑狀為主，該層在場地內(nèi)以透鏡體的形式存在，厚度0m～3m。①-2第三系茨營組（N2c）砂礫石：灰黑、灰、綠灰、灰褐色，很濕-飽和，礫石粒徑多為2mm～15mm，多呈圓形-亞圓形，母巖成分為石英砂巖、灰?guī)r、玄武巖等，粒間充填物主要為粘性土及少量礫砂、粉砂，結(jié)構(gòu)密實，該層在場地下部以透鏡體的形式存在，厚度0m～6m。①-1第三系茨營組（N2c）中細(xì)砂：灰黃、褐灰、灰白色，有流動變形現(xiàn)象，砂感較強。該層在場地下部呈夾層狀、透鏡狀分布，層厚一般2m～8m。第三系茨營組地層與下伏泥盆系宰格組地層不整合接觸，總厚度約75m。（3）古生界泥盆系（D）上統(tǒng)宰格組（D3z）：上部黑色薄～中厚層狀細(xì)晶白云巖、砂屑白云巖及粉晶灰質(zhì)白云巖；中部為棕－淺灰色薄～中厚厚層狀泥質(zhì)白云巖夾淀晶～砂屑白云巖，角礫灰?guī)r，角礫呈棱角狀，礫徑1cm～3cm，鈣泥質(zhì)膠結(jié)無定向和分選；下部紫灰-深灰色薄～中厚層狀粉晶、細(xì)晶白云巖夾泥灰?guī)r。本組水平層理發(fā)育，偶見波狀層理，厚度在76.9m～153m之間。龍泉倒虹吸接收井除底部和地下連續(xù)墻下部處于泥盆系宰格組（D3z）地層中外，其余部位基本處于第三系茨營組（N2c）地層中。圖3.4接收井剖面圖2.3地質(zhì)構(gòu)造接收井處于源清水庫背斜西翼，地層呈單斜構(gòu)造形態(tài)展布，場區(qū)內(nèi)隱伏發(fā)育規(guī)模較大斷層FV-85。場區(qū)附近構(gòu)造背景復(fù)雜，西側(cè)昆明盆地中發(fā)育的松華壩向斜和東側(cè)發(fā)育的生物制藥廠～祭天山向斜構(gòu)成復(fù)式褶皺形態(tài)。FV-85：地表無出露，接收井北側(cè)鉆孔于孔深96.48m～107.5m揭露，主要由糜棱巖和碎裂巖組成，斷層上盤發(fā)育有2條小斷層。推測該斷層平行于東側(cè)的源清水庫背斜軸向，壓扭性質(zhì)，屬Ⅲ級結(jié)構(gòu)面。接收井鉆孔揭露宰格組（D3z）白云巖巖體破碎，推測該斷層發(fā)育于接收井旁側(cè)并從接收井西側(cè)通過，見圖2-4。根據(jù)《滇中引水工程總干渠線路地震動參數(shù)區(qū)劃報告》研究成果，工程區(qū)屬川滇山地斷塊強烈上升區(qū)，地震活動頻繁強烈，工程區(qū)地震構(gòu)造應(yīng)力場以水平作用為主，少數(shù)地震錯動兼有一定的傾滑分量，且大多數(shù)地震破裂面相當(dāng)陡立或比較陡立，工程區(qū)周圍地震主壓應(yīng)力方位集中分布在NNW～NW角域，活動斷層錯動性質(zhì)以左旋走滑為主；龍泉倒虹吸接收井施工場地處于50年超越概率10%的水平地震動峰值0.20g區(qū)內(nèi)，相應(yīng)的地震基本烈度為Ⅷ度。根據(jù)地面調(diào)查，龍泉倒虹吸接收井場地地形平緩，場地西側(cè)山體穩(wěn)定，物理地質(zhì)現(xiàn)象主要表現(xiàn)為巖體的風(fēng)化，崩塌、滑坡和泥石流不發(fā)育，未出現(xiàn)不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。2.4巖溶與水文地質(zhì)場區(qū)位于昆明盆地和清水河分水嶺部位，巖溶水文地質(zhì)條件較復(fù)雜；因下伏宰格組（D3z）白云巖埋深大，埋深約80m，并且上覆茨營組（N2c）粘土、煤層隔水封閉條件好，所以巖溶地下水循環(huán)條件差，溶蝕風(fēng)化不明顯，一般呈微風(fēng)化。接收井處于滇池流域地下水排泄區(qū)，地下水埋深較淺，地下水類型以孔隙水為主，主要賦存于茨營組（N2c）中細(xì)砂、砂礫石中，中等～強透水，局部為具微承壓孔隙型潛水，少量為存在于淺部土層中的上層滯水。接收井中地下水隨含水層呈多層結(jié)構(gòu)分布，受大氣降水、地表水的入滲補給和控制，排泄以下滲及蒸發(fā)為主。據(jù)鉆孔揭露，地下水埋深在3.8m左右。根據(jù)取樣水質(zhì)簡分析，場區(qū)地下水對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋具中等腐蝕性。經(jīng)試驗測定，茨營組（N2c）中的粘土多為具弱～中等膨脹潛勢的膨脹土。

3主要工程地質(zhì)問題評價3.1基坑主要工程地質(zhì)問題昆明盆地邊緣分布有第四系（Q）和第三系上新統(tǒng)茨營組（N2c）等地層，主要由湖、沖、洪積成因的砂卵礫石、（淤泥質(zhì)）粘土、粉土、礫質(zhì)土、粉細(xì)砂、褐煤（泥炭土）等軟弱土體組成，各種土層分布連續(xù)性、物理力學(xué)性、透水性及水理性差異較大，工程性質(zhì)極其軟弱，其中有機質(zhì)粘土和褐煤具高壓縮性，粘土一般具弱~中等膨脹性。龍泉倒虹吸接收井需對上述地層進(jìn)行開挖，根據(jù)分析判斷，接收井存在的基坑主要工程地質(zhì)問題可劃分為以下幾方面：邊墻穩(wěn)定問題，地基變形與穩(wěn)定問題，基坑涌水、涌砂問題，施工對已有建筑物影響問題。（1）邊墻穩(wěn)定問題龍泉倒虹吸接收井邊墻高達(dá)78.3多米，其中有70.6～77.9m高的土質(zhì)邊墻，接收井建基面高程1884.25m，較場區(qū)地下水位高程1960.23m低約76m，即基坑土層最大地下水頭約76m，邊墻開挖穩(wěn)定問題尤為突出，主要表現(xiàn)為豎井收縮、內(nèi)鼓，以及邊墻排水誘發(fā)的流土、管涌、接觸流失等滲透變形破壞；根據(jù)試驗成果統(tǒng)計，接收井開挖揭露的①-7層粘土多具弱～中等膨脹性，干濕效應(yīng)明顯，存在失水收縮和飽水膨脹的變形問題，除此之外，接收井所處茨營組（N2c）地層緩傾（傾角約10o），還存在沿軟弱的煤層發(fā)生順層蠕滑變形的問題，建議先進(jìn)行加固處理后再進(jìn)行井壁開挖。（2）地基變形與穩(wěn)定問題接收井基礎(chǔ)置于宰格組（D3z）微風(fēng)化白云巖中，其承載力容許值（fa0）在2.5MPa～3.5MPa之間，地基巖體可滿足設(shè)計承載力要求。（3）基坑涌水、涌砂問題龍泉倒虹吸接收井基坑開挖將會在深度18.25m～20.05m、33.49m～37.40m、44.2m～48.26m、65m～68m和74.8m～75.3m段揭露多層透水性中等～強且富水的砂礫石和中細(xì)砂，并導(dǎo)致涌水、涌砂問題，基坑底部白云巖開挖也存在裂隙性涌水問題。接收井基坑涌水集中來自茨營組（N2c）中的砂礫石和中細(xì)砂等含透水層和底部的宰格組（D3z）白云巖，而其它巖性層相對隔水，基坑防水應(yīng)有針對性。（4）施工對已有建（構(gòu)）筑物影響問題接收井布置于灃源路與昆曲高速公路交叉口西側(cè)的堆棄場地上，接收井北距灃源路約80m，東距昆曲高速公路約70m，基坑降水會造成路基下茨營組（N2c）中具有膨脹性的粘土收縮變形，可能引發(fā)路基沉降；同時基坑降水導(dǎo)致地下水位下降，造成地面沉降，可能會對附近的建（構(gòu)）筑物造成不良影響，施工過程中應(yīng)重視對已有建（構(gòu)）筑物的保護(hù)。3.2巖溶水文地質(zhì)問題場區(qū)位于昆明盆地與清水河小區(qū)域分水嶺部位，上覆約80m厚的茨營組（N2c）地層，該地層以粘土、粉土、有機質(zhì)粘土、中細(xì)砂為主，間夾多層砂礫石、褐煤，其中砂礫石和中細(xì)砂為主要含水層，以孔隙水為主，補給徑流條件差，基坑開挖在揭露時會出現(xiàn)涌水問題，會造成層內(nèi)地下水位下降，但不會造成區(qū)域地下水位整體下降。龍泉倒虹吸接收井基坑底部1m～8m的范圍處于宰格組（D3z）白云巖中，基坑需開挖的白云巖為破碎的微風(fēng)化巖體，溶蝕不強烈，不存在基坑突泥和巖溶塌陷災(zāi)害問題，但存在裂隙性基坑涌水問題。3.3特殊巖土工程地質(zhì)問題根據(jù)地勘成果，龍泉倒虹吸接收井所處的第三系上新統(tǒng)茨營組（N2c）屬煤系地層，其煤層均以夾層或多層形式發(fā)育，厚度及連續(xù)性變化較大。根據(jù)鉆孔揭露，接收井煤層的分布在67.4m～69.3m深度部位，對接收井開挖邊墻塑性縮徑變形問題影響突出，同時還存在煤層瓦斯和有毒有害氣體問題。龍泉倒虹吸所處的第三系上新統(tǒng)茨營組（N2c）地層中普見灰白色、灰綠色、淺灰色、灰黃色的粘土層分布，自然狀態(tài)下多呈硬塑～堅硬狀，斷口光滑似蠟面，粘土手感細(xì)膩，滑感較強，用水浸濕后較粘滑，基本符合膨脹土的野外特征。膨脹土具吸水膨脹、失水收縮和反復(fù)漲縮變形、浸水承載力衰減，干縮裂隙發(fā)育等特性，干濕效應(yīng)明顯，性質(zhì)極不穩(wěn)定。接收井工程建設(shè)及運營會遭受膨脹土漲縮變形的危害，造成位移、開裂、傾斜甚至破壞，對工程影響較大；建議做好地面排水工程，使排水通暢，防止地表水下滲浸潤土質(zhì)，同時做好截水溝等工程，對基坑還要及時嚴(yán)格封閉，防止風(fēng)干失水引起收縮。

4CFG樁施工技術(shù)措施4.1CFG復(fù)合地基加固的目的及原理由于CFG樁復(fù)合地基的沉降量接近于巖溶峰頂，因此地基附加應(yīng)力對洞室體的影響不大，洞內(nèi)填筑承載能力不大。但是，該霜是活動的霜，并且在短時間內(nèi)不會發(fā)生變化。當(dāng)然，但當(dāng)它承受更大的壓力時洞穴頂部的土?xí)莶U大最終導(dǎo)致洞穴頂部倒塌并危及建筑物的安全。這就是為什么治療的目的：（1）為防止土體的侵蝕，應(yīng)防止凍脹和外部的直接滲漏通道。（2）填洞防止土崩；（3）加固最初填筑在洞室中的欠固結(jié)軟土，以防止軟土體在增加荷載和自重的作用下，在洞室填土與洞室壁之間產(chǎn)生過大的固結(jié)變形。首先，根據(jù)孔底的填充情況，我們將針對性的側(cè)向噴孔法+直接壓力距離法作為組合工藝，也就是說，只有在側(cè)鉆后，套管才會在孔中然后，將噴油管放在待處理的防噴器的底部或預(yù)定位置，而不是直接從底部噴射水泥漿，而不提高管的高度，在出現(xiàn)純水泥漿漏孔時執(zhí)行靜壓保護(hù)，并使用靜壓噴射方法裂縫擠壓了洞室中的自由水和氣體，并產(chǎn)生了新的整體混凝土，另一種是分裂灌漿，從而在洞室和周圍的軟土中形成了固體的注漿孔。巖溶處理應(yīng)著重于處理大型洞室、淺埋及薄格柵，以防止CFG樁周圍地基土（尤其是砂質(zhì)土）流失，并采用填土和壓力灌漿方法進(jìn)行加固；隔離治療首先接受分布式注射，一旦檢測到情況，將在集中區(qū)域進(jìn)行處理。地下室外3米處的漿液必須注入。由于此工程的基礎(chǔ)是首先施工的，因此應(yīng)結(jié)合地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)、實際的鉆孔位置、樁帽施工數(shù)據(jù)和土木工程施工圖紙，以確保工程的施工質(zhì)量。4.2CFG復(fù)合地基處理施工工序CFG樁成型工藝必須先在混凝土上形成一個孔，然后再向其灌注混凝土，但是，這些3.2中所述的不利地質(zhì)因素對建筑安全和CFG樁的施工有非常不利的影響。因此，地基樁和地基加固處理過程會直接影響施工質(zhì)量和安全，原因如下：鍋爐中滿是可膨脹的塑料粘土，部分CFG樁端必須通過裂縫的薄壁容器輸送，如果用混凝土澆筑土洞，則土洞將成為土洞的填土通道，土洞的填土率/影響如果你的洞底很重要的話混凝土?xí)荒サ羧缓蟊荒サ?。因此，此類土洞必須事先?zhǔn)備好，CFG樁施工只能在灌漿加固后進(jìn)行。燃料不應(yīng)該很高。建議使用約0.15-0.2水泥:0.55-0.65膨潤土:0.2-0.3中砂混合料以協(xié)助建造樁基。低埋藏條件下，若混凝土柱具有較高的自重和孔隙率，則鍋爐沒有填料或流動的塑料粘土，且洞室頂部較薄，有明顯的滑動現(xiàn)象，且當(dāng)CFG樁靠近屋頂或其上方時，洞室頂部是完好而不穩(wěn)定的這種類型的鍋爐必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)墓酀{和加固處理，并且必須使用快速硬化方法(在水泥化學(xué)設(shè)備上進(jìn)行灌漿)來關(guān)閉滲漏通道和排水通道。為防止灌漿加固過程中出現(xiàn)局部上抬量偏大的情況，結(jié)合加固要求，制定如下施工技術(shù)措施：4.2.1注漿壓力控制注射過程中的壓力調(diào)節(jié)基本上應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行。在下一個施工過程中，必須根據(jù)較高的載荷、極限條件和變形量選擇適當(dāng)?shù)淖⑸鋲毫Α２扇∵m當(dāng)?shù)牡蜌鈮鹤⑸浞椒?，注射時間約為0,4~0,6mpa。當(dāng)“跑漿”或“冒漿”現(xiàn)象出現(xiàn)時，當(dāng)“跑漿”或“冒漿”的噴射范圍較大但未達(dá)到設(shè)計所需的壓力時，請分析并驗證“跑漿”或“冒漿”現(xiàn)象是否能夠?qū)崿F(xiàn)，例如將化學(xué)漿液混合以快速凝固，或使用定時注漿方法來控制使?jié){液劈裂的擴散確認(rèn)注射效果。4.2.2注漿量控制為了避免在灌漿過程中造成材料損失，必須使用結(jié)構(gòu)設(shè)計的技術(shù)參數(shù)，并在每一處分析孔的形成過程中暴露出的相對較弱的土厚度。事先計算每條嵌入的灌漿管需要澆筑的最大水泥量，如果在灌漿過程中檢測到某個預(yù)定義的單個管(孔)水泥被完全澆筑，則灌漿點為0時，包括灌漿點如果單個孔的灌漿量未達(dá)到預(yù)定的控制量，但生成的灌漿量已達(dá)到施工監(jiān)控要求，則必須在灌漿過程中立即停止，以控制每個灌漿期產(chǎn)生的累計灌漿量4.2.3變形觀測及監(jiān)控通過網(wǎng)絡(luò)和點監(jiān)控以創(chuàng)建檢測網(wǎng)絡(luò)。在建筑外部創(chuàng)建一個穩(wěn)定的測量點，在地下室周圍和中心埋下多個檢測點，作為形狀變化的檢測點，并在柱位置附近設(shè)置一個孔（注漿孔）抬起點，以及施工過程同時，為了確保建筑物和鄰近建筑物的安全和相對穩(wěn)定，以及獲取化學(xué)結(jié)構(gòu)信息，在灌漿過程中，還安排了一名特殊人員監(jiān)視建筑物和鄰近建筑物周圍的表面。

結(jié)論本文結(jié)合CFG樁復(fù)合地基處理實際工程實際，根據(jù)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下CFG樁復(fù)合地基的原理、施工及試驗論證，對CFG樁的使用進(jìn)行了系統(tǒng)研究性別問題。旨在探討復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下CFG樁復(fù)合地基處理的原理、方法和作用機理，為CFG樁復(fù)合地基的推廣應(yīng)用及以后的施工提供參考。本文通過研究分析和工程