软土地区公路路基设计要点

高 尚

（泛华建设集团有限公司，安徽 合肥 230000）

1 工程概况

目前我国公路桥梁施工中是非常常见的施工技术方式，应用好这项技术能够有效的将项目施工质量进行提升，并且使得项目的施工难度得到降低。本工程为一级公路。软土和软土（粘土）分布广泛，分布面积大。根据地质调查资料，软粘土以软粘土为主，砂夹砂，厚度大约在5.0～10.5m，软土地表水以线路为中心。水渗透到地球表面。钻孔揭露部分地下水，地下水埋深0-3.5m，桩处理阶段软土（粘土）分布较大，分布面积较大，且主要为流动性软塑性粘土。主要物理力学指标：

1）粉质黏土：qc =3.92MPa，fc =221.92kPa，［fω0］=200kPa，qik=50kPa

2）卵石：qc=2.13MPa，fc=37.79kPa，［fω0］=400kPa，qik=160kPa

3）软土：qc=0.55MPa-0.73MPa，fc=15.51kPa，Es=2.0MPa，［fω0］=80kPa，ω=79.3%，e=2.17

2 CFG桩工作原理

CFG桩本身有很大的粘结性。在处理方式上，可以从桩本身、桩间土和基础施工等方面进行了有效的处理。在外荷载的作用下，它自身承受很大的压力，甚至可以达到总数的50%-80%。单柱荷载主要由桩侧阻力和桩侧阻力组成。随着时间的增加，桩周阻力逐渐增大。在外荷载作用下，桩顶层起调整作用，将一定的荷载传递给桩土，桩与CFG桩之间的荷载共同作用于桩土，形成复合土。

3 CFG桩软基设计计算

CFG桩处理软土地基承载力的特征值，应根据加固体的静载试验结果和周围土体承载力的特征值来确定。在前期的设计过程中，具体的演算如下所示。

3.1 单桩竖向承载力特征值

公式中，Up为桩的周长，qa为桩的周长，qa为桩周第i土层的侧摩擦阻力标准值，lpi桩长范围第i层土的厚度，ap桩端阻力发挥系数，qp桩端阻力特征值。

3.2 复合地基承载力特征值

公式中，f为复合地基承载力特征值，f处理后桩间土承载力特征值，m面积置换率，为单桩承载力发挥系数，可以根据地区经验取值，为桩间土承载力发挥系数。

3.3 桩身强度

CFG桩体试块的强度采用变长为150mm立方体在标准养护28天的立方体抗压强度平均值

3.4 复合地基沉降计算

CFG桩处理松土地基沉降主要是由处理区范围内的沉降和桩端下持力层的沉降所组成，其中，n1为处理软土范围内土层数，Zi为原地面至第i层土的距离。

4 CFG桩软基处理设计

根据地勘资料计算，一般路基地段CFG桩采用等边三角形梅花桩布置，桩间距1.7m，桩径50cm，桩距路基坡脚线0.5m。CFG桩顶面设置40cm级配碎石+两层土工格栅垫层。在小构造段的地基处理方案中，CFG桩按梅花型布置，间距为1.3m，桩径为50cm。桩顶设置40cm级配碎石+土工格栅垫层。

桥梁过渡段处理：桥台前、后软段设计地基处理，保证邻近坝址及桥台安装后沉降不超过0.1m，桥台前过渡区一般为高度的两倍桥台后的桥梁（d区），桥台后过渡阶段台阶长度为桥台后复垦高度的5～7倍（分为a、B、C区）。这里，a区是治疗区，B区和C区是过渡区。过渡处理采用一种方法将桥梁边坡调整为与普通堤防不均匀沉降。CFG桩a段桩底1.3m，B段桩1.5m，C段桩1.7m，桩顶40cm，设碎石+土石方格栅层。土壤的高度是埋在地基之后的。CFG桩宽1.7m，D区桩顶无衬砌，可填土。应调整桥台桩周围桩的平面布置，不得在桥台桩周长50cm范围内进行桩工。小构筑物断面：小构筑物中部和共渠堤设置为围海高度的1.5～210倍。

5 质量控制

1）前期的准备工作，在测量工作中，始终观察桩的高度。通过测量来判断具体的数值。在进行打桩时，注意观察桩的上部位移。一般情况下，如果桩顶位移超过20mm，应继续进行作业；2）判断桩的静压。当桩顶持续上升时，一定要及时约束桩，以保证复合场地内的桩能很好地传递给纵向荷载；3）采用新的静压振动技术。当塑性指数不断升高时，不需要直接启动电机，将沉管不断地提高，达到预先设定的高度，减少对桩周土体的干扰；4）采用大直径预制桩尖，可以采用直径20mm-50mm的桩尖，以增加承载力。

6 结语

综上所述，本文介绍了CFG桩基础工作原理，阐述了复合地基的计算及技术要点，研究了桥梁结构部分，连接阶段CFG桩的布置设计，并且对施工材料参数和质量控制系统进行分析，以期切实提升公路工程质量。