路基及支擋結(jié)構(gòu)作業(yè)

1、高速鐵路地基處理技術(shù)研究綜述摘要：針對(duì)高速鐵路對(duì)路基平順、穩(wěn)定性及工后沉降的嚴(yán)格要求，本文綜述地基處理及復(fù)合地基研究歷史及現(xiàn)狀，介紹常用的路基處理方法，并對(duì)特殊土(濕陷性黃土、膨脹土和軟土等)的地基處理技術(shù)加以細(xì)述，最后，以 CFG 樁復(fù)合地基為例，闡述高速鐵路中 CFG 樁復(fù)合地基的發(fā)展應(yīng)用。：高速鐵路；地基處理方法；特殊土地基處理；CFG 樁復(fù)合地基1.引言高速鐵路要求路基強(qiáng)度高、剛度大、縱向剛度變化均勻且長(zhǎng)久穩(wěn)定。以確保軌道的高平順性。然而，在高速鐵路建設(shè)過(guò)程中，不可避免會(huì)碰到工程地質(zhì)條件不良的軟弱土地基，不能滿足高速鐵路的需求，需要通過(guò)人工處理加固，以達(dá)上部結(jié)構(gòu)對(duì)路基平順性、穩(wěn)定性及工

2、后沉降的要求。因此，路基施工處理中涉及兩個(gè)技術(shù)關(guān)鍵：一個(gè)是路基工后沉降問(wèn)題；另一個(gè)是路基動(dòng)力平順性與長(zhǎng)期穩(wěn)定性問(wèn)題。高速鐵路對(duì)路基的沉降要求相當(dāng)嚴(yán)格，因此，地基處理顯得尤為重要。高速鐵路地基處理方法的基本原理主要包括：提高地基土的抗剪強(qiáng)度，增大地基承載力，防止剪切破壞或減輕土壓力；改善地基土壓縮特性，減少沉降和不均勻沉降；改善滲透性，加速固結(jié)沉降過(guò)程；改善土的動(dòng)力特性，防止液化，減輕；消除或減少特殊土的不良工程特性（如黃土的濕陷性、膨脹土的膨脹性等）。2.地基處理及復(fù)合地基研究的歷史與現(xiàn)狀2.1 地基處理的分類(lèi)及復(fù)合地基在土木工程建設(shè)中，當(dāng)天然地基不能滿足建(構(gòu))筑物對(duì)地基的要求，需要進(jìn)行地基

3、處理，形成人工地基，以保證建(構(gòu))筑物的安全穩(wěn)定和正常使用。經(jīng)地基處理后的人工地基大致分三類(lèi)：均質(zhì)地基、多層地基和復(fù)合地基，如圖 2-1 所示。均質(zhì)人工地基雙層地基水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基圖 2-1 人工地基的分類(lèi)人工地基中的均質(zhì)地基是指天然地基在地基處理過(guò)程中加固區(qū)土體性質(zhì)得到全面改良，加固區(qū)土體的物理力學(xué)性質(zhì)基本上是相同的，加固區(qū)的范圍，無(wú)論是平面位置與深度，與荷載作用對(duì)應(yīng)的地基持力層或壓縮層范圍相比較都已滿足一定的要求，如圖 2-1-所示。人工地基中的雙層地基是指天然地基經(jīng)地基處理形成的均質(zhì)加固區(qū)的厚度與荷載作用面積或者與其相應(yīng)持力層和壓縮層厚度相比較小時(shí)，在荷載作用影響區(qū)

4、內(nèi)，地基由兩層性質(zhì)相差較大的土體組成，如圖2-1-所示。復(fù)合地基是指天然地基在地基處理過(guò)程中部分土體得到增強(qiáng)，或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由基體(天然地基土體或被改良的天然地基土體)和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地基。在荷載作用下，基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載作用。復(fù)合地基具有兩個(gè)基本特點(diǎn)：一、加固區(qū)是由基體和增強(qiáng)體兩部分組成的，是非均質(zhì)的和各向異性的；二、在荷載作用下，基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載的作用。根據(jù)地基中增強(qiáng)體的方向?qū)?fù)合地基分為水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基和豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基，分別如圖 2-1-和 2-1-所示。水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基主要包括由各種加筋材料，如土工聚合物、金屬材料格柵等

5、形成的復(fù)合地基。豎向增強(qiáng)體上稱為樁，有時(shí)也稱為柱。豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基通常稱為樁體復(fù)合地基。根據(jù)豎向增強(qiáng)體的性質(zhì)，又可分為三類(lèi)：散體材料樁、柔性樁和剛性樁。散體材料樁如碎石樁、砂樁等，只有依靠周?chē)馏w的圍箍作用才能形成樁體，樁體本身不能單獨(dú)形成樁體。對(duì)應(yīng)于散體材料樁，柔性樁和剛性樁也可稱為粘結(jié)材料樁。視樁體剛度不同將粘結(jié)材料樁分為柔性樁和剛性樁兩種，也有人將其稱為半剛性樁和剛性樁。柔性樁泥土樁、灰土樁等。剛性樁如鋼筋混凝土樁、低強(qiáng)度混凝土樁等，復(fù)合地基根據(jù)不同的原理可劃分為：、根據(jù)復(fù)合地基工作機(jī)理可將復(fù)合地基作下述分類(lèi)散體材料樁復(fù)合地基豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基柔性樁復(fù)合地基復(fù)合地基粘結(jié)材料樁復(fù)合地基水

6、平向增強(qiáng)體復(fù)合地基剛性樁復(fù)合地基、根據(jù)基礎(chǔ)剛度和墊層的設(shè)置情況分類(lèi)設(shè)置墊層剛性基礎(chǔ)不設(shè)墊層復(fù)合地基設(shè)置墊層柔性基礎(chǔ)不設(shè)墊層2.2 復(fù)合地基的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀自從 1824 年英國(guó)人 Joseph Aspdin 發(fā)明硅酸鹽水泥以來(lái)，利用水泥、土及水的拌和料對(duì)道路基層進(jìn)行處理的工藝陸續(xù)得到應(yīng)用，但起初水泥在地基處理中的應(yīng)用主要是對(duì)地基土的淺層進(jìn)行處理。為了處理松散的砂土地基，出現(xiàn)了砂樁加固法，但由于長(zhǎng)期沒(méi)有合適的設(shè)計(jì)理論和先進(jìn)的施工工藝，它的發(fā)展受到影響。第二次后，原和在這方面的研究取得了較大成就。振動(dòng)打樁機(jī)的出現(xiàn)，使砂樁施工效率和質(zhì)量有了較大的提高，處理深度可達(dá)到 30m 左右。60 年代在砂樁的

7、施工技術(shù)和工程應(yīng)用方面取得了顯著進(jìn)展，并在砂樁抵抗地基滑動(dòng)的計(jì)算中，提出了以砂樁與天然土層共同作用的計(jì)算模型，始稱為“復(fù)合地基”(ComiteFoundation)。自 1962 年首次使用“復(fù)合地基”一詞以來(lái)，復(fù)合地基的概念己成為很多地基處理方法的分析及理論公式建立的基礎(chǔ)及根據(jù)。砂樁于 50 年代引進(jìn)我國(guó)，在交通、水利、建筑中獲得了廣泛的應(yīng)用。碎石樁最早始于 1835 年的法國(guó)，但直至 1936 年，由德國(guó) S史曼(S.Steuerman)用振動(dòng)水沖法擠密砂土地基后，碎石樁作為地基處理的方法才開(kāi)始大量應(yīng)用。碎石樁法上世紀(jì) 40 年代傳入，50 年代在工程中具體應(yīng)用并初步顯示了其技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的優(yōu)

8、越性。最初用于振密松砂地基，后來(lái)將其應(yīng)用于粘性土地基。我國(guó)從 1977 年開(kāi)始應(yīng)用振沖碎石樁法，取得了很好的工程效果。土樁擠密法是由前的1934 年，1948 年應(yīng)用于工程，是原和東歐國(guó)家處理濕陷性黃土地基的主要方法，它于 50 年代中期傳入我國(guó)，在西北黃土地區(qū)開(kāi)始試驗(yàn)和應(yīng)用。為了解決城市雜填土地基的處理問(wèn)題，陜西省西安市經(jīng)過(guò)多年的試驗(yàn)，成功地創(chuàng)造了灰土樁擠密法，用于處理地下水位以上、深度 515m 的黃土或雜填土地基。利用石灰對(duì)地基進(jìn)行處理，與其它地基處理方法相比，有著較長(zhǎng)的歷史。在上世紀(jì) 50 年代以前，石灰樁處理地基，絕大多數(shù)為淺層處理。隨著建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，開(kāi)始將其用于地基的處理。市從

9、1953 年起用石灰樁加固了一批軟土地基，取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，并對(duì)石灰樁的應(yīng)用范圍、承載力估算、施工機(jī)具及操作步驟進(jìn)行了初步的總結(jié)。、山西、江蘇、浙江等省對(duì)其加固機(jī)理和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，并廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐。1967 年瑞典采用生石灰粉與原位軟土攪拌，形成石灰樁的軟土加固法，這標(biāo)志著粉噴樁技術(shù)的產(chǎn)生。在 1970 年開(kāi)發(fā)出一種 DJM 法，它采用水泥、石灰和粉煤灰等粉狀加固料作為劑。由于粉噴技術(shù)在軟土地基加固中具有造價(jià)低、適用范圍廣及效果好等優(yōu)點(diǎn)，粉噴法施工技術(shù)得到迅速的推廣。旋噴法于1970 年始創(chuàng)于，它是從化學(xué)注漿法演變而來(lái)的。我國(guó)于 1973 年進(jìn)行試驗(yàn)，1974 年應(yīng)用于工程，取得了較

10、好的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益，己被列入國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。水泥攪拌樁加固軟土地基技術(shù)于。第二次后，研制成功一種就地?cái)嚢铇叮瑯稄?300-400mm，樁長(zhǎng) 10-12m。1953 年在引入該法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研制開(kāi)發(fā)了施工機(jī)械，用于加固鋼鐵廠礦石堆場(chǎng)地基，處理深度達(dá)到 32m。我國(guó)于 1977 年對(duì)這種方法進(jìn)行研究，1979 年在塘沽新港進(jìn)行工程試驗(yàn)，1980 年在寶山鋼鐵總廠，利用水泥攪拌樁處理軟土地基獲得了成功，通過(guò)鑒定，并開(kāi)始在許多工程中應(yīng)用。上世紀(jì) 90 年代初期，中國(guó)建筑科學(xué)地基所針對(duì)攪拌水泥土樁成樁質(zhì)量不易保證，研究開(kāi)發(fā)了夯實(shí)水泥土樁施工工藝，并大規(guī)模投入了工程應(yīng)用。中國(guó)建筑科學(xué)地基所在上世紀(jì)

11、80 年代末期研究開(kāi)發(fā)了水泥粉煤灰碎石樁(簡(jiǎn)稱 CFG 樁)，它是由水泥、粉煤灰、碎石、或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，是建設(shè)部“七五”計(jì)劃課題，于 1988 年立題進(jìn)行試驗(yàn)研究，并應(yīng)用于工程實(shí)踐。這些復(fù)合地基形式的出現(xiàn)，大大拓寬了地基處理的應(yīng)用領(lǐng)域，同時(shí)粉煤灰等工業(yè)廢料的綜合利用，也有效降低了地基處理的費(fèi)用。目前已在25 個(gè)省、市、推廣應(yīng)用，特別是近幾年來(lái)，CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)在建筑地基中廣泛應(yīng)用，現(xiàn)己成為應(yīng)用最普遍的地基處理技術(shù)之一。近年來(lái)地基處理中另一個(gè)引人注目的發(fā)展是大樁距(一般超過(guò) 5-6 倍樁徑的較短鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基的出現(xiàn)。疏樁基礎(chǔ)是一種介于傳統(tǒng)概念上的樁基與復(fù)合地基之間的

12、一種新的地礎(chǔ)形式，屬于變形控制設(shè)計(jì)理論范疇，反映了樁同作用的研究成果。采用合理布樁率的疏樁基礎(chǔ)不僅工程造價(jià)低，而且建筑物沉降也能控制在允許的范圍內(nèi)。疏樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論的逐步完善，將使疏樁基礎(chǔ)復(fù)合地基的應(yīng)用越來(lái)越廣。值得注意的是，復(fù)合地基不同樁型聯(lián)合使用越來(lái)越受到重視。對(duì)于松散填土可利用碎石樁等振、擠密效應(yīng)初步加固樁間土，用高粘結(jié)強(qiáng)度樁聯(lián)合形成復(fù)合地基；對(duì)于可液化地基，利用振沖或干振擠密碎石樁消除地基土的液化，用 CFG 樁復(fù)合地基等獲取更高的承載力；對(duì)基存在局部軟土進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，盡管用 CFG 樁或其它樁型能夠獲得滿足設(shè)計(jì)要求的承載力，但局部軟土可能導(dǎo)致建筑物不均勻變形，此時(shí)利用諸泥土樁、石灰樁等

13、在局部軟弱區(qū)補(bǔ)強(qiáng)，可使整個(gè)建筑物的沉降變形均勻。復(fù)合地基得到廣泛應(yīng)用的四十年，是地基處理技術(shù)高速發(fā)展的四十年。作為世界上最大的發(fā)展中國(guó)家，如何因地制宜，有效、合理地開(kāi)發(fā)利用好復(fù)合地基技術(shù)，工程界普遍關(guān)心的問(wèn)題?，F(xiàn)代土木工程建設(shè)對(duì)地基提出了更高的要求，地基處理得恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到整個(gè)工程質(zhì)量、投資和進(jìn)度，其重要性己經(jīng)越來(lái)越多的們所認(rèn)識(shí)。從目前公開(kāi)的文獻(xiàn)看，理論的發(fā)展于實(shí)踐的狀況得到改善，工程界對(duì)復(fù)合地基的基本認(rèn)識(shí)開(kāi)始逐漸趨向一致，對(duì)復(fù)合地基中基體和增強(qiáng)體的性狀的認(rèn)識(shí)也逐漸形成。尤其是近二十多年來(lái)，我國(guó)地基處理技術(shù)得到很大的發(fā)展，復(fù)合地基技術(shù)在房屋建筑(包層建筑)、高速公路、高速鐵路、堆場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)

14、、堤壩等土木工程建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。3.高速鐵路地基處理常用的方法地基處理的目的就是針對(duì)在軟弱地基上修筑建筑可能出現(xiàn)，采取各種來(lái)提高地基土的抗剪強(qiáng)度，增大地基承載力，改善土的壓縮特性，從而達(dá)到滿足工程建設(shè)的需要。由于軟弱地基特性的復(fù)雜性和多樣性，到目前為止已經(jīng)形成了許多種不同的地基處理方法，對(duì)地基處理原理不同分為以下幾大類(lèi)：排水固結(jié)法；擠密壓實(shí)法；置換及拌入法；灌漿法；加筋法；冷熱處理法。3.1 排水固結(jié)法排水固結(jié)法的原理是軟粘土地基在荷載作用下，土中孔隙水逐漸排出，孔隙比減小，地基發(fā)生固結(jié)變形，同時(shí)，隨著超孔隙水壓力逐漸消散，土的有效應(yīng)力逐漸增大，地基土的強(qiáng)度

15、逐步增長(zhǎng)。排水固結(jié)法常用于解決飽和軟粘土地基的沉降和穩(wěn)定問(wèn)題，可使地基的沉降在加載預(yù)壓期間基本完成或大部分完成，使高速鐵路在使用期間不致產(chǎn)生過(guò)大的沉降和沉降差。同時(shí)可增加地基土的抗剪強(qiáng)度，從而提高地基的承載力和穩(wěn)定性。采用排水固結(jié)法時(shí)常采用的施工方法有：堆載預(yù)壓法；砂井法；真空預(yù)壓法；降低水位法；電滲法。3.2 擠密壓實(shí)法擠密壓實(shí)法的原理是采用一定段，通過(guò)振動(dòng)、擠壓使地基土體孔隙比減小，強(qiáng)度提高，達(dá)到地基處理的目的。根據(jù)采用段可分為以下幾種方法：表層壓實(shí)法：采用人工或機(jī)械夯實(shí)、機(jī)械碾壓或振動(dòng)對(duì)填土、濕陷性黃土、松散無(wú)粘性土等軟弱或原來(lái)比較疏松表層土進(jìn)行壓實(shí)，也可采用分層回填壓實(shí)加固，分層壓實(shí)的

16、填料也可適量添加石灰、水泥等，適用于含水量接近于最佳含水量的淺層疏松粘性土、松散砂性土、濕陷性黃土及雜填土。重錘夯實(shí)法：利用重錘下落時(shí)的沖擊能來(lái)夯實(shí)淺層土地基，使其表面形成一層較為均勻的硬殼層，適用于無(wú)粘性土、雜填土、非飽和粘性土及濕陷性黃土。強(qiáng)夯法：將很重的錘從高處落下，反復(fù)多次夯擊地面，給地基土以沖擊力和振動(dòng)，從而提高地基土的強(qiáng)度并減小其壓縮性，適用于無(wú)粘性土、雜填土、非飽和粘性土及濕陷性黃土等。振沖擠壓法：通常用以加固砂層，其原理是：一方面依靠振沖器的強(qiáng)力振動(dòng)使飽和砂層發(fā)生液化，顆粒重新排列，孔隙比減少；另一方面依靠振沖器的水平振動(dòng)力，形成垂直孔洞，在其中加入回填料，使砂層擠壓密實(shí)，適用

17、于砂性土，小于 0.005mm 粘粒含量小于 10%的粘性土，若粘粒含量大于 30%效果明顯降低。土樁和灰土樁：土樁和灰土樁擠密地基是由樁間擠密土和填夯的樁體組成的人工“復(fù)合地基”。土樁主要適用于消除濕陷性黃土地基的濕陷性，灰土樁主要適用于提高人工填土地基的承載力。適用于濕陷性黃土、人工填土、非飽和粘性土。砂樁：在松散砂土或人工填土中設(shè)置砂柱，能對(duì)周?chē)馏w產(chǎn)生擠密或振密作用，可以顯著提高地基強(qiáng)度，改善地基的整體穩(wěn)定性，并減少地基沉降量，適用于松砂地基或雜填土。法：在地基鉆孔中黃色或其他，利用其急劇產(chǎn)生的氣體壓力使地基壓密，并在爆孔中加入填料壓實(shí)后形成復(fù)合地基。對(duì)飽和松砂地基，可利用振動(dòng)，使松砂

18、層液化。顆粒重新排列而趨于密實(shí)，達(dá)到地基加固的目的。此法適用于非飽和疏松粘性土、濕陷性黃土、飽和砂土、雜填土。3.3 置換及拌入法以砂、碎石等材料置換軟弱地基中部分軟弱土體，形成復(fù)合地基，或在軟弱地基中部分土體內(nèi)摻入水泥、水泥砂漿或石灰等物質(zhì)，形成加固體，與未加固部分形成復(fù)合地基，達(dá)到提高地基承載力，減少壓縮量的目的。置換及拌入法有下列幾種方法：墊層法；開(kāi)挖置換法；振沖置換法（或稱碎石樁法）；高壓噴射注漿法（旋噴柱）；攪拌法；石灰樁法；褥墊法。3.4 灌漿法灌漿法的實(shí)質(zhì)是用氣壓、或電化學(xué)原理，把某些能的漿液注入各種介質(zhì)的裂隙或孔隙，以改善地基的物理力學(xué)性質(zhì)。灌漿材料常分為粒狀漿材和化學(xué)漿材兩個(gè)

19、系統(tǒng)，粒狀漿材包括純水泥漿、粘土水泥漿、水泥砂漿、石灰漿等；化學(xué)漿材包括環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)、甲基丙烯酸酯類(lèi)、聚氨酯類(lèi)、丙烯酸胺類(lèi)、木質(zhì)素類(lèi)和硅酸鹽類(lèi)等。在地基處理中，常用的灌漿方法按其依據(jù)的理論可分下述四種：滲入性灌漿法、劈裂灌漿法、壓密灌漿法、電動(dòng)化學(xué)灌漿法等。若在灌漿壓力作用下，漿液克服地層的初始應(yīng)力和抗拉強(qiáng)度，引起巖體或土體結(jié)構(gòu)的破壞，使地層中原有的孔隙或裂隙擴(kuò)張，或形成新的裂縫或孔隙，從而使低透水性地層的可活性和漿液擴(kuò)散距離增大，稱為劈裂灌漿法；若通過(guò)鉆孔向土層中壓入灌漿，在壓漿點(diǎn)周?chē)纬膳菪慰臻g，使?jié){液對(duì)地基土起到擠壓作用，稱為壓密灌漿法；當(dāng)在粘性土中金屬電極并通以直流電后，就在土中引起電滲

20、、電泳和離子交換等作用，促使在通電區(qū)域的土中以高價(jià)金屬離子代換鈉離子，使土的含水量顯著降低，并可使土內(nèi)形成滲漿“通道”。若在通電的同時(shí)向土中灌注硅酸鹽漿液，就能在“通道”上形成硅膠，并與土粒膠結(jié)成具有一定力學(xué)強(qiáng)度的加固體，稱為電動(dòng)化學(xué)灌漿法。根據(jù)采取不同的灌漿方法及相應(yīng)的灌漿材料，灌漿法可應(yīng)用于砂及砂礫地基、濕陷性黃土地基、粘性土地基。3.5 加筋法通過(guò)在土層中埋設(shè)強(qiáng)度較大的土工聚合物、拉筋、受力桿件等達(dá)到提高地基承載力，減小沉降，或維持建筑物穩(wěn)定的地基處理方法稱為加筋法。加筋法一般有以下幾種：土工聚合物：利用土工聚合物（或稱為土工或土工織物）的高強(qiáng)度、韌性等力學(xué)性能，擴(kuò)散土中應(yīng)力，增大土體的

21、剛度模量或抗拉強(qiáng)度，改善土體或加筋土以及各種復(fù)合土工結(jié)構(gòu)。土工聚合物除了上述加固強(qiáng)化作用外，還可以用作反濾、排水和材料。適用于加強(qiáng)軟弱地基，或用作反濾、排水和材料。錨固技術(shù)：將一種新型受拉桿件的一端固定在邊坡或地基的巖層或土層中，另一端與結(jié)構(gòu)物（如擋土結(jié)構(gòu)物）連接，利用錨固力以承受由于土壓力、水壓力或風(fēng)力所施加于結(jié)構(gòu)物的推力，從而維持結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。在天然地層中可用灌漿錨桿，在人工填土中可用錨定板。加筋土：把抗拉能力很強(qiáng)的拉筋埋置在土層中，通過(guò)土顆粒和拉筋之間的摩擦力形成一個(gè)整體，稱為加筋土。拉筋一般使用具有耐拉力，摩擦系數(shù)大且耐腐蝕的網(wǎng)狀、絲狀、帶狀的材料，主要是鍍鋅鋼片、鋁合金以及等材料。加

22、筋土技術(shù)在人工填筑的砂性土中可以采用，但不宜用于粘性土。樹(shù)根樁法：在地基中沿不同方向，打入直徑為 75mm-125mm 的細(xì)樁，可以是豎直樁，也可以是斜樁，形成如樹(shù)根狀的群協(xié)以支撐結(jié)構(gòu)物，或用以擋土，乃至可作為穩(wěn)定土坡的一種措施，適用于軟弱粘性土、雜填土等。3.6 冷熱處理法冷熱處理法是通過(guò)改變地基土體的溫度從而改變土體中水的存在及狀態(tài)，達(dá)到加固地基的目的。冷熱處理法包括：凍結(jié)法和燒結(jié)法兩種。凍結(jié)法：通過(guò)人工冷卻，使地基溫度降低到孔隙水的冰點(diǎn)以下，使之凍結(jié)，從而具的截水性能和較高的承載能力（或橫向支承能力）。適用于飽和的砂土或軟粘土地層中的臨時(shí)性措施。燒結(jié)法：在軟弱粘土地基的鉆孔中加熱，通過(guò)焙

23、燒使周?chē)鼗翜p小含水量提高強(qiáng)度，減少壓縮性。適用于軟粘土、濕陷性黃土等。4.高速鐵路特殊土地基處理在我國(guó)不少地區(qū)，分布著一些與一般土性質(zhì)有顯著不同的特殊土。由于生成時(shí)不同的地理環(huán)境、氣候條件、地質(zhì)成因以及次生變化的原因，使它們具有一些特殊的成分、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)。我國(guó)主要的區(qū)域性特殊土包括濕陷性黃土、膨脹土和軟土等。4.1 軟土地基處理4.1.1 軟土路基處理方法在軟土地基上修建高速鐵路，往往需要對(duì)天然地基進(jìn)行地基處理以保證路堤路基的穩(wěn)定性，控制工后沉降和工后沉降差以滿足設(shè)計(jì)要求。常用的處理方法有以下幾種：減輕路堤荷載減輕路堤荷載可有效減小作用在地基上的荷載密度。作用在地基上的荷載小，地基穩(wěn)定性就

24、容易滿足，也可有效減少軟土地基的沉降量。減輕路堤荷載，一是盡可能提高路堤設(shè)計(jì)標(biāo)高，二是利用輕質(zhì)材料填筑路堤。前者受使用和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的限制，這里主要指利用輕質(zhì)材料填筑路堤，如采用粉煤灰填料路堤、EPS 超輕質(zhì)填料路堤等。地基處理在鐵路工程軟土地基處理中應(yīng)用的地基處理方法很多，有預(yù)壓法、振密擠密法、置換法、灌入物和加筋法。鐵路常用方法又可分為土質(zhì)改良和復(fù)合地基兩大類(lèi)。土質(zhì)改良是指對(duì)地基土體性質(zhì)進(jìn)行全面改良，如通過(guò)采用排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法等進(jìn)行地基處理，使地基土體抗剪強(qiáng)度提高，壓縮性減小，從而達(dá)到提高地基承載力、減小沉降的目的。復(fù)合地基法是指在地基中采用置換、插筋、部分土體改良等方法設(shè)置增強(qiáng)體形成復(fù)

25、合地基以提高地基承載力，減小沉降。復(fù)合地基法處理軟土地基。柔性樁復(fù)合地基：砂樁、灰土樁、碎石樁、水泥土攪拌樁(粉噴樁、漿噴樁)。剛性樁復(fù)合地基：CFG 樁、低標(biāo)號(hào)混凝土樁、預(yù)應(yīng)力管樁、現(xiàn)澆混凝土薄壁管樁。樁基礎(chǔ)通過(guò)在地基中設(shè)置樁基礎(chǔ)，架設(shè)橋梁軟土地段，如橋梁，或通過(guò)采用樁基礎(chǔ)承擔(dān)路堤路面荷載等，如樁承堤等。工后修補(bǔ)在滿足地基穩(wěn)定性的前提下，允許建成的道路產(chǎn)生較大的工后沉降和不均勻沉降。通過(guò)預(yù)留高和工后對(duì)路基路面進(jìn)行修補(bǔ)，調(diào)整產(chǎn)生的不均勻沉降差，以滿足設(shè)計(jì)要求，這也是一種處理對(duì)策。工后修補(bǔ)對(duì)維持交通影響不大的條件下應(yīng)是一種很好的方法。據(jù)稱，國(guó)外某一高速鐵路通車(chē)后第一年修補(bǔ)高達(dá) 1 3 次，通過(guò)持

26、續(xù)幾年修補(bǔ)后滿足質(zhì)量穩(wěn)定要求。是通過(guò)高標(biāo)準(zhǔn)的一次處理盡量避免工后修補(bǔ)，還是盡量節(jié)省建設(shè)費(fèi)用。通過(guò)工后修補(bǔ)來(lái)保證質(zhì)量，應(yīng)通過(guò)綜合分析確定。通常，在某些路段采用工后修補(bǔ)可大量節(jié)省工程投資。綜合處理綜合處理是指綜合應(yīng)用上述各類(lèi)方法進(jìn)行處理，如對(duì)路堤地基進(jìn)行地基處理和減輕路堤荷載相結(jié)合，對(duì)路堤地基進(jìn)行初步地基處理與計(jì)劃工后修補(bǔ)相結(jié)合以及多種地基處理技術(shù)的綜合應(yīng)用，如真空預(yù)壓與堆載預(yù)壓相結(jié)合等。應(yīng)用綜合處理方法往往可以帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。4.1.2 軟土路基施工技術(shù)高壓噴射注漿技術(shù)高壓噴射注漿技術(shù)是20 世紀(jì)70 年代從引進(jìn)的一種加固松軟土體的應(yīng)用技術(shù)，是化學(xué)注漿技術(shù)結(jié)合高壓射流切割技術(shù)發(fā)展起

27、來(lái)的。其實(shí)質(zhì)是采用鉆機(jī)先鉆進(jìn)至預(yù)定深度后，由鉆桿一端安裝的特別噴嘴，把水泥漿液高壓噴出，以噴射流切割攪動(dòng)土體，同時(shí)鉆桿邊旋轉(zhuǎn)邊，使土粒與水泥漿混合凝固，從而造成一個(gè)均勻的圓柱狀水泥土固結(jié)體，以達(dá)到加固地基和止水防滲的目的，高壓噴射注漿是一項(xiàng)加固和防滲的新技術(shù)，需要有一個(gè)發(fā)展和完善的過(guò)程。成樁質(zhì)檢技術(shù)的研究，噴嘴結(jié)構(gòu)及管路的改進(jìn)，施工設(shè)計(jì)質(zhì)檢規(guī)范的制訂，現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)管理問(wèn)題，剛氏成本和冒漿等問(wèn)題，高壓噴射注漿技術(shù)主要應(yīng)用在 N 值(土壤標(biāo)準(zhǔn)貫入值)為 030 的淤泥、粘性土、砂土、砂礫及含部分卵石層的地基中，用于鐵路、鐵路和建筑物基礎(chǔ)加固防止下沉，壩基等防滲帷幕以及施工中的臨時(shí)支護(hù)等。凍結(jié)法凍結(jié)法采

28、用液態(tài)氮或膨脹的方法，或采用普通的機(jī)械制冷設(shè)備與一個(gè)封閉式系統(tǒng)相連接，而使冷卻液在內(nèi)，從而使軟而濕的土進(jìn)行凍結(jié)，以提高土的強(qiáng)度和降低土的壓縮性。適用于各類(lèi)土，特別在軟土地質(zhì)條件，開(kāi)挖深度大于 7-8m 以及低于水位的情況下是一種普遍而有效的施工措施。壓密注漿碎石樁處理方法這種技術(shù)方法是根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工程地質(zhì)概況，并經(jīng)過(guò)計(jì)算分析和試驗(yàn)證明所采用的一種全新的軟土路基處理方法。壓密注漿碎石樁技術(shù)通過(guò)在被加固場(chǎng)地的樁位成孔、投碎石，然后通過(guò)樁中的碎石樁體進(jìn)行低壓注漿，等水泥漿液初凝后，通過(guò)預(yù)埋的注漿管向碎石樁體及樁周土體進(jìn)行中高壓注漿，使樁體及樁周土體進(jìn)一步密實(shí)，由此形成以注漿碎石樁、改性的樁周土體及樁

29、問(wèn)土的復(fù)合地基。這樣的地基不僅可滿足高速鐵路安全的要求，也不會(huì)對(duì)原大堤造成的破壞。復(fù)合地基處理方法這種方法主要有粉噴樁、旋噴樁和碎石樁等，軟基處理單價(jià)較高，特別是對(duì)軟土層厚的高填土路堤，如采用粉噴樁設(shè)計(jì)，對(duì)軟土層厚度大于 10.0m，填土設(shè)計(jì)標(biāo)高 80m 以上的路堤，粉噴樁間距取 1 Dm，噴粉量 50kgm，其每平方米的單價(jià)是壓密注漿方法的 2.3 倍：若采用旋噴樁處理單價(jià)更高，大約是壓密注漿處理的 3.4 倍。另一方面成樁的質(zhì)量難以控制，如粉噴樁，理論上講成樁有效長(zhǎng)度可達(dá) 25m 以上，但大量的工程實(shí)例反映，粉噴樁樁長(zhǎng)過(guò)大，其質(zhì)量難以保證：在成樁過(guò)程還存在噴粉量、攪拌不均勻、膠接不好等質(zhì)量

30、問(wèn)題。在施工條件良好的情況下，復(fù)合地基處理方法有自己的優(yōu)勢(shì)，如在結(jié)構(gòu)物反開(kāi)挖過(guò)程中，它可以起到支護(hù)作用：在橋頭附近路基處理中，它可以提高橋背土體填筑速度、減小工后沉降等。另外，CFG樁及預(yù)應(yīng)力管樁等剛性樁自問(wèn)世以來(lái)，在房屋建筑基礎(chǔ)地基加固工程中得到較為廣泛的應(yīng)用，取得了較好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，但其在鐵路路基沉降控制中的應(yīng)用才剛剛起步。CFG樁工期比較短，沉降控制效果也比較好，但是造價(jià)較高。4.2 濕陷性黃土地基處理濕陷性黃土，由于自然土體處于欠壓密和松散狀態(tài)，干密度小，孔隙率高。擠密法處理這類(lèi)地基，是一種行之有效，又十分經(jīng)濟(jì)的方法。4.2.1濕陷性黃土地基常規(guī)處理方法常規(guī)的擠密法地基處理的施工工藝

31、分為沉管法、爆擴(kuò)法和沖擊法等。國(guó)內(nèi)廣泛采用沉管法，因施工噪聲較大及成孔深度機(jī)械高度限制，目前應(yīng)用已受到一定的影響；國(guó)外廣泛應(yīng)用的沖擊法施工，是將重2.0t3.0t的錐形錘頭一定高度后落下，反復(fù)沖擊擠土成孔。沖擊法施工噪聲小，處理難度大，同時(shí)夯填時(shí)可二次擴(kuò)徑側(cè)向擠密，因此及東歐諸國(guó)應(yīng)用早已十分廣泛，沖擊法在國(guó)內(nèi)曾有過(guò)試點(diǎn)應(yīng)用，如洛陽(yáng)的橄欖錘擊擠密地基、蘭州天水等地的小型沖擊成孔的擠密工藝，以及陜西西安等地應(yīng)用的錘夯擠密樁(DDC工法)等。上述幾種工藝除成孔采用非擠土的(鉆孔或掏孔)方法外，地基樁填與沖擊法工藝及設(shè)備基本相同，加固機(jī)理亦與擠密樁相似，均是以樁間土的側(cè)向擠密和樁身置換作用為主。4.2

32、.2濕陷性黃土地基處理的一些問(wèn)題采用擠密法處理水位以上的濕陷性黃土地基是一種較經(jīng)濟(jì)有效的地基處理方法。但不少工程施工后經(jīng)地基檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)存在以下問(wèn)題：三個(gè)孔之間土的平均擠密系數(shù)和最小擠密系數(shù)達(dá)不到規(guī)范要求，土的濕陷性沒(méi)有消除。究其原因，主要有以下幾點(diǎn)：施工不規(guī)范造成施工質(zhì)量不能滿足要求；地基土的含水量偏低，土層堅(jiān)硬一硬塑的狀態(tài)，擠密；此外，設(shè)計(jì)也存在一定，主要是樁問(wèn)距等系數(shù)正確計(jì)算，取值偏大，如當(dāng)天然地基土的平均干密度較小，孔隙比較大或濕陷系數(shù)較大，若設(shè)計(jì)采用1.1 m一1.30m較大的樁間距時(shí)，難以達(dá)到滿意的擠密效果。對(duì)擠密法中的灰土擠密樁法和DDC工法，兩者均屬?gòu)?fù)合地基范疇。而復(fù)合地基是由基

33、體和增強(qiáng)體兩部分組成的人工地體指原地基土體或經(jīng)過(guò)原位加密的地基土，通常稱樁間土；豎向增強(qiáng)體可分別由密實(shí)的素土、灰土、水泥土及砂石等材料組成，上稱為樁或樁體。復(fù)合地基的基本特點(diǎn)是：地基加固區(qū)由基體和增強(qiáng)體兩部分組成，是非均質(zhì)的各向異性；由基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)上部荷載。樁體材料性狀不同，其在復(fù)合地基中作用的機(jī)理亦不相同。以灰土、水泥土為填料的灰土擠密樁和DDC樁，由于灰土、水土等具有一定的膠凝強(qiáng)度，在復(fù)合地基中樁頂應(yīng)力往往處于塑性變形階段，樁頂沉降主要是612倍樁徑的深度范圍內(nèi)樁體的壓縮變形，超過(guò)一定深度后，樁體應(yīng)力已很小并與樁間土趨于一致，即便樁頂已破壞，在此深度以下的樁體也很少產(chǎn)生變形，樁體的

34、承載力決定于樁體材料的強(qiáng)度與剛度，屬柔性范疇?；彝翑D密樁法在國(guó)內(nèi)廣泛應(yīng)用的沉管法，屬不排土成孔，主要是靠沉管側(cè)向擠密，但這種方法受地基土含水率等影響較大，地基土含水率偏大，成孔過(guò)程易出現(xiàn)縮徑，縮孔現(xiàn)象；含水率偏小，成孔過(guò)程中難度大，需采取增濕處理，兩者擠密效果均不佳，此外，受機(jī)架高度限制，處理深度一般過(guò)15 m。DDC工法主要是鉆人提土成孔，屬排土成孔，樁間土擠密主要靠擴(kuò)徑成樁擠密，但夯填擴(kuò)徑成樁的樁徑大小，往往隨土質(zhì)軟硬而變化。從樁的置換作用考慮，土質(zhì)軟弱時(shí)，夯擴(kuò)后樁徑增大，反之減??；這有利于調(diào)整處理地基的均勻性。但若考慮消除樁間土的濕陷性時(shí)，含水率較低的土層擴(kuò)徑，而這類(lèi)土層更需要夯擴(kuò)擠密，

35、以消除濕陷性；高含水率的軟弱土層雖易于夯擴(kuò)，但過(guò)分的擠壓擾動(dòng)對(duì)樁間土未必有利。因此，對(duì)濕陷性黃土地基，調(diào)控夯擴(kuò)樁徑或保證最小的夯擴(kuò)樁徑是必要的，否則，消除樁間土濕陷性的目的難以滿足。4.3 膨脹土地基處理4.3.1膨脹土地基處理原則應(yīng)考慮場(chǎng)地地形的復(fù)雜程度及其對(duì)工程的影響，根據(jù)地形地貌條件可將場(chǎng)地分為平坦與斜坡場(chǎng)地兩類(lèi)。針對(duì)前者，膨脹土地基按變形控制設(shè)計(jì)，并考慮氣候條件，充分估計(jì)季節(jié)循環(huán)中地基很長(zhǎng)時(shí)間，如10年以上可能發(fā)生的最大變形量及變形特征；后者除按變形控制設(shè)計(jì)外，還需驗(yàn)算地基的穩(wěn)定性，防止外部水分浸入與水平變形給邊坡帶來(lái)的嚴(yán)重危害，結(jié)合排水系統(tǒng)、坡面防護(hù)和設(shè)置支擋結(jié)構(gòu)物綜合防治。按照建筑

36、物(構(gòu)筑物)對(duì)地基不均勻脹縮變形的適應(yīng)能力和使用要求進(jìn)行分類(lèi)并區(qū)別對(duì)待，膨脹土地基處理應(yīng)根據(jù)不同類(lèi)型采取相應(yīng)措施，使可能發(fā)生的變形量減小到容許變形值范圍內(nèi)，同筑物盡量不不同的地貌單元、不同土層和不同的工程地質(zhì)分區(qū)之上，力求規(guī)劃簡(jiǎn)單，而不局部凸出或拐彎過(guò)多，必要時(shí)，宜設(shè)置沉降縫斷開(kāi)。根據(jù)場(chǎng)地膨脹土的特性與脹縮等級(jí)、當(dāng)?shù)夭牧稀⒐r類(lèi)型與施工條件，并結(jié)合膨脹土厚度、大氣影響和上部荷載等，從回避或減緩膨脹土的不良特性、保持膨脹土工程條件的相對(duì)穩(wěn)定性、改良膨脹土的本身性質(zhì)以克服其濕熱敏感性，以及改變基礎(chǔ)形式與埋深以提高地基的適應(yīng)性4種可行途徑，選用有針對(duì)性的單一或綜合方法處理膨脹土地基。4.3.2膨脹土

37、地基處理方法換土法換土法是將膨脹土全部或部分挖掉，換填非膨脹黏性土、砂土、砂礫土或灰土，消除或減小地基脹縮變形，其本質(zhì)是回避膨脹土的不良工程特性，從上改善地基，是膨脹土地基處理方法中最簡(jiǎn)單而且有效的方法。換土法施工工藝簡(jiǎn)單，采用人工或機(jī)械挖除基一定深度的膨脹土，分層鋪設(shè)非膨脹土，分層碾壓，其換土效果與填料的含水量和干重度、土料土塊尺寸、鋪土厚度與碾壓的質(zhì)量等密切相關(guān)，如換土質(zhì)量符合各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求，并采取一些如排水輔助措施，能從根本上消除膨脹土的。墊層法墊層法與換土法施工過(guò)程基本相同，主要應(yīng)用于較薄的膨脹土層及主要脹縮變形層不厚的情況，但對(duì)膨脹土層較厚的地基可采用部分挖除，鋪設(shè)砂墊層、碎石墊層

38、抑制膨脹土的升降變形引起的危害，其作用主要是減小地基脹縮變形和調(diào)節(jié)膨脹土地基沉降量，具有補(bǔ)償功能。此外，砂土層還可防止水毛細(xì)作用上升使地基不受膨脹作用的影響。施工簡(jiǎn)單，就地取材還能節(jié)約投資，是處理膨脹土地基的一種較為適用和經(jīng)濟(jì)的方法。濕度控濕度控是通過(guò)控制膨脹土含水量的變化，保持地基中的水分少受蒸發(fā)及降雨入滲的影響，從而抑制地基的脹縮變形。目前比較成功的保濕方法有：預(yù)浸水法、暗溝保濕法、帳幕保濕法和全封閉法。壓實(shí)控壓實(shí)控的實(shí)質(zhì)是用機(jī)械方法將膨脹土壓實(shí)到所需要的狀態(tài)，充分利用膨脹土的強(qiáng)度與脹縮特性隨含水量、干密度及荷載應(yīng)力水平的變化規(guī)律，盡量增大擊實(shí)膨脹土的強(qiáng)度指標(biāo)。國(guó)內(nèi)外在確定膨脹土的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)

39、時(shí)，綜合考慮到膨脹土的初始強(qiáng)度、長(zhǎng)期強(qiáng)度以及強(qiáng)度衰減、脹縮變形、施工工藝等的變化特征，認(rèn)為只有選擇控制合理的含水量和干密度指標(biāo)，擊實(shí)膨脹土才可能兼顧到較高的強(qiáng)度和較低的脹縮性。的研究成果表明，采用壓實(shí)含水量較最佳含水量稍大而略低于塑限、干密度較最大干密度略低的控制原則，只要壓實(shí)度控制得好，弱膨脹土既可獲得較高的壓實(shí)度與初期強(qiáng)度，又具有較低的脹縮性以及較好的抗?jié)B透性和較低的壓縮性。因此，壓實(shí)含水量與碾壓或夯實(shí)的科學(xué)控制是壓實(shí)控處理弱膨脹土的關(guān)鍵。土質(zhì)改良法物理改良法物理改良法是在膨脹土中添加其他非膨脹性固體材料，通過(guò)改變膨脹土原有的土顆粒組成級(jí)配，從而減弱膨脹土的脹縮能力，達(dá)到改善其工程特性的目

40、的，常見(jiàn)的摻合料有風(fēng)積土、砂礫石、粉煤灰與礦渣等?；瘜W(xué)改良法a.石灰土。石灰改良膨脹土的主要作用是使膨脹土的液限、膨脹性與粘粒含量降低，顯著提高土的塑限與強(qiáng)度，增大最佳含水量與降低最大干密度，從本質(zhì)上改變膨脹土的工程特性。由于石灰能有效抑制膨脹土的脹縮趨勢(shì)，又具有經(jīng)濟(jì)與實(shí)施方便的優(yōu)點(diǎn)，在工程界應(yīng)用十分普遍。b.水泥土。是用土料、水泥和水經(jīng)過(guò)拌和的混合物，應(yīng)用于膨脹土地區(qū)的襯砌尤其廣泛。水泥土與石灰土的不同之處在于，前者的早期效應(yīng)比后者明顯，且水泥可產(chǎn)生更大的凝聚作用，引起的凝聚反應(yīng)使黏土層之間的膠結(jié)力增大，從而使土處于更加穩(wěn)定的狀態(tài)，其強(qiáng)度和耐久性比石灰土提高幅度更大，但就膨脹而言，石灰是更好

41、的穩(wěn)定摻合劑，水泥用于加固膨脹土的摻入量一般為46。c.NCS劑。施工實(shí)踐表明，NCS劑具有較強(qiáng)的吸水性和顯著提高土體強(qiáng)度的作用，以及土具有較好的水穩(wěn)定性和凍融穩(wěn)定性，在天然含水量較高的地區(qū)，采用610的NCS劑處理膨脹土，其收縮性小于石灰土，與采用石灰土處理土基及用石灰土作底基層相比，提高了路基、路面的整體強(qiáng)度，且在工程的管理、使用和配制混合料等方面都比常用的消石灰或生石灰方法簡(jiǎn)便，可以明顯提高工程質(zhì)量和加快施工進(jìn)度，并易于控制密實(shí)度及均勻性，對(duì)施工操作與周?chē)h(huán)境污染影響甚微，值得推廣應(yīng)用。d.壓力噴注灌漿。壓力噴注灌漿加固膨脹土是通過(guò)灌漿壓力作用，充分利用膨脹土中存在的大量裂隙，將化學(xué)改良

42、劑或膠凝材料配制成一定濃度的漿液注入土體的裂隙和孔隙中，使?jié){液與土發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到土體改性、加固、抑制膨脹性的目的。綜合改良法綜合改良法是利用物理改良與化學(xué)改良加固機(jī)理，既改變膨脹土的物質(zhì)組成結(jié)構(gòu)，又改變其物理力學(xué)性質(zhì)，集成化學(xué)改良土水穩(wěn)定性較好、有較大的凝聚力和物理改良材料有較摩擦角及無(wú)脹縮性的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到強(qiáng)化膨脹土的土質(zhì)改良效果。出于該法常充分利用一些固體廢棄物與價(jià)格低廉的材料，如粉煤灰、礦渣與砂礫石等，有利于環(huán)境保護(hù)，且改良質(zhì)量良好，得到了工程界的普遍重視。5.高速鐵路 CFG 樁復(fù)合地基5.1CFG 樁復(fù)合地基研究發(fā)展歷程自1962年國(guó)際會(huì)議上首次使用復(fù)合地基一詞以來(lái)，這種

43、地基處理形式迅速得到廣泛應(yīng)用，其理論和技術(shù)得到快速的發(fā)展。在我國(guó)，復(fù)合地基從最初的砂樁、石灰樁到碎石樁，再到水泥土樁、CFG樁，再到近年來(lái)鋼筋混凝土疏樁復(fù)合地基，經(jīng)歷了一個(gè)快速發(fā)展的過(guò)程。CFG樁復(fù)合地基成套技術(shù)建筑科學(xué)地基所20世紀(jì)80年代末開(kāi)發(fā)的一項(xiàng)新的地基加固技術(shù)，由于其具有施工速度快、工期短、沉降小、承載力提高大、質(zhì)量易控制等特點(diǎn)，引起我國(guó)許多和學(xué)者的關(guān)注，并進(jìn)行了人量的分析研究。如：對(duì)復(fù)合地基進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，對(duì)復(fù)合地基進(jìn)行了定義、分類(lèi)，對(duì)復(fù)合地基的承載力、變形特性和工作特性進(jìn)行了深入研究，探討了基礎(chǔ)剛度對(duì)復(fù)合地基的影響以及褥墊層的設(shè)計(jì)原則等。等較為系統(tǒng)的研究了CFG樁復(fù)合地基的承載

44、和變形特性、設(shè)計(jì)計(jì)算方法以及施工工藝和施工質(zhì)量控制等，對(duì)CFG樁復(fù)合地基研究作出了巨大貢獻(xiàn)。 宋二祥、等對(duì)剛性基礎(chǔ)下復(fù)合地基墊層的工作機(jī)理、承載力、破壞模式、樁土應(yīng)力比以及沉降方面進(jìn)行了較為深入的研究，尤其深入研究了剛性樁復(fù)合地基。以上的研究大多都是建立在剛性基礎(chǔ)作用下復(fù)合地基工作性狀的研究。近年來(lái)，由于高速鐵路、公路的大力新建，CFG樁復(fù)合地基被引入高速鐵路、公路建設(shè)中，對(duì)于像路堤這種柔性基礎(chǔ)作用下的CFG樁復(fù)合地基，其工作性狀與剛性基礎(chǔ)作用下的CFG樁復(fù)合地基顯著不同，然而，其設(shè)計(jì)理論仍沿用剛性基礎(chǔ)作用下的理論，使得設(shè)計(jì)值與實(shí)測(cè)值相差較大。因此，近年來(lái)許多和學(xué)者針對(duì)路堤荷載作用下CFG樁復(fù)

45、合地基開(kāi)展了大量的研究。5.2CFG 樁復(fù)合地基CFG樁全稱為水泥粉煤灰碎石樁(Cement Flyash Gravel Pile)，它是由水泥、粉煤灰、碎石、砂摻適量水拌和，用各種成樁機(jī)械制成的可變強(qiáng)度的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，通過(guò)調(diào)整水泥摻量及配比，樁體強(qiáng)度等級(jí)變化范圍一般為C5一C20，CFG樁是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型。CFG樁復(fù)合地基主要是指由CFG樁、褥墊層及樁間同組成，樁和樁間同承擔(dān)上部荷載的復(fù)合地基。復(fù)合地基至少必須滿足兩個(gè)條件：(1)加固區(qū)由基體和增強(qiáng)體兩部分組成，是非均質(zhì)的，各項(xiàng)異性的；(2)在荷載作用下，基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載的作用。采用粘結(jié)材料樁，特別是采用剛性樁形成的復(fù)合地基應(yīng)特別注意復(fù)合地基的形成條件，如果樁和土不能協(xié)調(diào)工作和變形，那么樁和土將不能共同承擔(dān)荷載而成為樁基礎(chǔ)或者不能達(dá)