【正文】 樁網(wǎng)復合地基由4部分組成：①拱上路堤填土；②柔性拱區(qū)；③樁土加固區(qū)；④下臥層。樁網(wǎng)復合地基是指在地基處理過程中，下部土體得到豎向增強體“樁” 的加強形成復合地基加固區(qū)，在樁頂?shù)玫剿较蛟鰪婓w “網(wǎng)” 的加強形成復合地基加固區(qū)，從而使網(wǎng)、樁、土三者協(xié)同作用，構(gòu)成一個整體共同承擔上部荷載的人工地基。復合地基模量大、地基沉降量小是CFG樁復合地基重要特點之一．對于上部和中間有軟弱土的地基，用CFG樁加固，樁端放在好的土層上，可以獲得模量很高的復合地基，上部構(gòu)造物的沉降不大。利用振動沉管施工，將會對周圍土產(chǎn)生擾動，特別是對靈敏度較高的土，會使結(jié)構(gòu)破壞、強度降低．施工結(jié)束后，隨著恢復期的增長，結(jié)構(gòu)強度會有所恢復．在復合地基的承載力提高期間，既包含了樁間土結(jié)構(gòu)強度的恢復，也包括了樁、土間相互作用的加強．加固后地基士的含水量、孔隙比、壓縮系數(shù)均有減小，重度和壓縮模量有所增大．對于粉砂層振密效果比較明顯，可大幅度提高樁間土的承載能力，有松散狀態(tài)變?yōu)橹忻懿⒔咏軐崰顟B(tài)。CFG樁在飽和粉土和砂土中施工時，由于沉管和拔管的振動，會使土體產(chǎn)生超孔隙水壓力．較好透水層上面還有透水性較差的土層時，剛剛施工完的CFG樁將是一個良好的排水通道，孔隙水將沿著樁體向上排出，直到CFG樁體結(jié)硬為止。對于上部軟下部硬的地質(zhì)條件，碎石樁將荷載向深層傳遞非常困難，而CFG樁因為具有剛性樁的性狀，向深層土傳遞荷載時其重要的工作特性。當樁長大于某一個數(shù)值后，樁傳遞荷載的作用已顯著減小。(3)剛性樁的性狀明顯。當?shù)鼗休d力較高時，荷載又不大，可將樁長設(shè)計得短一點，荷載大時樁長可設(shè)計得長一些．特別時天然地基承載力較低而設(shè)計要求得承載力較高，用柔性樁復合地基一般難以滿足設(shè)計要求，CFG樁復合地基則比較容易實現(xiàn)．(2)適應范圍廣。既適用于擠密效果好的土，又適用于擠密效果差的土，具有加速土體固結(jié)、沉降變形小、沉降穩(wěn)定快等特點． CFG樁樁網(wǎng)復合地基主要工程特性(1)承載力提高幅度大、可調(diào)性強。它是一種低強度砼樁，可以充分利用樁間土的承載力，共同作用并可傳遞荷載到深層地基中去，具有較高的承載力，承載力提高幅度在～3倍，由于通過CFG樁處理過的復合地基具有承載力高、沉降變形小、變形穩(wěn)定快、工藝性好、灌注方便、易于控制施工質(zhì)量和工程造價較低等特點，因此具有較好的技術(shù)性能和經(jīng)濟效果。312CFG樁復合地基減小工后沉降的主要原理表現(xiàn)在以下三個方面： 通過在土體中打設(shè)CFG剛性樁，使樁土承擔不同的應力，樁承擔較多，而土承擔較少，減少了土體所承受的荷載， 從而減少了土體的壓縮量；通過 CFG樁對土體的擠密作用及對樁周土體的脫水作用等，改善周圍土體的顆粒大小及其物理力學性能指標；部分荷載通過CFG樁體傳遞至相對承載力較高壓縮層較低的下臥層，在加固區(qū)土層壓縮量減小的同時，下臥層的壓縮量會相應有所增加。 CFG 樁樁網(wǎng)復合地基CTG樁(Cement Fly．a(chǎn)sh Gravel Pile)是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱．它是由水泥、粉煤灰、碎石樁、石屑或是砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁，和樁間土、網(wǎng)墊層一起形成樁網(wǎng)復合地基．通過調(diào)整水泥摻量及配比，其強度等級在C15～C25之間變化，是介于剛性樁與柔性樁之間的一種樁型．CTG樁復合地基實驗研究是建設(shè)部“七五”計劃課題，于1988年立題進行實驗研究，并用于工程實踐．該技術(shù)已在全國23個省，市廣泛推廣應用，據(jù)不完全統(tǒng)計，該技術(shù)已在1000多個工程中應用。高速鐵路典型的“樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)地基”體系主要由以下四部分共同組成：(1)上部路堤；(2)中間網(wǎng)墊層；(3)下部樁及樁間土；(4)下部樁土復合地基加固區(qū)下的天然軟土層或持力層。在該加固區(qū)上部鋪設(shè)含高強度土工合成材料的加筋墊層“ 網(wǎng)”，形成柔性拱區(qū)(上部與下部之間的柔性土拱過渡區(qū))。 沿線土質(zhì)較差地段宜首選遠運粗粒土填筑路基，其次是物理改良和級配改良．應慎用少用化學改良土，化學改良土從經(jīng)濟效應 、工期效應 、環(huán)保效應等方面考慮都不宜大量采用，且填筑質(zhì)量難以保證，化學改良土的水穩(wěn)定性對路基本體壓密沉降的影響程度很難預見。國內(nèi)有關(guān)客運專線及高速鐵路的規(guī)范已對無砟軌道路基填料及壓實標準進行了嚴格的限定：基床表層采用級配碎石，基床底層采用A、B組填料或改良土；基床以下的路堤應優(yōu)先選用A、B組填料和C組的塊石、碎石、礫石類填料，當選用C組細粒土填料時應根據(jù)土源性質(zhì)進行改良后填筑。其中，D組為高液限粉土、粉質(zhì)粘土、粘土，很少用作填料：E組為有機土類，不能作為填料。國內(nèi)外對高速鐵路的路基沉降觀測結(jié)果也表明，采用級配良好的粗顆粒填料可大大減少路堤的后期沉降，因此，只要能滿足上述要求者才可作為高速鐵路路堤填料。由于地域不同，路基填料也千差萬別，這就要求在勘測設(shè)計階段和施工前對土源進行詳細判別。h 1 軌道結(jié)構(gòu)類型一般地段工后沉降量／mm過渡段工后沉降量／mm沉降速率(mm／a)250 有砟軌道 100 50 30300／350 有砟軌道 50 30 20250 ／300／ 350 無砟軌道工后沉降≯l5mm；長度大于20 m沉降比較均勻路基，工后沉降量≯30mm，且R sh≥ sj 。我國擬建的客運專線無砟軌道在汲取國外沉降控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，圍繞線路運營、結(jié)構(gòu)允許變形，從路基竣工后扣件可調(diào)整的總沉降量，20m 結(jié)構(gòu)長度范圍內(nèi)的不均勻沉降、路基與橋涵之間差異沉降形成的錯臺，以及軌道結(jié)構(gòu)單元之間形成的折角等多方面對路基變形都作出了嚴格規(guī)定，如表 2表24。表22是客運專線路基填筑質(zhì)量檢測參數(shù) 、 ： 與三項指標的對比情況。計算變形模量 的荷載沉降曲線是在逐級加載后，逐級卸載，再二次加載得出，可認為其沉30K降(變形)消除了填料的塑性變形，測試結(jié)果離散性小，更能反映路基土的真實強度，比地基系數(shù) 更科學、更合理?？障堵蕁是土體中空隙體積與土的三相體2VE積的比值，而壓實系數(shù)K是指工地碾壓時達到的干容重與相應的擊實試驗得到的最大干容重之比，即相對理論壓實的比例，均反映土體的松密程度；地基系數(shù) ：是30K表示土體表面在平面壓力作用下產(chǎn)生的可壓縮性的大小，是我國原有鐵路規(guī)范對路基壓實質(zhì)量的強度檢測指標；變形模量 是通過圓形承載板和加載裝置對地面進行2vE第一次加載和卸載后，再進行第二次加載，測得的應力— ?之間的位移割線斜率確定，用來分析土體的變形性質(zhì)和承載能力；動態(tài)變形模max0?量 是指土體在一定大小的豎向沖擊力 和沖擊時間 作用下抵抗變形能力的參vdEsFts數(shù)，可直接用于評判路基的壓實質(zhì)量。 客運專線無砟軌道路基填筑的壓實標準鐵路路基壓實質(zhì)量是保持線路穩(wěn)定與平順，保證列車能高速、安全運行的重要條件，而控制和檢測壓實質(zhì)量的標準、方法和設(shè)備，則是保證壓實質(zhì)量的重要措施。觀測做到四個固定：固定觀測人員；固定儀器及水準尺；固定后視尺讀數(shù)；固定測站及轉(zhuǎn)點。 (3)沉降觀測以二等幾何水準測量高程，觀測精度不低于1mm。 做好路基沉降觀測15 / 59(1)路基沉降觀測的主要目的是確定無砟軌道工程的施工時間及工后沉降量，確保工后沉降量滿足要求。 (3)沉降分析、預測采用半經(jīng)驗半理論模式，根據(jù)實測資料不斷調(diào)整計算參數(shù)、模型，使預測與實測盡量吻合，確保實際工后沉降滿足要求。實測曲線的擬合常用三點法和雙曲線法。地基壓縮變形和濕陷變形有較成熟的計算方法(主固結(jié)沉降采用分層總和法)對路堤本身沉降變形現(xiàn)行公路、鐵路規(guī)范均沒有規(guī)定可參照水利土壩設(shè)計規(guī)范采用分層總和法計算。橋涵過渡段一般采取級配碎石進行填筑，在填筑過程中必須與路基同步施工，并嚴格按照規(guī)范要求進行填筑，做到強度、剛度變化的平穩(wěn)過渡。 (5) 做好橋涵、堤塹過渡段的處理。(4)確保路基邊坡穩(wěn)定，控制邊坡填筑質(zhì)量。(3)做好路基綜合排水。 根據(jù)設(shè)計，對黃土路基地段按照要求進行加固處理，注意在加固過程中必須嚴格按照設(shè)計施工。 根據(jù)工后沉降的設(shè)計及規(guī)范要求，結(jié)合施工單位的施工機械、填料、施工方法等，首先進行試驗段的填筑，尤其是地基處理、過渡段施工等應進行試驗，根據(jù)試驗參數(shù)，制定合理的確保填筑質(zhì)量的施工工藝標準 ，在路基填筑施工過程中必須嚴格按照制定的工藝標準實施。在施工前根據(jù)設(shè)計文件，除對設(shè)計進行加固外(粉噴、碎石、CFG、壓填片石、換填普通土等 )軟土地段地質(zhì)情況進行核查外，還應對其它地段進行地質(zhì)調(diào)查，并要求所有路基基底均應進行貫入試驗 ，當試驗值不能滿足基底要求時 ，應及時與設(shè)計部門聯(lián)系，采取相應的基底加固措施 ，以確保路基基底承載力滿足設(shè)計要求。制定控制標準是進行工后沉降控制的基礎(chǔ)，在施工前應根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求的沉降值以及具體可能采用的施工工藝制定好沉降控制標準。(3)黃土分布評價、濕陷性評價、現(xiàn)場浸水試驗以及微觀電鏡分析是了解黃土的重要手段。表3－1 工后沉降及沉降差控制標準表工后沉降 不均勻沉降 差異沉降錯臺 折角≤30mm ≤20mm/20m ≤5mm ≤1/1000 重視黃土地質(zhì)核查 (1)加強黃土地質(zhì)核查，使采取的技術(shù)措施達到沉降預測與實際相符。工后沉降及沉降差控制標準一般采用四項指標：13 / 59工后沉降、不均勻沉降、錯臺、折角。加強技術(shù)培訓，大力培訓沉 降觀測人員、整理分析人員、計算預測人員，從控制方案、預測分析、觀測操作上采取主動預控措施?？瓦\專線路基工后沉降控制標準的確定，既要考慮列車對路基的要求及線路維修能力，也要考慮前期建設(shè)投資與后期養(yǎng)護費用的經(jīng)濟比較，在保證客運專線列車高速、安全與平穩(wěn)運行的前提下，應取得經(jīng)濟上的合理平衡。工后沉降控制的時間性還表現(xiàn)在：不僅要求能夠最終滿足工后沉降控制的要求，還應該盡快滿足。由于每項工程都有壽命期，比如說高速鐵路的壽命期為100年，免維修期更短。應認識到的是，在其他方面相同的情況下，起算時間點越往前推越嚴格；其實并非起算點一定要在鋪軌前，但如果起算點推后，一方面控制的標準應相應改變，而且如果在鋪軌后再確認不滿足工后沉降，則有關(guān)補救措施就難以實施隨著認識的深入，才確定工后沉降起算點應在鋪軌開始時起算。首先，工后沉降起算時點非常重要。因此，在高速鐵路設(shè)計和施工中工后沉降控制作為一個首要問題來對待是適當?shù)摹Ｒ攒壍肋B續(xù)高低不平順波長40m、幅值5mm為例，時速300km12 / 59時，將產(chǎn)生頻率2Hz、超過5小時，人體血壓、脈搏等生理現(xiàn)象會不正常，對駕駛?cè)藛T的工作能力也有影響；對于普速的列車則可以忽略。 工后沉降控制的重要性與特點(1)工后沉降控制是影響線路不平順性的重要因素。路基填筑部分沉降屬壓密沉降，是由填料自重及線路上部結(jié)構(gòu)和機車車輛的運行引起的，與填料種類、壓實密度、預壓荷載及預壓時間有關(guān)，分3個時間段完成：第一階段是路基施工階段的下沉，不影響工后沉降；第二階段是路基施工完成，線路上部結(jié)構(gòu)和機車車輛重量未加載階段的下沉；第三階段是線路上部結(jié)構(gòu)施工完成后的下沉。沿線路基大都采用了不同形式的地基處理方法以滿足客運專線對道路的平順性要求，如地基沖擊壓實、CFG樁法復合地基等?？瓦\專線路基沉降控制的主要目的是控制路基的工后沉降，以確保高速列車的行車安全，盡量滿足旅客對舒適度的要求，并減少日常維修工作。根據(jù)計算結(jié)果對有可能產(chǎn)生洪水的溝渠加設(shè)截水溝、急流槽、導流堤等防洪設(shè)施。所以要對線路兩邊附近的地表坑洼地段進行回填，加強排水，防止形成匯水坑造成滲水通道。 ⑥防止地表水侵蝕地基，阻斷路基外地表水與地基的滲水通道。曲線雙線之間鋪筑瀝青防水層，隔一定距離設(shè)置集水井， 縱向設(shè)置縱向排水管匯集，通過橫向排水管排至兩側(cè)排水溝。④加強道床及路基的防排水設(shè)施，防止路基面的雨水滲人路基。 ②為確保路基填筑過程中不被沖刷破壞，每層填筑時應嚴格按設(shè)計要求做好路拱以利排水，并在兩側(cè)路肩頂鋪設(shè)臨時磚砌擋水埝和急流槽。 (7) 黃土路基基底的沉降最突出的是濕陷性下沉，其次是壓縮下沉和增濕變形引起的下沉,控制黃土路基濕陷性下沉和增濕變形下沉, 施工中采取的防排水措施有以下幾個方面。在路堤分層填筑質(zhì)量檢測中，也增加靜態(tài)變形模量控制指標E v2。 (6) 為控制堤身的沉降，施工中加強檢測與試驗，確保路基填料特性和質(zhì)量、 工程措施及施工全過程受控。(5)為滿足工程進度及施工質(zhì)量要求，施工中采用機械化作業(yè)。 (4) 路基基床表層所采用的級配碎石，基層采用的改良黃土均有嚴格的材質(zhì)、粒徑和級求。推土機粗平，平地機精平，YZ18 ～20型振動壓路機壓實；填料的最佳含水量、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及鋪設(shè)寬度等按現(xiàn)場填筑試驗段確定的施工參數(shù)進行，根據(jù)壓實黃土的濕陷性隨含水量的減小而增加，隨干容重的增大而減小的試驗分析特性，施工中填料含水量偏差控制在最佳含水量的1％～3％之間，填料的干密／m 以消除濕陷性；次， 碾壓遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場試驗確定?；A(chǔ)加固后保證地基系數(shù) K30≥90MPa／m、壓實系數(shù)I。 濕陷性黃土路基的沉降控制措施 (1) 對試驗段濕陷性黃土、松軟土、地震液化土段地基，根據(jù)初步設(shè)計采用換填、強夯、灰土擠密樁、CFG樁、水泥攪拌樁 、旋噴樁、碎石土墊層加鋪土工格柵等多種地基處理方法進行加固，消除黃土的濕陷性和地震液化土的液化性 ，并對松10 / 59軟土進行加固經(jīng)檢測達到《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》和設(shè)計要求后轉(zhuǎn)入下道工序施工。深度相對較大(4～6m且環(huán)境影響要求較低時，可選擇強夯法，但它的有效性與夯擊的最佳擊數(shù)(9～12擊)、夯錘的底面積(錘重l0 ～15t，錘底面上靜壓力宜為20～25 kPa )、及地基土的含水量(最好為最優(yōu)含水量附近)有關(guān)更大深度(大于8m) 宜選擇擠密樁(孔內(nèi)填以灰土或素土)、攪拌樁或 CFG樁，這些是處理厚濕陷性黃土地基的經(jīng)濟