王尚成

（中國冶金地質總局內蒙古地質勘查院，內蒙古 呼和浩特 010010）

CFG 樁復合地基處理技術因其良好的支撐效果、高承載力和較小的變形特性，在巖土工程中得到廣泛應用。這種樁基技術不僅能夠提供可靠的支持和保護，還能夠提高地基的整體穩(wěn)定性和承載能力。因此，在設計和施工巖土工程時，可以考慮采用CFG 樁復合地基處理技術，以確保工程的安全和穩(wěn)定。

1 CFG 樁復合地基處理技術的基本原理

CFG 樁復合地基處理技術的基本原理是利用混合注漿材料（由水泥、粉煤灰和其他摻合料混合而成）填充地基孔洞，形成樁體，并與周圍土體進行緊密連接。在注漿過程中，樁體與周圍土體之間形成一個筒狀體，起到承載荷載和傳遞荷載的作用?；旌献{材料的硬化過程中，樁體與土體之間將形成堅固的樁土界面，從而增加地基的整體強度和穩(wěn)定性。CFG 樁復合地基處理技術具有以下優(yōu)勢：首先，它能夠提高地基的承載力和穩(wěn)定性，使其能夠承受更大的荷載。其次，注漿材料能夠滲透到土體孔隙中填充空隙，從而增加土體的密實度和強度。此外，注漿材料中的水泥能夠與土體中的水分和顆粒形成化學反應，進一步增強土體的穩(wěn)定性。最后，CFG 樁復合地基處理技術的施工周期短，施工效率高，適用于大面積、多點同時處理的情況。

2 CFG 樁復合地基處理技術

2.1 樁定位放樣

在CFG 樁復合地基處理技術的施工中，常用的測量儀器包括全站儀、測量鋼尺、水平儀等。全站儀是測量和放線中最常用的儀器，它具有高精度的距離測量、角度測量和坐標定位功能，可以滿足測量和放線的需要。測量鋼尺用于測量較小的距離，例如樁位之間的距離。水平儀用于測量水平面的平整度，以保證樁體垂直建立。在進行測量和放線之前，需要對測量儀器進行校準和檢測。校準是指通過與已知標準進行比較，調整儀器的測量誤差，使其達到預定的準確度。常見的校準方法包括水平儀的調平、全站儀的平臺校準和觀測常數(shù)的調整等。校準應該由專業(yè)人員進行，并遵循校準規(guī)范和要求。在測量和放線過程中，需要選取合適的控制點進行定位?？刂泣c是已知坐標或者已建立的標志點，通過與控制點進行測量，可以確定樁位的準確位置。控制點的選擇應考慮其穩(wěn)定性和可訪性，并與施工圖紙和設計要求相符。測量時要注意測量儀器的穩(wěn)定性和精度，并進行多次測量和取平均值，以提高測量精度。在放線之后，還需要進行放線記錄。放線記錄包括放線位置、坐標、偏差等信息的記錄，以備查閱和追溯。放線記錄應清晰、準確，并保存至少五年以上[1]。

2.2 鉆機就位

在實際施工過程中，標尺和孔深記錄是非常重要的步驟。通過將標尺和孔深記錄在機架和鉆桿上，可以在鉆機時通過軸線固定鉆桿位置，從而確保鉆桿的效果更好。標尺是用來測量孔深的工具，可以直接在鉆孔孔壁上進行測量。在安裝標尺時，需要確保它與鉆孔軸線垂直，并且固定穩(wěn)固。記錄好的標尺可以讓施工人員清晰地了解鉆孔的深度，從而控制鉆孔的精度。鉆桿是將鉆頭連接到鉆機的部件，它起著傳遞鉆機動力和讓鉆頭進入樁位點的作用。通過在鉆桿上記錄標尺和孔深，可以實時監(jiān)測鉆桿的位置和深度，并進行調整。這樣可以有效控制鉆桿的誤差，確保鉆孔的精度[2]。此外，在鉆機塔身的左右前后垂直標桿上也可以進一步檢查鉆孔的位置和垂直度。這些標桿通常是固定在鉆機塔身上的垂直桿，可以用來檢查鉆孔是否與預定位置相符，以及鉆孔是否垂直。如果發(fā)現(xiàn)偏差，可以及時調整鉆孔位置和姿態(tài)，確保鉆孔的準確性和穩(wěn)定性。在進行鉆孔時，一定要嚴禁在沒有開始灌注的情況下提鉆。因為提鉆會導致鉆桿受力不均勻，可能造成鉆孔偏斜或產(chǎn)生其他問題。因此，在鉆孔前必須確保灌注條件滿足要求，并且嚴格按照施工方案進行操作。

2.3 鉆進

在鉆孔的過程中，通過有操作性的進尺可以更好地保證鉆進的效果。操作性的進尺包括關閉端頭閥門、將鉆桿向下移動至地面以及打開電機等步驟，這些都是為了能夠更好地旋轉鉆桿，以達到設計標高。首先，在鉆孔之前，需要關閉端頭閥門。這是為了防止鉆桿在鉆孔過程中受到不必要的阻力和振動。關閉端頭閥門可以確保鉆桿能夠順利地旋轉，并減少不必要的摩擦力。通過減少摩擦力，可以降低鉆桿與孔壁的摩擦，使進鉆更加順暢。將鉆桿向下移動至地面，可以有效地調整鉆桿的位置和姿態(tài)，保證鉆桿垂直，并使鉆桿與地面之間的接觸更加緊密[3]。通過將鉆桿移動至地面，可以更好地控制鉆桿的位置，避免鉆桿偏斜或傾斜。同時，打開電機也是為了更好地旋轉鉆桿。電機的旋轉可以提供動力，使鉆桿能夠順利地旋轉，進一步實現(xiàn)鉆桿的快速下鉆。通過電機的旋轉，可以保證鉆桿的穩(wěn)定性，提高鉆進效率，并確保鉆孔的準確性。在實際成孔的過程中，需要從慢到快地進行。這主要是為了防止鉆桿的晃動，并能夠在第一時間內調整鉆桿的誤差值。通過從慢到快地進行鉆進，可以逐漸增加鉆桿的下鉆速度，確保鉆進的平穩(wěn)性和穩(wěn)定性。同時，觀察不同的情況，并根據(jù)實際情況調整鉆桿的位置和姿態(tài)，使其控制在合理的誤差范圍之內，這樣可以提高鉆孔的效率，并確保鉆進的質量。

2.4 終孔

首先，鉆機的速度應該與地基的情況相匹配。不同類型的土壤和巖石有不同的硬度和強度，因此在鉆機施工時應根據(jù)實際地質情況進行調整[4]。如果地基較為堅硬，可以適當增加鉆機的速度；如果地基比較軟弱，應該降低鉆機的速度，以避免過大的振動和擾動。其次，在樁頂標高設計的過程中，需要確保其比設計標高高0.5 米。這樣做的目的是為了在施工過程中充分考慮到地基沉降和壓實度的影響。如果設計樁頂標高與實際施工時的標高相等，那么一旦發(fā)生地基沉降或者混凝土收縮，就可能導致樁頂?shù)陀谠O計標高，從而影響工程的質量。在施工過程中，還要注意裝頂混合料的密實度。裝頂混合料是用來填充樁頂部分的材料，其密實度直接影響樁頂?shù)姆€(wěn)定性和承載能力。因此，在施工過程中要嚴格按照設計要求進行裝頂，并采取相應的措施來提高混合料的密實度，如采用合適的振搗方法和設備進行振搗。當鉆機鉆至設計樁底標高時，應當確保復核無誤才可以開展后續(xù)的工作。這是為了避免因施工誤差引起的樁基偏差，確保樁基的質量和穩(wěn)定性。因此，在鉆機鉆到設計樁底標高時，應進行復核，核對標高的準確性，如果有偏差或誤差，應及時進行調整和修正。

2.5 移機

在樁地基施工過程中，移機操作是不可避免的。一根樁施工完畢后，需要進行裝備移動，以便進行下一根樁的施工。由于施工過程中排出的土比較多，會覆蓋周圍的裝備，需要及時將裝備移開，以確保施工順利進行[5]。移機操作需要在樁地基施工時充分考慮，確保裝備的正確狀態(tài)。樁地基的施工需要結合實際情況進行豐富。首先，施工人員需要根據(jù)具體的工程要求選擇合適的裝備和工具進行施工。在挖掘樁基坑時，需要根據(jù)樁的類型和設計要求選擇合適的挖掘設備，以確保樁基坑的形狀和尺寸與設計要求一致。在樁基預埋件的安裝過程中，需要保證預埋件的位置準確、垂直度符合要求?？梢圆捎煤线m的定位工具和檢測設備，如測量儀器、定位架等進行精確測量和定位，避免在預埋件位置出現(xiàn)偏差。

3 巖土工程中CFG 樁復合地基設計

3.1 CFG 樁復合地基設計

在設計CFG 樁復合地基時，需要遵循一些設計原則以確保該復合地基的性能和可靠性。同時，明確幾個設計參數(shù)，包括樁體、材料、強度、裝進樁長、樁間距和褥墊層。在設計過程中，我們需要考慮復合地基的承載能力、變形控制和穩(wěn)定性等因素。因此，設計原則應包括以下幾個方面：合理布置樁基，以提高承載能力和穩(wěn)定性；選擇適當?shù)牟牧虾蛷姸鹊燃?，以滿足工程要求；確定合理的裝進樁長和樁間距，以平衡土體的穩(wěn)定和變形要求。樁體作為設計參數(shù)之一，對于復合地基的性能起著重要作用。樁體的選擇應考慮到地基的整體狀況、地質條件、荷載特征等因素，常見的樁體類型包括鋼筋混凝土樁、PC 樁、PHC 樁等。根據(jù)實際需求選擇合適的樁體類型，并進行合理的計算，以滿足設計要求。合理的材料選擇對復合地基的性能和使用壽命具有重要影響，例如，對于鋼筋混凝土樁而言，應選擇具有一定抗壓強度和延性的混凝土，并合理配置縱、橫筋。此外，還需要選擇適當?shù)姆栏牧?，以延長樁體的使用壽命。設計時需要考慮到復合地基在承受荷載時的強度要求，這包括樁體本身的強度要求以及復合地基整體的強度要求。根據(jù)地質條件和荷載特點，確定合適的強度等級，并進行相應的計算和驗證，以確保復合地基的穩(wěn)定性和可靠性。進樁長指的是樁體埋設在地下的長度，它直接影響到復合地基的承載能力和變形控制。樁間距是指相鄰樁體之間的距離，它也對復合地基的整體性能起到重要作用。通過合理設計裝進樁長和樁間距，可以實現(xiàn)復合地基的穩(wěn)定性和變形控制的平衡。褥墊層位于樁體與土體之間，起到緩沖和傳遞荷載的作用。合理選定褥墊層的材料和厚度，可以減緩荷載對樁體的直接作用，提高復合地基的承載能力和變形控制能力。

3.2 壓灌成樁

在施工之前，需要利用儀器對地泵進行進一步的檢查，以確保泵處于正常工作狀態(tài)。這包括檢查泵的機械系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等方面的工作情況。通過檢查，可以及時發(fā)現(xiàn)并解決泵機器的故障，保證施工過程的順利進行。在施工過程中，如果提鉆時間較長，可以使用水泥沙來濕潤泵管，以防止出現(xiàn)堵管的問題。水泥沙具有一定的潤滑性，可以減少鉆桿與泵管之間的摩擦力，從而降低堵管的風險。在添加水泥沙的過程中，需要適量添加，避免過多導致管道堵塞。此外，在泵送和提鉆時也需要進行充分的配合。在開泵過程中，應當設置專門的信號與泵工聯(lián)系，以協(xié)調鉆桿的提拔速度和泵送量。通過及時的溝通和配合，可以使泵工更好地把握提拔鉆桿的時間，避免出現(xiàn)速度和泵送量不匹配的情況。在施工過程中，通常要求每分鐘停頓不能大于5 米。這個要求是為了保證斷樁問題不會出現(xiàn)。如果停頓時間過長，鉆桿和管道之間的連接可能會出現(xiàn)松動，從而導致斷樁的風險。因此，在實際操作中，需要控制好每次停頓的時間，保證在安全范圍內。

3.3 復合地基承載實驗

在進行CFG 樁復合地基處理技術的實驗過程中，可以選擇使用靜力荷載設備來對負荷承載值進行高效、準確的讀取。靜力荷載設備是一種專門用于測試地基承載力的設備，能夠提供穩(wěn)定的負荷作用，可以通過讀取設備上的示數(shù)，直觀地了解地基的承載能力。同時，可以利用傳感器來顯示反彈數(shù)據(jù)和成交量。反彈法是一種常見的評估地基承載力的方法，通過在地表上設置傳感器，記錄地基在受到壓力作用下的反彈情況，再通過計算和分析數(shù)據(jù)，來評估地基的承載能力。利用傳感器顯示反彈數(shù)據(jù)和成交量，可以有效地記錄和分析地基在不同負荷作用下的變化情況，從而提供了更多的數(shù)據(jù)支持。在進行檢測的過程中，需要使用壓重平臺反力裝置。壓重平臺反力裝置是一種專門用于施工檢測的設備，可以提供穩(wěn)定的慢速維持荷載并測量反力值。該裝置能夠保證施加在地基上的荷載穩(wěn)定，并且可以通過測量反力值來評估地基的承載能力。在CFG 樁復合地基處理技術中，通過使用壓重平臺反力裝置，可以在慢速維持荷載的作用下進行檢測，在實驗中獲取更準確的數(shù)據(jù)。

4 結語

CFG 樁復合地基處理技術作為一種有效的地基處理方法，能夠顯著提升地基的承載力和穩(wěn)定性，對巖土工程的施工和使用效果有著重要影響。本文通過分析CFG 樁復合地基處理技術的原理、施工工藝和應用案例，對該技術的優(yōu)勢和潛力進行了充分的探討。然而，還有一些問題和挑戰(zhàn)需要進一步研究和解決，如施工質量控制、樁與地基界面的連接等。同時，CFG 樁復合地基處理技術在應用中也需要進一步完善和創(chuàng)新。相信未來該技術將在巖土工程領域發(fā)揮更重要的作用，為解決地基問題、提高工程質量提供更好的解決方案。