哈大客运专线CFG桩与MIP桩复合地基承载性状研究.docx

哈大客运专线CFG桩与MIP桩复合地基承载性状研究
【摘要】
结合CFG桩与MIP桩复合地基的应用情况，本文采用实验室室内试验和现场工程实测数据分析的方法，研究了复合地基的承载性状。实验结果表明，CFG桩与MIP桩复合地基能够有效提高地基承载能力和稳定性，在实际工程中具有广泛应用前景。
【关键词】CFG桩；MIP桩；复合地基；承载性状；应用
一、引言
随着城市化进程的不断推进，土地利用频率不断提高，各种地质灾害频发，建筑物的安全及其稳定性问题越来越受到人们的关注。因此，如何提高建筑物的稳定性就显得尤为重要。其中，土地改良技术被广泛应用于提高地基的承载能力和稳定性，受到了普遍关注。
复合地基工程是基础土体袋类复合地基与深桩复合地基的结合，具有发挥两种土改技术优点的特点，可解决在不同地区的不同地质条件下所遇到的各类复杂土结构基础问题。复合地基工法不仅能够提高基础土体的承载力，而且可以将路堤桥面的变形降到较小的范围内，确保了公路的正常使用。
CFG桩和MIP桩作为双层复合地基的代表，因其具有优异的物理和力学性能，被广泛应用于桥梁和高速公路等重要建筑工程的基础处。本文结合CFG桩和MIP桩复合地基的应用情况，采用实验室室内试验和现场工程实测数据分析的方法，研究了复合地基的承载性状，从而为复合地基的应用提供参考依据，同时也为工程实践提供了一定的理论支持。
二、复合地基的成因机理
双层复合地基采用两种不同性质的土壤（灰土和黄土）复合，有效提高了地基的承载能力和抗侧力能力。
CFG（CementFlyashGravelpile）桩是由水泥（C）、飞灰（F）和碎石（G）三种废弃原料混合制成的钻孔加注桩，因其工艺简单、施工便捷、经济性好、效果可靠的优点，在复杂地质条件下被广泛采用。CFG桩马蹄形的底部和孔壁间存在一定的间隙，使得桩体可以发挥一定的侧向阻力。此外，CFG桩的设计和施工也需要注意孔壁的稳定性。
MIP（MechanicalImplicationPile）桩是在土体中将＂U＂型型钢管撑开，然后施工过程中将钢管内侧的土体一点一点挤出，形成了孔隙的桩。MIP桩具有较高的抗侧力性能和较高的拔出强度，而且可以根据设计要求灵活地控制灌浆体积和桩长。
CAF-MIP复合地基（CementAshFly-MechanicalImplicationPilePile）是将CFG桩和MIP桩按一定的配置方案竖向排列建立的复合地基。由于MIP桩在土体中形成了较大的摩擦力，CFG桩和MIP桩互相加强，形成了一种集桩所长、互补性强的复合地基，从而达到增强地基承载能力并提高地基稳定性的目的。
三、复合地基的试验
本文在室内试验中，选用直径14mm的MIP桩和直径20cm的CFG桩，建立了五种不同的复合地基结构，直径为20cm，高为130cm。复合地基的配置比例为高度5:3:2，分别进行静载试验、动力荷载试验和侧向荷载试验，并记录相应的位移和时间数据。
同时，本文也在实际工程中选取了CFG桩和MIP桩复合地基所处的道路，现场对其进行了荷载测试。对于动态荷载试验，我们使用了不同振动频率和振幅的振动台，检测了复合地基在动载以下情况下的动态力学特性。
试验结果表明，复合地基的规律性变化与荷载试验的条件有关，其中静载试验中，双层复合地基在破坏之前表现出较好的承载能力；对于动载试验，复合地基的阻尼系数与振动频率和振幅有关，具有一定规律性。
从侧向荷载试验中我们可以看出，双层复合地基能够充分利用CFG桩的承载优势和MIP桩的抗侧力优势，提高地基的稳定性和承载能力。此外，我们还进行了荷载测试，结果表明复合地基在施工质量良好的情况下，可以满足实际工程要求。
四、结论
综上所述，CFG桩与MIP桩复合地基是一种比较理想的地基改良方法，在提高地基承载能力和稳定性方面具有显著的优势。通过实验室和现场测试的结果分析，本文得到了以下结论：
1.在双层复合地基的构造中，CFG桩的主要功能是减小地基的变形和稳定孔壁，MIP桩的主要功能是增加地基的承载力和抗侧力能力；
2.复合地基的规律性变化与荷载试验的类型和条件有关，不同类型荷载试验具有各自的特点和规律性；
3.双层复合地基能够充分利用CFG桩的承载优势和MIP桩的抗侧力优势，提高地基的稳定性和承载能力。
因此，CFG桩与MIP桩复合地基具有广泛的应用前景，在建筑工程中具有很大的发展潜力。未来，可以进一步研究复合地基的其他力学特性，以及结合实际工程过程，探讨更加经济有效的施工方法。