【铁路方案】铁路路基工程CFG桩检测方案x

软土路基CFG

软土路基CFG桩检测方案

XX铁路XX标段路基工程

CFG拌桩桩基检测方案

目录

TOC \o "1-5" \h \z \o "Current Document" 、工程概况 1

\o "Current Document" 二、 地质概况 1

\o "Current Document" 三、 检测依据 2

\o "Current Document" 四、 单桩竖向承载力检测试验技术要求 3

\o "Current Document" 4.1试验目的 3

\o "Current Document" CFGS试桩设计参数 3

\o "Current Document" 4.3主要试验设备 4

\o "Current Document" 4.4现场检测 4

\o "Current Document" 4.5检测报告整理和提交 6

\o "Current Document" 五、 单桩复合地基承载力试验检测 6

\o "Current Document" 5.1检测目的 6

\o "Current Document" CFGS试桩设计参数 6

\o "Current Document" 5.3主要试验设备 7

\o "Current Document" 5.4现场检测 7

\o "Current Document" 5.5检测报告整理和提交 9

\o "Current Document" 六、 CF血取芯检测 9

\o "Current Document" 6.1检测目的 9

\o "Current Document" 6.2检测原理 9

\o "Current Document" 6.3现场操作 9

\o "Current Document" 6.4芯样截取 10

\o "Current Document" 6.5芯样试件抗压强度试验 11

\o "Current Document" 6.6检测报告整理和提交 11

、工程概况

新建蒙西至华中地区铁路煤运通道工程 MHTJ-23标起讫里程DK1213+800? DK1287+298.9,正线长度70.65公里。本标段地处湖北省荆门市和荆州市， 由北向南 依次经过荆门市沙洋县，荆州市沙市区、荆州开发区、江北农场、江陵县。

标段内软土路基按照设计要求需进行地基加固处理，地基处理方式有单向水泥搅 拌桩、多向水泥搅拌桩、CFG桩、钢筋(预应力)混凝土管桩、螺纹桩、塑料排水板等。

　其中CFG桩共计28188根，长度为463900延米，其分布里程统计见表1-1。

表1-1软土路基CFG桩统计表

序号

里程

长度

CFGffi 0.5m

起点

?

终占

―二八、、

根数

平均桩长

桩长

m

根

m

m

1

DK1258+850

?

DK1261+200.00

2350

2577

17.2

44249

2

DK1261+200

?

DK1262+144.73

944.73

9321

16.7

155925

3

DK1262+284

?

DK1263+238.74

954.14

3538

15

53070

4

DK1264+033

?

DK1264+288.14

254.74

2912

16.3

47501

5

DK1271+100

?

DK1271+576.34

476.34

5566

15

83646

6

DK1272+936

?

DK1273+952.1

1013.04

4794

18.8

79509

合#

2688.04

28708

463900

CFG?试桩工点及位置选定见表1-2

表1-2 CFG桩试桩工点及位置表

序号

试桩位置

试桩数量

试桩参数

备注

1

DK1262+060

4根

桩径0 0.5m，桩长16.5m

2

DK1273+850

4根

桩径0 0.5m，桩长19m

、地质概况

(1)DK1262+060 试桩点

试桩1参考地质钻孔为D2Z-LH-430，孔口高程+27.58m,地质情况详见表1.2-1

试桩1桩基设计参数统计表。

表2-1 试桩1桩基设计参数统计表

土层名称

层底标咼

工程地质特性

基本承载力fa0

(m)

(kpa)

淤泥质粉质黏土

25.28

软塑

70

粉质黏土

13.08

软塑

100

粉质黏土

9.38

硬塑

150

细砂

2.58

松散-稍密

150

(2)DK1273+850 试桩点

试桩2参考地质钻孔为D2Z-LH-567，孔口高程+28.95m,地质情况详见表1.2-2 试桩2桩基设计参数统计表。

表2 -2 试桩2桩基设计参数统计表

土层名称

层底标咼

工程地质特性

基本承载力fa0

(m)

(kpa)

粉质黏土

23.5

软塑

100

淤泥质粉质黏土

11.8

软塑

80

细砂

7.95

稍密-中密

190

粗圆砾土

6.45

中密-密实

500

二、检测依据

1.蒙华铁路MHTJ-23标段软基处理相关图纸及设计说明；

2?《铁路路基工程施工质量验收标准》 (TB10414-2003)( J285-2004)；

3.《铁路工程测量规范》(TB10101-2009 J961-2009);

4?《铁路工程地基处理技术规程》(TB10106-2010) (J1078-201C);

5.《铁路工程基桩检测技术规范》(TB10218-2008);

四、单桩竖向承载力检测试验技术要求

4.1试验目的

检测单桩的竖向抗压承载力是否满足设计要求，为设计和施工提供依据。

CFG桩试桩设计参数

试桩1桩位布置

DK1262+060工点处设计情况为：桩径

DK1262+060工点处设计情况为：桩径

0.5m，桩间距2.0m，正方形布置，加固

深度为16.5m。试桩桩位布置及试桩编号见图4-1。图4-1说明:

深度为16.5m。试桩桩位布置及试桩编号见图

4-1。

图4-1

说明:

(1) ⑵ ⑶ ⑷

(5)

桩径0.5m，桩间距2.0m，桩长16.5m,正方形布置。

　对S1进行桩身低应变动力试验。

对S2进行钻孔取芯试验。

对S3进行单桩承载力载荷试验。

对S4进行复合地基载荷试验。

试桩点

编号及桩位布置图

试桩2桩位布置

DK1271+400工点处设计情况为：桩径

DK1271+400工点处设计情况为：桩径

0.5m，桩间距1.8m，正方形布置，加固

深度为14.3m。试桩桩位布置及试桩编号见图4-2。S11.8mS21.8S31.8m1.8m

深度为14.3m。试桩桩位布置及试桩编号见图

4-2。

S1

1.8m

S2

1.8

S3

1.8m

1.8m

说明:

(1) ⑵ ⑶

⑷

(5)

桩径0.5m，桩间距1.8m，桩长14.3m,正方形布置。

　对S1进行桩身低应变动力试验。

对S2进行钻孔取芯试验。

对S3t行单桩承载力载荷试验。

对S4进行复合地基载荷试验。

S4

0.5m

DK1271+400

图4-2

图4-2

试桩点2编号及桩位布置图

成桩28天后，对编号为S3的桩进行单桩承载力载荷试验，单桩承载力不小于 350KN。

4.3主要试验设备

试验桩的加载量不小于设计要求的单桩承载力特征值的 2.0倍，根据加载要求选

择油压千斤顶。

加载反力装置可根据现场条件选择锚桩横梁反力装置、压重承台反力装置、锚桩 压重联合反力装置、地铆反力装置，反力装置能提供的反力不小于最大加载量的 1.2

倍。

加载反力根据现场情况，为保证检测进度及安全，最好采用预制混凝土试块进行 加载，反力配重约84吨。试验之前现场需要25吨吊车进行吊装加载，试验结束后再 用吊车进行卸载，将配重块转移到其它试验点继续进行试验。

主梁及副梁采用不同型号工字钢，承载板采用直径 0.5m的圆板，厚度2.5-3cm。

千斤顶采用100吨液压千斤顶进行加载工作。沉降量测量可用位移传感器或大量程百 分表。

4.4现场检测

本项检测参照规范《铁路工程基桩检测技术规范》 (TB10218-2008)

4.4.1现场处理要求

试验桩桩头处理

现场检测应按照设计图纸关于休止期的要求后进行。应先用环向切割机切除 桩顶的破碎层和软弱部分，试验桩桩头表面平整。

桩顶部应高于试坑底面，为保持承压板和水泥搅拌桩桩头良好接触 ，桩顶可铺

设10-20mm的中粗砂。

4.4.2单桩竖向静载荷试验的加载方式应按慢速维持荷载法

⑴加载反力装置宜采用锚桩。当采用堆载时应符合下列规定：

堆载加于地基的压应力不宜超过地基容许承载力。

堆载的限制可根据其对试桩和基准桩的影响确定。

堆载量大时，宜利用桩(或工程桩)作为堆载的支点。

试验反力装置的最大抗拔或承重能力应满足试验加载的要求。

⑵试验开始时间：在桩施工完毕后算起，预制桩在沙土不得少于7天，黏性土不 得少于15天，饱和软粘土不得少于25天；灌注桩或搅拌桩应在桩身混凝土达到设计 强度后方能进行试验。

⑶加荷分级进行，分级荷载宜为预估极限荷载的 1/10，第一级加载可为分级的2 倍。

⑷ 测读桩沉降量的间隔时间：每级加载后，第一小时内按间隔 5、10、15、15、

15min时各测度一次，以后每隔0.5h读一次。

⑸在每级荷载作用下，桩的沉降量连续两次在每小时内小于 0.1mm时可视为稳

^定。

⑹符合下列条件之一时可终止加载：

某级荷载作用下，桩顶沉降量大于前一级荷载作用下沉降量的 5倍；

当沉降相对稳定且小于40mm时，加载值桩顶总沉降量超过40mm。

△ Sn+1/A Sn》2且经24h尚未达到稳定。

已达到设计要求的最大加载量时；

25m以上的非嵌岩桩，Q-s曲线呈缓变时，桩顶总沉降量大于 60?80mm。

工程桩做锚桩时，上拔量达到允许值。

⑺卸载观测：每级卸载值为加载值得两倍。卸载后隔15min测度一次，读两次后， 隔0.5h再读一次，即可卸下一级荷载。全部卸载后，隔3h,测读时间为15min,30min， 以后每隔半小时读一次。

⑻单桩竖向极限承载力应按下列方法确定：

根据沉降随荷载变化的特征确定： 陡降型Q-s曲线，取其发生明显陡降的起始

点对应的荷载值；缓变型Q-s曲线，取桩顶总沉降量s=40mm所对应的荷载值，桩长 大于40m时，宜考虑桩身的弹性压缩，对桩径大于等于 800mm时，取s=0.05D，对

应的荷载值；

根据弯沉随时间变化的特征确定：取s-lgt曲线尾部出现明显向下弯曲的前一 级荷载值。

出现A Sn+1/A Sn》2,且经24h尚未达到稳定的情况时，取前一级荷载值。

按上述方法判断有困难时，可结合其他辅助分析方法综合判定。

参加统计的试桩，当满足其极差不超过平均值的 30%时，可取其平均值为单 桩竖向极限承载力。极差超过平均值的30%时，宜增加试桩数量并分析离差过大的原 因，结合工程具体情况确定极限承载力。

⑼ 将单桩竖向极限承载力除以安全系数 2,为单桩竖向容许承载力。

4.5检测报告整理和提交

检测中发现承载力达不到要求时，要在 12小时内及时报与业主；

在检测实施过程中，保证检测及时和反馈结果及时，每次检测完成后，及时将 检测数据汇总、分析，保证在每次完成检测 24小时内提交临时检测结果。

五、单桩复合地基承载力试验检测

5.1检测目的

确定复合地基承载力是否满足设计要求，为设计和施工提供依据。

CFG桩试桩设计参数

试桩1桩位布置

DK1262+060工点处设计情况为：桩径 0.5m，桩间距2.0m，正方形布置，加固 深度为16.5m。试桩桩位布置及试桩编号见图 5-1。

说明：

桩径0.5m，桩间距2.0m，桩长16.5m,正方形布置。

对S1进行桩身低应变动力试验。

对S2进行钻孔取芯试验。

对S3进行单桩承载力载荷试验。

对S4进行复合地基载荷试验。

图5-1 试桩点1编号及桩位布置图

试桩2桩位布置

DK1271+400工点处设计情况为：桩径

DK1271+400工点处设计情况为：桩径

0.5m，桩间距1.8m，正方形布置，加固

深度为14.3m。试桩桩位布置及试桩编号见图 5-2

S11.8mS21.81.8m说明：桩径0.5m，桩间距

S1

1.8m

S2

1.8

1.8m

说明：

桩径0.5m，桩间距1.8m，桩长14.3m,正方形布置。

对S1进行桩身低应变动力试验。

对S2进行钻孔取芯试验。

对S3进行单桩承载力载荷试验。

对S4进行复合地基载荷试验。

S3

1.8m

S4

0.5m

DK1271+400

图5-2试桩点2编号及桩位布置图

成桩28天后，对对编号为S4的桩进行复合地基载荷试验，复合地基承载力不小

于180KPa,桩间距为1.8m，正方形布桩，计算最大试验值为 1167kN,加载配重为

1400 kN。

5.3主要试验设备

复合地基载荷试验承压板应具有足够的刚度。 单桩复合地基载荷试验的承压板可

用圆形或方形，面积为一根桩承担的处理面积；主板为厚度 3cm的1.8*1.8m2，辅板

为1.2*1.2 m2,0.6*0.6 m2两块方板。桩的中心(或形心)应与承压板中心保持一致， 并与载荷作用点相重合。

加载反力根据现场情况，为保证检测进度及安全，最好采用预制混凝土试块进行 加载，反力配重约140吨。试验之前现场需要25吨吊车进行吊装加载，试验结束后 再用吊车进行卸载，将配重块转移到其它试验点继续进行试验。

主梁及副梁采用不同型号工字钢，沉降量测量可用位移传感器或大量程百分表。

5.4现场检测

本项检测参照规范《铁路工程地基处理技术规程》 TB10106-2010。

5.4.1现场处理要求

(1)试验桩桩头处理

承压板底面标高应与桩顶设计标高相适应。

　垫砂厚度取50— 150mm,桩身强度 高时宜取大值。试坑长宽应不小于承压板尺寸的3倍。基准梁的支点应设在试坑之外。

试验前应采取措施，防止试验场地地基土含水量变化或地基土扰动。以免影 响试验结果

正式加载前，将试验面打扫干净以便于观测地面变形。将承压板上的百分表 调至零位。

表座托梁的支点与承压板中心的距离应大于 1.5倍的承压板宽度（直径）。

百分表宜在过承压板形心的两条相互垂直的直线上，且距压板边缘距离为0.2 —1.0倍压板宽。

（2）复合地基载荷试验承压板地面标高与桩顶设计标高相同。承压板下宜铺设粗 砂或中砂垫层，垫层厚度取50-100m m,桩身强度大时宜取大值。开挖试坑时应避免 对试坑及试井底土层和桩体的扰动和损伤， 并应缩短开挖与试验时间，保持其原状结

果和天然湿度。

5.4.2试验方法

⑴载荷宜按等量分级施加，并保持精力条件和沿载荷板中心轴线传递。加载等级 不应小于8-12级。第一级加载，加载方法宜采用慢速维持荷载法，最大加载压力不 应小于设计要求压力值的2倍，其荷载量测的精度不应低于最大荷载的土 1%。

⑵每级荷载施加后，第一小时内按间隔 5、10、15、15、15min,以后为每隔0.5h 测读一次沉降量。1h内沉降量小于0.1mm时，即可加下一级载荷。

⑶出现下列现象之一时可终止试验：

沉降急剧增大，土被挤出或承压板周围出现明显的隆起。

在某级荷载下沉降增量大于前一级沉降增量的 5倍，或者大于前一级沉降量

的2倍，并经24h尚未稳定。

承压板的累积沉降量已大于其宽度或直径的 6%。

达不到极限荷载且最大加载压力已大于设计要求压力值的 2倍。

⑷卸载级数可为加载级数的1/2，等量进行，每卸一级，间隔0.5h,读记回弹量，待 卸载完全荷载后间隔3h读记总回弹量。

⑸ 复合地基容许承载力的确定：

在荷载-沉降量曲线上有明显的比例界限时，取该比例界限所对应的荷载值。

极限荷载能确定时，而极限荷载值的 1/2又小于比例界限值时，可取该极限 荷载的1/2。

压力-沉降曲线是平缓的光滑曲线时，可按相对变形值确定。

砂石桩、振冲桩复合地基或强夯置换地基： 黏性土为主的地基，可取s/b或s/d 等于0.015所对应的压力（s为载荷试验承压板的沉降量；b和d分别为承压板宽度

和直径，当其值大于2m时，按2m计算）；沙土或粉土为主的地基，可取 s/b或s/d

等于0.006?0.008所对应的压力。

土挤密桩、石灰桩或柱锤冲击桩复合地基，可取 s/b或s/d等于0.012所对应

的压力。对灰土挤密桩复合地基，可取 s/b或s/d等于0.006?0.008所对应的压力。

水泥粉煤灰碎石桩或夯实水泥土复合地基，卵石、圆砾、密实粗中砂为主的

地基，可取s/b或s/d等于0.008所对应的压力；黏性土、粉土为主的地基，可取 s/b

或s/d等于0.01所对应的压力。

水泥土搅拌桩或旋喷桩复合地基，可取 s/b或s/d等于0.006所对应的压力。

又经验的地区也可按当地经验确定相对变形值。

按相对变形值确定的承载力不得大于最大加载压力的 1/2。

5.5检测报告整理和提交

检测中发现承载力达不到要求时，要在 12小时内及时报与业主；

在检测实施过程中，保证检测及时和反馈结果及时，每次检测完成后，及时

将检测数据汇总、分析，保证在每次完成检测 24小时内提交临时检测结果。

六、CFG?取芯检测

6.1检测目的

验证桩长及桩身强度、验证桩体搅拌均匀性。

6.2检测原理

钻芯法是一种微破损或局部破损检测方法， 它不仅可检测桩身的质量及强度，而

且可检测沉渣厚度、砂浆与持力层的接触情况，持力层的岩土性状以及校验桩长等。

通过芯样表现质量和芯样试件抗压强度试验结果，综合评价桩体的质量是否满足设计 要求。

6.3现场操作

在试桩图4-1中对编号为S2的桩体中心处桩长范围内垂直钻孔取芯，检验桩体 完整性和均匀性，每个孔在桩身上、中、下不同深度取 3个试样做抗压强度试验，取 芯后的孔洞采用水泥砂浆灌注封闭。

具体现场试验如下:

钻机设备安装必须周正、稳固、底座水平。钻机立轴中心、天轮中心（天车前

沿切点）与孔口中心必须在同一铅垂线上。

　应确保钻机载钻芯过程中不发生倾斜、 移 位，钻芯孔垂直度偏差不大于0.5%。

桩顶面与钻机底座的距离较大时，应安装孔口管，孔口管应垂直且牢固。

钻进过程中，钻孔内循环水流不得中断，应根据回水含砂量及颜色调整钻进速 度。

提钻取芯样时，应拧卸钻头和扩孔器，严禁敲打卸芯，确保芯样完整。

每回次进尺宜控制在1.5m以内。钻至缺陷处，或下钻速度快的地方，应及时 量测钻杆深度，确定缺陷位置、程度；钻至桩底时，应采取适宜的钻芯方法和工艺钻 取沉渣，测定沉渣厚度并进行桩端持力层岩土性状鉴别。

钻取的芯样应由上而下按回次顺序放进芯样箱中，每个回次的芯样应排成一

排，为了避免丢失或人为调换，芯样侧面上应清晰标明回次数、块号、本回次总块数， 采用写成带分数的形式是比较好的唯一性标识方法，具有较好的溯源性。

钻芯结束后，必须对芯样和标有工程名称、桩号、钻芯孔号、芯样试件采取位 置、桩长、孔深、检测单位名称标示牌的全貌进场拍照。

钻取芯样且评定合格后，钻芯机应采用压力灌浆回灌封闭。

6.4芯样截取

6.4.1截取混凝土抗压芯样试件应符合下列规定：

.当桩长小于或等于30m时，每孔截取3组芯样；当桩长大于30m时，不少于 四组。

.上部芯样位置距桩顶设计标高不宜大于 1倍桩径或1m，中间芯样宜等间距截 取。

.缺陷位置能取样时，应截取一组芯样进行混凝土抗压试验；如果同一基桩的 钻芯孔数大于一个，其中一孔在某深度存在缺陷，则应在其他孔的该深度处取样进行 混凝土抗压试验。

每组芯样应制作三个芯样抗压试件。

6.4.2当桩端持力层为中、微风化岩层且岩芯可制作成试件时，应在接近桩底部 位截取一组岩石芯样；遇分层岩性时宜在各层取样。

6.5芯样试件抗压强度试验

6.5.1芯样试件的混凝土抗压强度试验应按现行国家标准《普通混凝土力学性能 试验方法标准》（GB/T 50081）中圆柱体试件抗压强度试验的有关规定执行。

6.5.2芯样试件应与被检测结构或构件混凝土湿度基本一致的条件下进行试验。

　芯样试件应在（20± 5）C的清水中浸泡40~48h,从水中取出后立即进行试验。

6.5.3芯样试件的混凝土强度换算值是指将芯样抗压强度换算成响应龄期的、

长为150mm立方体试块的抗压强度。

6.5.4芯样试件混凝土强度换算值应按下列公式计算：

f c

cu =4 E P/ n d2

f c

式中 fcu —混凝土芯样试件抗压强度换算值（MPa）,精确至0.1MPa；

P—芯样试件抗压试验测得的破坏荷载（N）;

d—芯样试件的平均直径（mm）；

E—混凝土芯样试件抗压轻度折算系数，应考虑芯样尺寸效应、钻机扰动和混凝 土成型条件的影响，通过试验统计确定；当无统计试验资料时宜取 1。

6.5.5每组试件强度代表值的确定应符合下列规定：

三个试件测值的算数平均值作为该组试件的强度代表值（精确至 0.1MPa）

同一受检桩同一深度部位有多组混凝土芯样试件抗压强度代表值时， 取其平均

值为该深度处混凝土芯样试件抗压强度代表值。

6.5.6桩底岩芯单轴抗压强度试验按《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2002）。

6.6检测报告整理和提交

检测中记录取芯深度及每层芯样情况详细标注，现场拍照留底；

取芯后选取代表性的桩身进行强度检测，验证搅拌桩强度是否满足设计要求；

在检测实施过程中，保证检测及时和反馈结果及时，每次检测完成后，及时将 检测数据汇总、分析，保证在每次完成检测 24小时内提交临时检测结果。