淺談大準(zhǔn)至朔黃鐵路聯(lián)絡(luò)線地基處理方法與工藝

余國(guó)寧

摘 要：本文結(jié)合大準(zhǔn)至朔黃鐵路聯(lián)絡(luò)線一段路基的施工實(shí)踐，就強(qiáng)夯、沖擊碾壓和灰土擠密樁三種鐵路地基處理施工方法及工藝進(jìn)行了簡(jiǎn)要

闡述。

關(guān)鍵詞：鐵路地基；處理方法與工藝

大準(zhǔn)至朔黃鐵路聯(lián)絡(luò)線DK77+850～DK81+963.3，路基工程全長(zhǎng)4113.3m，路基填方45.33萬(wàn)方，挖方11.91萬(wàn)方。 由于這一管段地質(zhì)情況多變，故采用強(qiáng)夯、沖擊碾壓和灰土擠密樁三種方式進(jìn)行地基處理。

1.強(qiáng)夯

（1）試夯

選一個(gè)面積約400m2、地質(zhì)條件有代表性的場(chǎng)地進(jìn)行試夯。在試夯區(qū)進(jìn)行原位測(cè)試，每隔一定時(shí)間取土樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，測(cè)定土的干密度、壓縮系數(shù)等數(shù)據(jù)。并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行載荷浸水試驗(yàn)或其他原位試驗(yàn)，以驗(yàn)證夯實(shí)效果。

（2）夯錘落距

施工中可選用不同的落距，可獲取滿足設(shè)計(jì)的最佳夯擊能。錘重10～40t，選用單擊夯擊能1000～4000KN·m。

（3）夯擊點(diǎn)間距及布點(diǎn)

夯擊點(diǎn)間距一般為2.5～3.5D（D為夯錘直徑），夯錘直徑為2.76m，夯擊點(diǎn)間距擬選用4.0m（即約1.45D）。正式夯擊時(shí)按間隔1個(gè)夯擊點(diǎn)進(jìn)行跳夯，有利于夯擊能量向土層深處傳遞。

第一遍夯擊點(diǎn)按正方形排列，間距4m。第二、三遍在各主夯點(diǎn)中間穿插進(jìn)行，間距4m，依次夯擊完成。二遍完成后，各遍錘印要彼此搭接。

（4）夯擊擊數(shù)

①點(diǎn)夯

第一遍夯擊點(diǎn)按正方形排列，間距4m，單點(diǎn)夯擊10擊。第二、三遍夯擊時(shí)，落距及每遍單點(diǎn)夯擊次數(shù)根據(jù)錘重、按現(xiàn)場(chǎng)試夯得到的夯擊次數(shù)和夯沉量關(guān)系曲線確定，并滿足下列條件：最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm；夯坑周圍地面不發(fā)生過(guò)大的隆起；不因夯坑過(guò)深而發(fā)生提錘困難。

②滿夯

采用夯點(diǎn)彼此搭接1/4夯錘直徑連續(xù)夯擊，單點(diǎn)夯擊3擊。

夯擊擊數(shù)擬采用第一遍與第二遍每點(diǎn)不小于3擊。夯擊施工時(shí)以各個(gè)夯擊點(diǎn)的夯擊擊數(shù)來(lái)控制施工。最后低能量排夯時(shí)每點(diǎn)夯2～3擊。

（5）夯擊遍數(shù)間隔時(shí)間

兩遍夯擊之間要有時(shí)間間隔，以利于土中超孔隙水壓力的消散。其間歇時(shí)間取決于超孔隙水壓力的消散時(shí)間。試夯時(shí)利用孔隙水壓力儀檢測(cè)孔隙水壓力增長(zhǎng)、消散的時(shí)間，確定夯擊遍數(shù)間歇時(shí)間。

（6）正式夯擊時(shí)按試夯所確定的錘重質(zhì)量、形狀、尺寸，夯擊能量、夯擊點(diǎn)布置、夯擊遍數(shù)、夯擊擊數(shù)、夯擊間歇時(shí)間等夯擊技術(shù)參數(shù)進(jìn)行施工。其施工步驟如下：①施工準(zhǔn)備；②按設(shè)計(jì)用石灰標(biāo)出第一遍夯擊點(diǎn)位，并測(cè)量場(chǎng)地高程；③起重機(jī)就位，使夯錘對(duì)準(zhǔn)夯點(diǎn)位置；④測(cè)量夯前錘頂高程；⑤將夯錘起吊到預(yù)定高度，待夯錘脫鉤自由落下后放下吊鉤，測(cè)量錘頂高程；發(fā)現(xiàn)因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時(shí)，應(yīng)及時(shí)將夯坑填平；夯擊時(shí)采取梅花型順序夯擊，分段進(jìn)行。⑥重復(fù)步驟⑤，按設(shè)計(jì)規(guī)定夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成一個(gè)夯點(diǎn)的夯擊；⑦重復(fù)步驟③～⑥，完成第一遍全部夯點(diǎn)的夯擊；⑧用推土機(jī)將夯坑填平，并測(cè)量場(chǎng)地高程；⑨在規(guī)定的間歇時(shí)間間隔后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數(shù)，最后采用低能量“滿夯”，將場(chǎng)地表層土夯實(shí)，并測(cè)量夯后場(chǎng)地高程。滿夯時(shí)搭接面積不少于1/4。

2.沖擊碾壓

選擇試驗(yàn)段路基進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)沖擊壓實(shí)、振動(dòng)碾壓試驗(yàn)，確定沖擊壓實(shí)、振動(dòng)碾壓點(diǎn)（孔）距、振動(dòng)功率等參數(shù)。

（1）施工準(zhǔn)備

場(chǎng)地平整完成后，進(jìn)行沖擊壓實(shí)前的地面標(biāo)高測(cè)量，檢驗(yàn)土體的含水量。

施工現(xiàn)場(chǎng)若有土坎、溝槽等須采用推土機(jī)予以整平，使表面凹凸相差不超過(guò)100mm，坡度小于4%。

沖擊碾壓前將試驗(yàn)區(qū)采用光輪壓路機(jī)碾壓密實(shí)，便于沖擊碾壓設(shè)備碾壓行走。當(dāng)土壤中含水量不夠時(shí)，灑水進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到最佳含水量±3%。

（2）測(cè)放沖擊壓實(shí)機(jī)行走軌跡

根據(jù)路基面寬度，確定循環(huán)沖擊碾壓的輪跡走向，用灰線灑出，之后用沖擊式壓實(shí)機(jī)進(jìn)行沖擊碾壓，從路基的一側(cè)向另一側(cè)沖碾，沖碾順序應(yīng)符合“先兩邊、后中間”的次序，以輪跡搭接但不重疊鋪蓋整個(gè)路基表面為一遍沖碾。

（3）設(shè)備就位碾壓

由牽引車拖動(dòng)沖擊碾，在緩沖區(qū)加速行駛，通過(guò)測(cè)驗(yàn)區(qū)時(shí)確保行駛速度不小于12km/h。碾壓采用排壓法。在橫向移位時(shí)，沖擊壓路機(jī)雙輪各寬0.9m，兩輪內(nèi)邊距1.17m，行駛兩次為一遍，形成4m寬碾壓帶。其中每遍第二次的單輪由第一次兩輪內(nèi)邊距中央通過(guò)，形成理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當(dāng)?shù)诙榈牡谝淮蜗騼?nèi)移動(dòng)0.2m沖碾后，將第一遍的間隙全部碾壓；第三遍再回復(fù)到第一遍的位置沖碾。每遍縱向相錯(cuò)1/6的輪周距進(jìn)行碾壓，在碾壓5遍完成后，回復(fù)到第一遍位置開始第二輪5遍碾壓。依次從一側(cè)向另一側(cè)推移完成全部碾壓遍數(shù)。

（4）沖擊壓路機(jī)應(yīng)勻速碾壓，變速時(shí)必須停機(jī)。在一個(gè)碾壓過(guò)程中不得變速，碾壓過(guò)程中應(yīng)保持正確的方向行駛。

（5）按第（3）條及第（4）條連續(xù)沖擊碾壓，至最后5遍的沉降量不大于lcm時(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)要求的項(xiàng)目檢測(cè)。

（6）若未能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的施工質(zhì)量要求，則重復(fù)（3）～（5）條項(xiàng)目，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。

（7）施工控制要點(diǎn)

①?zèng)_擊碾壓前，先用光輪壓路機(jī)將原地表壓實(shí)。

②沖擊碾壓前五遍采用低速?zèng)_碾，以避免沖擊坑太深，機(jī)械行駛困難，沖碾不均勻，影響碾壓效果。

③每碾壓五遍，用推土機(jī)平整，光輪壓路機(jī)靜碾，并根據(jù)含水量情況灑水，以消除地表松散土層。

④碾壓五遍后，每遍碾壓均以大于12km/h的速度碾壓。

3.灰土擠密樁

灰土擠密樁采用摻灰比30%的石灰土，孔底在填料前必須夯實(shí)，分層填筑夯實(shí)。樁直徑為0.3m，樁中心間距0.8m，樁施工完成后，樁頂設(shè)0.3m厚二八灰土墊層內(nèi)夾一層高強(qiáng)度土工格柵。

（1）施工現(xiàn)場(chǎng)高空、地上及地下所有障礙物要拆除完畢，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)現(xiàn)“三通一平”。

（2）工程地質(zhì)勘察報(bào)告，基礎(chǔ)施工圖紙，試驗(yàn)配合比、施工組織設(shè)計(jì)及施工技術(shù)交底。

（3）對(duì)設(shè)計(jì)樁位進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)，根據(jù)軸線控制樁及水準(zhǔn)基點(diǎn)將統(tǒng)一編號(hào)的設(shè)計(jì)樁位進(jìn)行放樣并用明顯標(biāo)志標(biāo)識(shí)樁位。

（4）根據(jù)設(shè)計(jì)文件要求確定的灰土混合料試驗(yàn)配合比。

（5）灰土擠密樁大面積施工之前首先進(jìn)行成樁工藝試驗(yàn)，通過(guò)成功試樁來(lái)確定擠密灰土樁施工過(guò)程中成孔、混合料摻拌、夯填過(guò)程控制等施工工藝，并進(jìn)行樁身質(zhì)量檢測(cè)。

（6）測(cè)量放樣與樁位布設(shè)

在完成清表并實(shí)現(xiàn)場(chǎng)地三通一平后，根據(jù)灰土擠密樁的設(shè)計(jì)里程段落，放出邊樁及中線控制樁，并按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行布樁，并對(duì)每根樁進(jìn)行統(tǒng)一編號(hào)。

（7）成孔

采用柴油打樁機(jī)將帶有特制樁尖的鋼制樁管打入土層中至設(shè)計(jì)深度，然后緩慢拔出樁管即成孔。在沉管成孔施工中，應(yīng)做到：①樁機(jī)必須平穩(wěn)，不發(fā)生移動(dòng)或傾斜，樁管應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位。②沉管開始階段應(yīng)輕擊慢沉，待樁管方向穩(wěn)定后再以正常速度沉管。

（8）混合料的配制

①配料時(shí)施工現(xiàn)場(chǎng)配備臺(tái)秤，對(duì)土和石灰的質(zhì)量進(jìn)行準(zhǔn)確稱量，精確至Kg。

②在摻拌混合料之前，要對(duì)其中土料的含水量進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。如果實(shí)際含水量超過(guò)其最佳含水量±2%（即Wop±2%）時(shí)，則要對(duì)土料進(jìn)行晾曬或?yàn)⑺幚怼?/p>

（9）擠密成樁

采用機(jī)械夯實(shí)法成樁，為使樁身土在夯實(shí)的同時(shí)能與周圍土體產(chǎn)生擠密效果，要求夯錘端部做成為梨形或盤形，錘的直徑、夯錘重量、夯錘落距等均要求符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（10）樁機(jī)移位

經(jīng)技術(shù)人員確認(rèn)樁頂標(biāo)高符合要求后，再移至下一樁位，重復(fù)上述步驟。

4、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)強(qiáng)夯、沖擊碾壓和灰土擠密樁各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，大準(zhǔn)至朔黃鐵路聯(lián)絡(luò)線一段地基處理施工合格率100%，完全滿足了設(shè)計(jì)要求。