鐵路路基基底處理中灰土擠密樁技術的應用

李昊鵬

吉林鐵道職業(yè)技術學院（132000）

鐵路路基基底處理中灰土擠密樁技術的應用

李昊鵬

吉林鐵道職業(yè)技術學院（132000）

這里針對處于濕陷性黃土地區(qū)的某鐵路線路的工程現(xiàn)狀，結合灰土擠密樁的特點進行設計，詳細介紹了灰土擠密樁的作用機理、施工工藝以及施工檢測中的技術運用。

鐵路路基；基底處理；灰土擠密樁；技術運用

濕陷性黃土在我國分布較廣,在我國華北、西北最為普遍，也是我國地域性土質(zhì)。這種土質(zhì)具有高壓縮、濕陷性，屬于非飽和的欠壓密土范圍。當土質(zhì)浸濕時，這種特性就會明顯降低土的強度；在受到外界和自重力的作用下,能迅速破壞土質(zhì)結構，讓地面發(fā)生下沉，嚴重危害路基面上的建筑。鐵路專線這一特殊建筑，對路基的強度、剛度、縱向剛度等要求很高，需要保持持久的穩(wěn)定特性，保證鐵路軌道平穩(wěn)、順滑、安全行駛，因此，鐵路路基對該類地基的要求非常嚴格。

1 工程概況

某鐵路客運專線鐵路段的路基總長為3.8 km，填筑最大高度位置是6.89 m。該路段的土質(zhì)是濕陷性黃土，厚度為2.5～13 m。高于地下水位的素填土、濕陷性黃土或雜填土地基,采用灰土擠密樁技術，可以處理5～15 m深的土層。這種技術能夠增強路基基地的強度，確保客運專線安全，消除濕陷性土質(zhì)的影響。

2 灰土擠密樁的作用原理

灰土擠密樁主要施工過程:首先，鋼套管打入地基層中，利用打樁機或振動器來施工；其次，將打入地基中的剛套管拔出，形成樁孔，把灰土分層裝入樁孔；最后，夯實土層，形成灰土樁，以提高地基承載能力。施工過程中樁孔周圍會有較大的水平擠壓,能有效改善地基土工程物理性質(zhì)，增加密實度，降低壓縮率。石灰和土混合物夯填后形成的樁體，具有高強度特性,因為這種樁體是通過離子交換、凝硬等化學和物理反應形成的。樁體與樁間形成的復合地基，土質(zhì)得到很大改善。土體原始孔隙比降低，變成低壓縮性土體,最終達到地基所能承載的壓力。

3 鐵路路基基底灰土擠密樁技術應用

3.1 施工前準備

施工前要對地基土進行復核，復核地基土的內(nèi)容有:含水率、飽和度。如果地基土的飽和度和含水率分別是大于65%和小于12%時，應及時和設計單位溝通，并予以確認。確認以后開始場地平整和測量放線,對所有施工位置進行標注記號和標志，以便控制施工成孔深度。另外，在施工前，需要樁體進行現(xiàn)場試驗，獲得真實的測試結果，幫助調(diào)整各項施工工藝參數(shù)，然后報送監(jiān)理單位,等到監(jiān)理單位確認以后才可以進一步施工。一般設計要求的成樁試驗不能少于2根。如果設計沒有要求時，同一地質(zhì)區(qū)作為一個試驗單元，成樁試驗要達到7根。

3.2 施工工藝

3.2.1 成孔

1）提前測定樁孔位置,并進行編號。地基的含水量測定要準確，如果地基的含水量沒有高于12%，就需要進行人工加水來增濕，達到最佳含水量。

2）成孔工序分別有定位樁機、沉管擠土、樁孔夯填等。工序原則是樁機隔排跳打，先跳打外排，然后跳打里排，間隔1～2孔跳打同排地基，這樣既可以避免出現(xiàn)塌孔，還能起到很好的擠密作用。

3.2.2 回填

成孔施工完成以后,向監(jiān)理工程師提供報告。監(jiān)理工程師檢查最終成孔,檢測合格后施工人員方可回填樁孔。

1）回填樁孔材料的標準:選用一般性黏土或純凈黃土，土里面不能含有凍土塊，用不大于20 mm孔的篩子把土過濾。熟石灰粉也要過篩，篩孔要小于5 mm。石灰的質(zhì)量要高于3級。石灰必須是大于50%的活性氧化鈣和氧化鎂的混合體?；液屯涟凑?:8的體積比來拌合，并控制含水量，讓其達到最佳范圍。

2）沉樁:用振動錘把套管震動到設計的樁底位置。用紅油漆在樁管上標注好尺度，沉管過程中要保持樁管垂直，并注意貫入速度，一旦有反常現(xiàn)象就要及時處理。樁位允許水平偏差半個樁位和1.5%垂直偏差。

3）分層夯實:根據(jù)試樁工藝參數(shù)進行分層夯實，一次回填成型。用樁孔90～100 mm夯錘，錘體型為梨形且重量大于100 kg，保持0.6～1.0 m的落錘距離，每分鐘夯擊次數(shù)為15～30次。

3.2.3 檢測

1）成樁檢測:檢測的項目有孔深、樁徑的垂直度，是否有縮頸、踏孔等情況，土料的拌合情況和含水量等。如果樁徑有輕微縮頸，用鏟等工具進行處理。如果縮頸嚴重和產(chǎn)生塌孔現(xiàn)象，可以填碎磚、石灰渣等硬料，進行回填復打處理。

2）檢測樁孔內(nèi)的填料夯實質(zhì)量:樁孔夯填完成，在48 h以后進行抽樣檢測，用大于2%的數(shù)量來完成檢測。同時要進行7 d的浸水壓強度檢測，取灰土比例為2:8來測定。如果懷疑樁體時，可以檢查樁身，在樁體上每50 cm進行取樣檢測。

3）檢測樁間土:挖深井來取樁間土，每2 m取土一次，然后進行測量土的干密度、含水量、樁間土濕陷系數(shù)等。

4）質(zhì)量標準:樁身大于95%的壓實系數(shù)，樁間土大于90%的擠密壓實系數(shù)?；彝两? d后，大于0.6 MPa浸水抗壓強度。樁位、樁徑、樁深都是按設計要求施工。

4 結語

該鐵路中應用灰土擠密樁技術，使黃土濕陷性消除，達到設計要求的地基承載力。濕陷性黃土區(qū)域，通過灰土擠密樁技術處理后，不僅消除了濕陷性，而且施工工期短、安全可靠、無污染，在費用較低的情況下提升了地基承載力，因此這種地基處理技術值得推廣。

[1]王素靈.水泥土擠密樁在鐵路客運專線濕陷性黃土地基加固中的應用[J].鐵道建筑,2008,(02).

[2]張紅霞,殷慶紅,張雪青.灰土擠密樁處理濕陷性黃土地基工程實例[J].科技資訊,2006,(21).