渝貴鐵路重慶西站部分濕陷性軟體路基的處理

何 龍 （渝黔（渝萬(wàn)）鐵路有限責(zé)任公司，重慶 400010）

渝貴鐵路重慶西站J2K1+325-J2K1+655、J2K1+740-J2K1+830等區(qū)段地貌特征為川南低山丘陵區(qū)地帶，為山地間河床沖刷堆積體，厚約5～12m，紅褐色土壤，土質(zhì)夾小顆粒砂石，表層為耕植土，較為堅(jiān)硬，Ⅱ級(jí)普通土。5m以上 σ0=128kPa，5m以下σ0=147kPa。場(chǎng)地濕陷性類型為自重濕陷，自重濕陷等級(jí)為Ⅳ級(jí)，濕陷厚度為5～12m，自重濕陷量計(jì)算值為2.5～98.58cm，總濕陷量計(jì)算值為11.5～123.5cm。該段軟體路基濕陷性厚度較大，斷面較寬（最大寬度可達(dá)48m），濕陷等級(jí)較高，采用一般性換填土和擠密樁無(wú)法滿足消除該區(qū)段地基濕陷性的技術(shù)要求，而且存在水土流失、沖毀農(nóng)田、產(chǎn)生糾紛而阻礙施工等外部環(huán)境問題。為妥善解決濕陷性軟體路基沉降及阻工等外部環(huán)境問題，現(xiàn)場(chǎng)考慮采用柱錘沖擴(kuò)樁進(jìn)行地基處理。

1 現(xiàn)場(chǎng)情況及設(shè)計(jì)參數(shù)

1.1 地動(dòng)參數(shù)

根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001），測(cè)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度等于0.05g。地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期0.35s。設(shè)計(jì)中，綜合考慮，在此區(qū)段采用柱錘沖擴(kuò)樁加固地基。

1.2 設(shè)計(jì)參數(shù)

柱錘沖擴(kuò)樁樁徑0.6m，呈正三角形布置，其布置間距為1.4m、1.6m兩種。地基處理后復(fù)合地基承載力要求不小于180kPa。柱錘沖擴(kuò)樁樁身水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。室內(nèi)水泥塊在標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)條件下，28d標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)立方體抗壓強(qiáng)度平均值不小于1.5MPa，90d標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)立方體抗壓強(qiáng)度平均值不小于1.8MPa。水泥摻入量擬為被加固濕土質(zhì)量的15%～20%，水泥漿水灰比0.45～0.55。

軟土地段地層自上而下依次為人工填土、松軟土、粉質(zhì)黏土、泥巖夾砂巖等。

1.3 主要工作量

（重慶西站及動(dòng)車所） 樁間距 樁長(zhǎng) Φ0.6m柱錘沖擴(kuò)樁 柱錘沖擴(kuò)樁填碎石段落J2K1+325～J2K1+655加固K區(qū)J2K1+740～J2K1+830長(zhǎng)度（m） 根數(shù)（個(gè)）1.6 4.0～8.0 17332 2900 4476加固N(yùn)區(qū)1.4 12.0～14.0 9465 784 2385

2 施工工藝

2.1 施工程序

清理平整場(chǎng)地→布置樁位→施工機(jī)具就位→鉆孔→鉆孔檢測(cè)→孔內(nèi)填料→柱錘分層沖夯→成樁檢測(cè)→施工機(jī)具移位→樁基檢測(cè)

2.2 工藝流程圖

3 施工方法

3.1 樁位測(cè)放

按設(shè)計(jì)樁位布置圖進(jìn)行測(cè)放，確保間距符合設(shè)計(jì)要求?，F(xiàn)場(chǎng)樁位一旦測(cè)放，采用白灰灑線定位或用水泥墩標(biāo)注,標(biāo)注要求明顯、不發(fā)生偏移。

3.2 樁機(jī)設(shè)備就位

根據(jù)軸線標(biāo)出樁位并復(fù)測(cè)后，移動(dòng)樁機(jī)至樁孔位置，完成樁機(jī)就位。樁機(jī)就位時(shí)，機(jī)身應(yīng)平穩(wěn)穩(wěn)固，使沖錘對(duì)準(zhǔn)孔中心，保持穩(wěn)定，當(dāng)加固深度較深、柱錘長(zhǎng)度不夠時(shí)，也可以先挖一部分土，然后進(jìn)行沖擴(kuò)，并能自由地落入孔底，確保動(dòng)能壓強(qiáng)。

3.3 成孔

①考慮成孔效率，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，成孔方法為柱錘沖孔跟進(jìn)護(hù)管的方法成孔。柱錘沖擴(kuò)樁宜用直徑500mm，質(zhì)量2～3t的柱狀錘進(jìn)行施工。將柱錘提升到3～5m，脫勾下落，沖擊土層成孔，達(dá)到一定深度（0.5～1m）時(shí)跟進(jìn)護(hù)管；如此反復(fù)，在總體深度接近設(shè)計(jì)成孔深度要求0.5～2m時(shí)，可以在孔內(nèi)填少量粗骨料繼續(xù)沖擊，直至孔底被夯密實(shí)。如難以成孔時(shí)，可采用填料沖擊成孔、二次復(fù)打成孔或套管成孔、鉆孔等方法。

②成孔直徑0.6m。本段路基預(yù)鉆孔柱錘沖擴(kuò)樁樁長(zhǎng)4～14m，成孔前應(yīng)在標(biāo)注出相應(yīng)的孔深位置，以保證成孔深度滿足設(shè)計(jì)要求。

③成孔施工順序：由外向里間隔分排施工。具體見附圖。

④當(dāng)施工遇到坍孔或縮頸時(shí)，可用硬骨料夯填消除塌孔影響。

柱錘沖擴(kuò)樁平面布置示意圖

3.4 樁孔驗(yàn)收

夯填前樁孔須檢查：成孔直徑、深度、垂直度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，孔內(nèi)虛土、積水情況也需在施工日志中進(jìn)行詳細(xì)標(biāo)注，并報(bào)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理。

3.5 成樁

當(dāng)孔深度接近設(shè)計(jì)成孔深度要求0.5～1m時(shí)，在孔內(nèi)填適量碎石骨料繼續(xù)沖擊，直到孔底被夯密實(shí)；然后向孔內(nèi)逐層填入拌合填料，層厚度在0.8～1.5m進(jìn)行控制，每填一層用柱錘夯實(shí)一層；直至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上至少0.5m，其上部樁孔用原土夯封。成孔和填料夯實(shí)的施工順序，間隔進(jìn)行。柱錘沖擴(kuò)樁在成樁過(guò)程中，用單擊貫入度來(lái)控制分次填料和夯擊次數(shù)，單擊貫入度不大于20cm。距地面1～2m時(shí)，柱錘落錘高度減小至2～3m。

本樁施工完成后，對(duì)施工機(jī)具進(jìn)行移位，施工下一根樁。

3.6 樁基檢測(cè)

在樁基施工完成后，安排實(shí)驗(yàn)室人員對(duì)樁身質(zhì)量、樁間土處理效果、復(fù)合地基承載力等進(jìn)行檢算。

4 施工質(zhì)量保證措施

4.1 質(zhì)量控制

①樁位放線：關(guān)鍵在于位置的精確性。首先由測(cè)量人員根據(jù)設(shè)計(jì)圖放出樁位線,由專人復(fù)核驗(yàn)線。報(bào)監(jiān)理單位核實(shí)，做好樁位預(yù)檢紀(jì)錄。待監(jiān)理核實(shí)后方可進(jìn)行下一步工作。

②樁機(jī)垂直度控制：樁位的允許偏差應(yīng)小于樁間距的5%，采用鋼尺對(duì)已放的樁位進(jìn)行復(fù)核，在確定所要打的樁位準(zhǔn)確后，移樁機(jī)就位，調(diào)整設(shè)備水平，使護(hù)管及柱錘中心與樁位對(duì)齊，確保其垂直度偏差不大于樁長(zhǎng)1.5%，可采用線錘進(jìn)行測(cè)量其垂直度，必要時(shí)可以試錘一次。

在成樁過(guò)程中考慮沖擊錘的自震偏移，在每天開工前要復(fù)核檢測(cè)樁機(jī)垂直度。對(duì)于不滿足要求的，應(yīng)立即停止施工，移動(dòng)樁機(jī)調(diào)整其垂直度滿足要求為止。

③柱錘沖擴(kuò)樁開錘成孔：為避免產(chǎn)生位移偏差、造成地面隆起，最初開孔時(shí)采用柱錘低落距（2～4m）輕夯成孔。在孔深達(dá)到2.5～4m后，增大落距，護(hù)管跟進(jìn)，成孔至設(shè)計(jì)要求標(biāo)高。

④樁體直徑控制：在樁身達(dá)到樁設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的1/3～1/2后，在施工中宜采用平頭錘沖擊，有利于填料的密實(shí)性，而且不會(huì)使孔徑擴(kuò)得太大。在樁徑允許偏差為不小于設(shè)計(jì)值，注意隨時(shí)采用尺量檢查或部分樁挖探抽檢檢查樁徑。若樁徑不滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)加大填料量及過(guò)程控制，將護(hù)管直徑擴(kuò)大，以滿足要求。

⑤地面隆起控制：沖擴(kuò)成樁過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察地面隆起情況。當(dāng)?shù)孛嬗忻黠@隆起時(shí)，應(yīng)立即減小柱錘落距，采用低落距多次夯擊，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

⑥對(duì)成品的保護(hù)：對(duì)已經(jīng)成樁的部分，若樁頂標(biāo)高高出設(shè)計(jì)標(biāo)高，在鋪設(shè)砂墊層前需清除超高部分，宜用人工清理至設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，再采用壓路機(jī)碾壓平整。

4.2 質(zhì)量檢驗(yàn)

主控項(xiàng)目：①柱錘擴(kuò)沖樁樁身材料，采用碎石或碎石夾礫砂，粒徑以20mm～30mm較好，最大粒徑不宜大于50mm，含泥量小于5%。同一產(chǎn)地、品種、規(guī)格且連續(xù)進(jìn)場(chǎng)的碎石，每3000m3為一批，不足3000m3時(shí)也按一批計(jì)。在料場(chǎng)抽樣檢驗(yàn)含泥量試驗(yàn)和篩分試驗(yàn)，每批抽樣檢驗(yàn)1次。

②柱錘沖擴(kuò)樁施工結(jié)束7～14d后，采用鉆機(jī)取樣對(duì)樁身質(zhì)量進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)。檢測(cè)數(shù)量不小于總樁數(shù)的3‰，且不小于3根。樁徑不得小于設(shè)計(jì)值，樁位偏差不得大于樁間距的5%。在全樁長(zhǎng)范圍內(nèi)，在樁心附近用鉆機(jī)取樣，以檢測(cè)樁身的連續(xù)性和完整性。上下樁的對(duì)中不得大于5cm。

③柱錘沖擴(kuò)樁施工結(jié)束7～14d后應(yīng)對(duì)樁間土的處理效果進(jìn)行檢驗(yàn)。在樁間形心點(diǎn)、成孔擠密深度范圍內(nèi)采用動(dòng)力觸探對(duì)樁間土的擠密效果進(jìn)行檢測(cè)，沿線路縱向連續(xù)每50m抽樣檢驗(yàn)不少于3處。貫入試驗(yàn)中用重型動(dòng)力進(jìn)行觸探，N63.5≥10。

④柱錘沖擴(kuò)樁承載力檢驗(yàn)宜在成樁28d后進(jìn)行后。采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)，檢驗(yàn)樁數(shù)不小于總樁數(shù)的2‰，并不少于3根。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前渝貴鐵路已于2018年1月26日開通運(yùn)營(yíng)，在運(yùn)營(yíng)后，經(jīng)運(yùn)營(yíng)設(shè)備管理單位反映，該段路基未發(fā)生過(guò)任何沉降問題。以良好的狀態(tài)保障了鐵路運(yùn)營(yíng)安全，取得了既定目標(biāo)。