濕陷性黃土地區(qū)客運(yùn)專線長短樁復(fù)合地基處理施工技術(shù)

1、<p>　　濕陷性黃土地區(qū)客運(yùn)專線長短樁復(fù)合地基處理施工技術(shù)</p><p>　　摘 要：在濕陷性黃土地區(qū)采用長短樁復(fù)合地基能較好地消除上部黃土濕陷性沉降變形又可以控制下部飽和黏性土的壓縮變形。其實(shí)質(zhì)是先采用短樁消除濕陷性黃土的濕陷性，再采用長樁（CFG樁）對地基進(jìn)行加固。本人就鄭西客運(yùn)專線陜西境內(nèi)地基處理所采用的主要處理措施，對其進(jìn)行分析總結(jié)，在實(shí)際施工中發(fā)揮了良好的經(jīng)濟(jì)效益，對今后類似工程將起到重要

2、的參考和推廣應(yīng)用價(jià)值。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：濕陷性黃土 地基處理 長樁 短樁 </p><p><b>　　1 引言 </b></p><p>　　鄭西客運(yùn)專線陜西省境內(nèi)不少地段地層上部為濕陷性黃土，下部為飽和黏性土。濕陷性黃土地基處理既要消除上部黃土層的濕陷沉降，又要控制路基的工后沉降，以滿足鋪設(shè)無砟軌道的沉降控制要求。濕陷性黃土地

3、基，通常采用灰土擠密樁，素土擠密樁，柱錘沖擴(kuò)樁等擠密加固措施，擠密樁加固措施雖能較好地消除上部黃土的濕陷性，但下部飽和黏性土層仍有較大的沉降，無法滿足無砟軌道鐵路對路基工后沉降的要求，采用長、短樁復(fù)合地基既可以消除上部黃土濕陷沉降變形又可以控制下部飽和黏性土的壓縮變形。其實(shí)質(zhì)是先采用短樁（一般采用水泥土擠密樁、灰土擠密樁）消除濕陷性黃土的濕陷性，再采用長樁（CFG樁）對地基進(jìn)行加固。長、短樁復(fù)合地基用于濕陷厚度大于6m的地段。 <

4、/p><p>　　2 地基條件及處理措施 </p><p>　　地基上部為砂質(zhì)黃土（Q4al3），濕陷等級Ⅱ～Ⅳ級自重、非自重，濕陷土層厚度一般為6～10m、地層下部為粉質(zhì)黏土（Q3 al1）或粉土（Q3 al2），地層厚度一般在10～30m，潮濕一飽和。地下水位一般在7～10m，地下水水質(zhì)量好，對混凝土等建筑材料無浸蝕性。針對以上地層條件，采用長、短樁處理措施，可有效解決地基濕陷變形沉降及壓

5、縮變形沉降。短樁一般采用水泥土擠密樁或灰土擠密樁，長樁采用CFG樁，樁位布置一般采用正三角形布置或正方形布置方式，如圖1、圖2、圖3。短樁（水泥土擠密樁）處理深度穿透濕陷性黃土層，長樁（CFG樁）樁長根據(jù)工后沉降檢算確定，一般深入較好地層且長度控制在20m以內(nèi)。 </p><p>　　圖1 長短樁樁位平面呈正三角形布置圖 圖2 長短樁樁位平面呈正三角形布置圖 </p><p>　　圖3 長

6、短樁樁位平面呈正方形布置圖 </p><p>　　地基處理范圍為：短樁處理至路堤坡腳外側(cè)排水溝范圍內(nèi)，長樁處理至路堤坡腳處，如圖4所示。 </p><p>　　圖4 長短樁復(fù)合地基處理橫斷面示意圖 </p><p><b>　　3 關(guān)鍵技術(shù) </b></p><p>　　3.1 長樁（CFG樁）施工關(guān)鍵控制技術(shù) <

7、/p><p>　?、貱FG樁施工優(yōu)先采用間隔跳打法，也可采用連打法。連打法易造成鄰樁被擠碎或縮頸，在粘性土中易造成地面隆起；跳打法不易發(fā)生上述現(xiàn)象，但土層較硬時(shí)，在已打樁中間補(bǔ)打新樁，可能造成已打樁被振裂或振斷。在軟土中，樁距較大可采用隔樁跳打，但施工新樁與已打樁時(shí)間間隔不少于7d；在飽和的松散粉土中，如樁距較小，盡量不采用隔樁跳打；全長布樁時(shí)，應(yīng)遵循由“由一邊向另一邊”的原則。 </p><p&

8、gt;　?、贑FG樁鉆機(jī)就位后，應(yīng)用鉆機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿檢查塔身導(dǎo)桿，校正位置，使鉆桿垂直對準(zhǔn)樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。 </p><p>　　③混合料攪拌要求按配合比進(jìn)行配料，計(jì)量要求準(zhǔn)確，拌合時(shí)間不得少于1min?；旌狭霞铀亢吞涠瓤刂圃?6～20cm。 </p><p>　?、蹸FG樁成孔到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停止鉆進(jìn)，開始泵送混合料，當(dāng)鉆桿心充滿混合料后開

9、始拔管，嚴(yán)禁先提管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在2～3m/min，鉆頭始終埋入混合料內(nèi)1m左右，成樁過程宜連續(xù)進(jìn)行，應(yīng)避免因后臺供料慢而導(dǎo)致停機(jī)待料。灌注成樁完成后，樁頂采用濕黏土封頂，進(jìn)行保護(hù)。 </p><p>　　3.2 短樁（水泥土擠密樁、灰土擠密樁）施工關(guān)鍵控制技術(shù) </p><p>　?、僭趹?yīng)用灰土、水泥土擠密樁進(jìn)行正式地基處理施工前，通過試驗(yàn)確定天然地基土和制樁材料的最大干密

10、度、最佳含水量及其擊實(shí)試驗(yàn)曲線，并在現(xiàn)場選擇有代表性的地段進(jìn)行試驗(yàn)或試驗(yàn)性施工，試驗(yàn)內(nèi)容包含成孔、孔內(nèi)夯實(shí)質(zhì)量、樁間土擠密情況、單樁樁體強(qiáng)度和承載力特征值、樁間土承載力特征值、復(fù)合地基承載力特征值，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，并取得必要的參數(shù)后再進(jìn)行大面積地基處理施工。 </p><p>　?、诙段弧稒C(jī)就位根據(jù)樁基軸線標(biāo)出樁位線并復(fù)測后，移動(dòng)樁機(jī)至樁孔位置，機(jī)身應(yīng)平穩(wěn)，管樁應(yīng)對樁孔對正，并確保施工中不發(fā)生傾斜，位

11、移。 </p><p>　?、鄢煽资┕ろ樞蛳韧馀藕髢?nèi)排，同排樁間隔1～2孔進(jìn)行。 </p><p>　?、軝z查樁孔的深度、樁徑、和垂直度。樁孔中心偏差不宜超過樁距設(shè)計(jì)值的5%，樁孔垂直度偏差不大于1.5%。 </p><p>　?、輼犊谆靥詈粚?shí)，夯實(shí)機(jī)就位后應(yīng)保持平整穩(wěn)固，夯錘與樁孔中心距要相互對中，使夯錘能自由下落孔底， 夯填前應(yīng)檢查孔徑、孔深、孔的傾斜度、孔的中

12、心位置，合格后還應(yīng)檢查樁孔內(nèi)有無雜物、積水和落土，若有，須清理干凈，填料前應(yīng)先夯實(shí)孔底（夯次不得小于8～10次），夯到有效深度以下30cm～50cm，直至空地發(fā)出清脆響聲位置，然后保證填料含水量接近最佳含水量的狀態(tài)下，定量分層夯填，填料、夯擊交替進(jìn)行，均勻夯擊至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上20cm～30cm時(shí)為止，樁頂至地面空檔可采用素土輕擊處理，待做樁上灰土墊層時(shí)，將超出設(shè)計(jì)樁頂?shù)臉额^和松動(dòng)土層挖除，為保證夯填質(zhì)量，規(guī)定填入孔內(nèi)的填料量、填入次數(shù)、填

13、料的拌和質(zhì)量、含水量、夯擊次數(shù)、夯擊時(shí)間等均應(yīng)有專人操作、記錄和管理，并對上述項(xiàng)目按不少于總樁數(shù)1.5%進(jìn)行抽樣隨即檢查，對于施工完畢的樁號、排號、樁數(shù)應(yīng)逐個(gè)與施工圖對照檢查，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)立即返工或補(bǔ)填、補(bǔ)打。 </p><p>　　3.3長、短樁地基處理取得效果 </p><p>　　通過精心組織，運(yùn)用系統(tǒng)工程的方法對施工全過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，全面實(shí)現(xiàn)了各項(xiàng)既定指標(biāo)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和

14、社會效益。濕陷性黃土地區(qū)路基施工的沉降滿足了高速鐵路“零”沉降及后期運(yùn)營安全的要求。 </p><p><b>　　4 質(zhì)量檢測 </b></p><p>　　施工質(zhì)量檢驗(yàn)主要檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數(shù)、樁位偏差、褥墊層厚度、夯填度和樁體試塊抗壓強(qiáng)度等；水泥粉煤灰碎石樁地基竣工驗(yàn)收時(shí)，承載力檢驗(yàn)采用復(fù)合地基載荷試驗(yàn)；水泥粉煤灰碎石樁地基檢驗(yàn)在樁身強(qiáng)度滿足試驗(yàn)荷載

15、條件時(shí)，并宜在施工結(jié)束28d后進(jìn)行；試驗(yàn)數(shù)量宜為總樁數(shù)的0.5%～1%，且每個(gè)單體工程的試驗(yàn)數(shù)量不少于3點(diǎn)，抽取不少于總樁數(shù)的10%的樁進(jìn)行低應(yīng)變動(dòng)力試驗(yàn)，檢測樁身完整性。 </p><p><b>　　質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) </b></p><p>　　項(xiàng)目 序號 檢查項(xiàng)目 允許偏差或允許值 檢查方法 </p><p><b>　　單位 數(shù)

16、值 </b></p><p>　　主控項(xiàng)目 1 樁體及樁間土干密度 設(shè)計(jì)要求 現(xiàn)場取樣檢驗(yàn) </p><p>　　2 樁長 mm +500 測管樁長度或錘球孔深 </p><p>　　3 地基承載力 設(shè)計(jì)要求 按規(guī)定方法 </p><p>　　4 樁徑 mm -20 鋼尺量 </p><p>　　一般項(xiàng)目

17、1 土料有機(jī)質(zhì)含量 % ≤5 實(shí)驗(yàn)室焙燒法 </p><p>　　2 石灰粒徑 mm ≤5 篩分法 </p><p>　　3 樁位偏差 ≤0.25D（D為樁徑） 鋼尺量 </p><p>　　4 垂直度 % ≤1.5 經(jīng)緯儀測樁管 </p><p><b>　　5 結(jié)束語 </b></p><p>

18、;　　在鄭西客專濕陷性黃土地區(qū)，采用長短樁復(fù)合地基處理措施很好地解決地層上部為濕陷性黃土、下部為黏性土層的地基變形問題。經(jīng)長短樁復(fù)合地基處理后的濕陷性黃土地基，在路基填筑完成后的沉降變形滿足鋪設(shè)無砟軌道的沉降控制要求。長短樁復(fù)合地基處理措施是鄭西客運(yùn)專線路基地基處理的主要措施之一，在類似濕陷性黃土地區(qū)有重要的參考和推廣應(yīng)用價(jià)值。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p&

19、gt;<p>　　[1] 客運(yùn)專線鐵路無碴軌道鋪設(shè)條件評估技術(shù)指南[S].鐵建設(shè)[2006]158號，2006.8 </p><p>　　[2] TB10751-2010 高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S]，2010.12 </p><p>　　[3] 閻明禮，張東剛.CFG樁復(fù)合地基技術(shù)及工程實(shí)踐.中國水利水電出版社，2001.1 </p><p&g