濕陷性黃土地區(qū)客運專線長短樁復合地基處理施工技術

1、<p>　　濕陷性黃土地區(qū)客運專線長短樁復合地基處理施工技術</p><p>　　摘 要：在濕陷性黃土地區(qū)采用長短樁復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。其實質是先采用短樁消除濕陷性黃土的濕陷性，再采用長樁（CFG樁）對地基進行加固。本人就鄭西客運專線陜西境內地基處理所采用的主要處理措施，對其進行分析總結，在實際施工中發(fā)揮了良好的經濟效益，對今后類似工程將起到重要

2、的參考和推廣應用價值。 </p><p>　　關鍵詞：濕陷性黃土 地基處理 長樁 短樁 </p><p><b>　　1 引言 </b></p><p>　　鄭西客運專線陜西省境內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。其實質是先采用短樁（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）對地基進行加固。長、短樁復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。 </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排水溝范圍內，長樁處理至路堤坡腳處，如圖4所示。 </p><p>　　圖4 長短樁復合地基處理橫斷面示意圖 </p><p><b>　　3 關鍵技術 </b></p><p>　　3.1 長樁（CFG樁）施工關鍵控制技術 <

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)生上述現象，但土層較硬時，在已打樁中間補打新樁，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，應遵循由“由一邊向另一邊”的原則。 </p><p&

8、gt;　?、贑FG樁鉆機就位后，應用鉆機塔身的前后和左右的垂直標桿檢查塔身導桿，校正位置，使鉆桿垂直對準樁位中心，確保CFG樁垂直度容許偏差不大于1%。 </p><p>　?、刍旌狭蠑嚢枰蟀磁浜媳冗M行配料，計量要求準確，拌合時間不得少于1min。混合料加水量和坍落度控制在16～20cm。 </p><p>　?、蹸FG樁成孔到設計標高后，停止鉆進，開始泵送混合料，當鉆桿心充滿混合料后開

9、始拔管，嚴禁先提管后泵料。成樁的提拔速度宜控制在2～3m/min，鉆頭始終埋入混合料內1m左右，成樁過程宜連續(xù)進行，應避免因后臺供料慢而導致停機待料。灌注成樁完成后，樁頂采用濕黏土封頂，進行保護。 </p><p>　　3.2 短樁（水泥土擠密樁、灰土擠密樁）施工關鍵控制技術 </p><p>　　①在應用灰土、水泥土擠密樁進行正式地基處理施工前，通過試驗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試驗曲線，并在現場選擇有代表性的地段進行試驗或試驗性施工，試驗內容包含成孔、孔內夯實質量、樁間土擠密情況、單樁樁體強度和承載力特征值、樁間土承載力特征值、復合地基承載力特征值，試驗結果應滿足設計要求，并取得必要的參數后再進行大面積地基處理施工。 </p><p>　　②定樁位、樁機就位根據樁基軸線標出樁位線并復測后，移動樁機至樁孔位置，機身應平穩(wěn)，管樁應對樁孔對正，并確保施工中不發(fā)生傾斜，位

11、移。 </p><p>　　③成孔施工順序先外排后內排，同排樁間隔1～2孔進行。 </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計值的5%，樁孔垂直度偏差不大于1.5%。 </p><p>　?、輼犊谆靥詈粚?，夯實機就位后應保持平整穩(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， 夯填前應檢查孔徑、孔深、孔的傾斜度、孔的中

12、心位置，合格后還應檢查樁孔內有無雜物、積水和落土，若有，須清理干凈，填料前應先夯實孔底（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、夯擊交替進行，均勻夯擊至設計標高以上20cm～30cm時為止，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，將超出設計樁頂的樁頭和松動土層挖除，為保證夯填質量，規(guī)定填入孔內的填料量、填入次數、填

13、料的拌和質量、含水量、夯擊次數、夯擊時間等均應有專人操作、記錄和管理，并對上述項目按不少于總樁數1.5%進行抽樣隨即檢查，對于施工完畢的樁號、排號、樁數應逐個與施工圖對照檢查，如發(fā)現問題應立即返工或補填、補打。 </p><p>　　3.3長、短樁地基處理取得效果 </p><p>　　通過精心組織，運用系統工程的方法對施工全過程進行動態(tài)管理，全面實現了各項既定指標，取得了明顯的經濟效益和

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”沉降及后期運營安全的要求。 </p><p><b>　　4 質量檢測 </b></p><p>　　施工質量檢驗主要檢查施工記錄、混合料坍落度、樁數、樁位偏差、褥墊層厚度、夯填度和樁體試塊抗壓強度等；水泥粉煤灰碎石樁地基竣工驗收時，承載力檢驗采用復合地基載荷試驗；水泥粉煤灰碎石樁地基檢驗在樁身強度滿足試驗荷載

15、條件時，并宜在施工結束28d后進行；試驗數量宜為總樁數的0.5%～1%，且每個單體工程的試驗數量不少于3點，抽取不少于總樁數的10%的樁進行低應變動力試驗，檢測樁身完整性。 </p><p><b>　　質量檢驗標準 </b></p><p>　　項目 序號 檢查項目 允許偏差或允許值 檢查方法 </p><p><b>　　單位 數

16、值 </b></p><p>　　主控項目 1 樁體及樁間土干密度 設計要求 現場取樣檢驗 </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 設計要求 按規(guī)定方法 </p><p>　　4 樁徑 mm -20 鋼尺量 </p><p>　　一般項目

17、1 土料有機質含量 % ≤5 實驗室焙燒法 </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 經緯儀測樁管 </p><p><b>　　5 結束語 </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。經長短樁復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無砟軌道的沉降控制要求。長短樁復合地基處理措施是鄭西客運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用價值。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p&

19、gt;<p>　　[1] 客運專線鐵路無碴軌道鋪設條件評估技術指南[S].鐵建設[2006]158號，2006.8 </p><p>　　[2] TB10751-2010 高速鐵路路基工程施工質量驗收標準[S]，2010.12 </p><p>　　[3] 閻明禮，張東剛.CFG樁復合地基技術及工程實踐.中國水利水電出版社，2001.1 </p><p&g