利用灰土樁\\鋼筋混凝土樁整治路基病害

摘要：本文就具體工程中的路基病害進(jìn)行成因分析，針對(duì)性的采取灰土樁、鋼筋混凝土樁對(duì)路基進(jìn)行加固處理，并就其原理及具體施工方法加以論述，整治效果良好。

關(guān)鍵詞：灰土樁 鋼筋混凝土樁 吸水 膨脹 擠實(shí)

0 引言

路基病害成因復(fù)雜，根治困難，嚴(yán)重威脅著鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩\(yùn)行。整治路基病害是工務(wù)和運(yùn)輸管理部門十分關(guān)注的問題。哈局管內(nèi)齊北線哈川至富裕間K59~K60處，地處松嫩平原，地勢(shì)平坦，該地區(qū)年平均氣溫2℃，年平均降水量447.2毫米。既有線路為國(guó)鐵一級(jí)次重型，單線直線地段，路堤高1.5米，邊坡1：1.5。形成病害的原因主要是線路右側(cè)的富裕乳品廠和富裕磷肥廠所排棄的污水處理氧化塘所至。氧化塘占地面積40公頃，日排放和處理污水達(dá)6000立方米。由于氧化塘距離線路較近，致使K50~K60處附近路基常年被污水浸泡，形成浸水路堤。雖然水位平穩(wěn)、沖刷緩慢，但長(zhǎng)期的浸蝕、沖刷，使路堤土體飽和，其抗剪強(qiáng)度降低，再加上土質(zhì)凍融，路基的穩(wěn)定性下降，從而導(dǎo)致右側(cè)路肩不同程度的坍塌、沉陷，其縱向裂紋嚴(yán)重，造成線路嚴(yán)重下沉、變形及基底外擠等。線路條件不斷惡化，危及行車安全。

1 整治措施及原理

由于該處路基所處地勢(shì)低洼，基床長(zhǎng)期浸水，路基松軟膨脹、穩(wěn)定性下降。通過(guò)挖探、鉆探得知：地表下為第四紀(jì)沖積層，巖性為淤泥、淤泥質(zhì)砂粘土。地面0.5米以內(nèi)為砂粘土，褐黃色，軟塑；0.5~25米為淤泥質(zhì)土，呈黑色，灰黑色，軟塑。淤泥質(zhì)土的天然含水量達(dá)30%。由于基床含水量高，孔隙比大，使得線路產(chǎn)生沉降。因此在整治該處病害時(shí)，除對(duì)坡腳進(jìn)行防護(hù)外，還在路基浸水的一側(cè)布設(shè)鉆孔樁、鋼筋混凝土樁，利用生石灰樁加固法進(jìn)行了綜合整治。

所謂生石灰樁法就是將改良土質(zhì)的材料（生石灰）在軟弱地基中形成樁，利用生石灰與軟弱地基之間發(fā)生的化學(xué)作用（吸水、膨脹）來(lái)加固地基的一種方法，這種方法的特點(diǎn)是：不必在地表面預(yù)先堆載，靠生石灰樁在水平方向的擠實(shí)作用代替地面堆載的作用，見效快，縮短施工工期，適用于滲透系數(shù)小的軟粘土、淤泥質(zhì)地基的加固工程。生石灰樁在軟土中一旦形成，即發(fā)生化學(xué)吸水、發(fā)熱、體積膨脹的消化反應(yīng)。由于生石灰的吸水、吸附作用，在軟弱地基中打設(shè)生石灰樁后，樁周土將自樁壁由近及遠(yuǎn)順次迅速脫水，此時(shí)生石灰樁由表及里地反復(fù)發(fā)生膨脹和吸附反應(yīng)，直到樁的中部，最終達(dá)到平衡狀態(tài)為止。生石灰樁法是一種在形成樁體本身強(qiáng)度的同時(shí)又加固了樁間地基土的施工方法，因此也可以說(shuō)是以往使用很久的排水井法和近年來(lái)普及起來(lái)的深層拌合法兩種方法的綜合，是一種復(fù)合型的地基加固方法。

2 施工方法

鉆孔樁為四排，內(nèi)兩排及外兩排均以等邊三角形排列，其邊長(zhǎng)為1.0米，鉆孔的直徑為0.3米。平面布置圖及斷面圖如下：

最外一排為鋼筋混凝土樁，用于加強(qiáng)側(cè)向約束，限制基底擠出，以確保路基穩(wěn)定。中間兩排為復(fù)合擠密樁，復(fù)合擠密樁的填料配合比應(yīng)采用為：白灰:粉煤碳:粘土=3:2:5（重量比），同時(shí)加入5%的水泥。利用生石灰強(qiáng)力吸水和膨脹作用，把土中自由水吸干、擠實(shí)，利用石灰與粘土的離子交換作用和化學(xué)反應(yīng)使樁周圍土體排水固結(jié)，改良土的性質(zhì)、增加土的強(qiáng)度，達(dá)到加固松軟路基的目的。最內(nèi)側(cè)的一排為封水樁，用于加速吸水固結(jié)作用，形成隔水墻，避免水分進(jìn)入路基本體內(nèi)。

施工時(shí)震沖器應(yīng)安設(shè)在路基邊坡上，預(yù)先要整平邊坡，安設(shè)走行滑道，機(jī)械安放穩(wěn)固后方可進(jìn)行作業(yè)。打樁施工時(shí)要密切注意土體側(cè)向位移造成的影響。石灰樁打成后，土中的孔隙水就發(fā)生變化，樁中央部位溫度可達(dá)300~400℃甚至更高，吸水達(dá)到最終平衡狀態(tài)的時(shí)間大約需1~4周。另外打石灰樁時(shí)，周圍地基受到擾動(dòng)，強(qiáng)度暫時(shí)下降，因此一般將施工后3~4周時(shí)的強(qiáng)度值作為管理的目標(biāo)值較為妥當(dāng)。

3 小結(jié)

通過(guò)以上綜合措施的整治，能夠改善土體狀況，減少土中毛細(xì)作用，從而疏干土體，增加土質(zhì)強(qiáng)度，增強(qiáng)路基整體穩(wěn)定性，提高了基床的承載能力。整治后通過(guò)多年的運(yùn)營(yíng)，路基無(wú)明顯的下沉、坍塌，病害整治效果顯著。

參考文獻(xiàn)：

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注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文