淺談大準至朔黃鐵路聯絡線地基處理方法與工藝

余國寧

摘 要：本文結合大準至朔黃鐵路聯絡線一段路基的施工實踐，就強夯、沖擊碾壓和灰土擠密樁三種鐵路地基處理施工方法及工藝進行了簡要

闡述。

關鍵詞：鐵路地基；處理方法與工藝

大準至朔黃鐵路聯絡線DK77+850～DK81+963.3，路基工程全長4113.3m，路基填方45.33萬方，挖方11.91萬方。 由于這一管段地質情況多變，故采用強夯、沖擊碾壓和灰土擠密樁三種方式進行地基處理。

1.強夯

（1）試夯

選一個面積約400m2、地質條件有代表性的場地進行試夯。在試夯區進行原位測試，每隔一定時間取土樣進行室內試驗，測定土的干密度、壓縮系數等數據。并在現場進行載荷浸水試驗或其他原位試驗，以驗證夯實效果。

（2）夯錘落距

施工中可選用不同的落距，可獲取滿足設計的最佳夯擊能。錘重10～40t，選用單擊夯擊能1000～4000KN·m。

（3）夯擊點間距及布點

夯擊點間距一般為2.5～3.5D（D為夯錘直徑），夯錘直徑為2.76m，夯擊點間距擬選用4.0m（即約1.45D）。正式夯擊時按間隔1個夯擊點進行跳夯，有利于夯擊能量向土層深處傳遞。

第一遍夯擊點按正方形排列，間距4m。第二、三遍在各主夯點中間穿插進行，間距4m，依次夯擊完成。二遍完成后，各遍錘印要彼此搭接。

（4）夯擊擊數

①點夯

第一遍夯擊點按正方形排列，間距4m，單點夯擊10擊。第二、三遍夯擊時，落距及每遍單點夯擊次數根據錘重、按現場試夯得到的夯擊次數和夯沉量關系曲線確定，并滿足下列條件：最后兩擊的平均夯沉量不大于50mm；夯坑周圍地面不發生過大的隆起；不因夯坑過深而發生提錘困難。

②滿夯

采用夯點彼此搭接1/4夯錘直徑連續夯擊，單點夯擊3擊。

夯擊擊數擬采用第一遍與第二遍每點不小于3擊。夯擊施工時以各個夯擊點的夯擊擊數來控制施工。最后低能量排夯時每點夯2～3擊。

（5）夯擊遍數間隔時間

兩遍夯擊之間要有時間間隔，以利于土中超孔隙水壓力的消散。其間歇時間取決于超孔隙水壓力的消散時間。試夯時利用孔隙水壓力儀檢測孔隙水壓力增長、消散的時間，確定夯擊遍數間歇時間。

（6）正式夯擊時按試夯所確定的錘重質量、形狀、尺寸，夯擊能量、夯擊點布置、夯擊遍數、夯擊擊數、夯擊間歇時間等夯擊技術參數進行施工。其施工步驟如下：①施工準備；②按設計用石灰標出第一遍夯擊點位，并測量場地高程；③起重機就位，使夯錘對準夯點位置；④測量夯前錘頂高程；⑤將夯錘起吊到預定高度，待夯錘脫鉤自由落下后放下吊鉤，測量錘頂高程；發現因坑底傾斜而造成夯錘歪斜時，應及時將夯坑填平；夯擊時采取梅花型順序夯擊，分段進行。⑥重復步驟⑤，按設計規定夯擊次數及控制標準，完成一個夯點的夯擊；⑦重復步驟③～⑥，完成第一遍全部夯點的夯擊；⑧用推土機將夯坑填平，并測量場地高程；⑨在規定的間歇時間間隔后，按上述步驟逐次完成全部夯擊遍數，最后采用低能量“滿夯”，將場地表層土夯實，并測量夯后場地高程。滿夯時搭接面積不少于1/4。

2.沖擊碾壓

選擇試驗段路基進行現場沖擊壓實、振動碾壓試驗，確定沖擊壓實、振動碾壓點（孔）距、振動功率等參數。

（1）施工準備

場地平整完成后，進行沖擊壓實前的地面標高測量，檢驗土體的含水量。

施工現場若有土坎、溝槽等須采用推土機予以整平，使表面凹凸相差不超過100mm，坡度小于4%。

沖擊碾壓前將試驗區采用光輪壓路機碾壓密實，便于沖擊碾壓設備碾壓行走。當土壤中含水量不夠時，灑水進行調整，使其達到最佳含水量±3%。

（2）測放沖擊壓實機行走軌跡

根據路基面寬度，確定循環沖擊碾壓的輪跡走向，用灰線灑出，之后用沖擊式壓實機進行沖擊碾壓，從路基的一側向另一側沖碾，沖碾順序應符合“先兩邊、后中間”的次序，以輪跡搭接但不重疊鋪蓋整個路基表面為一遍沖碾。

（3）設備就位碾壓

由牽引車拖動沖擊碾，在緩沖區加速行駛，通過測驗區時確保行駛速度不小于12km/h。碾壓采用排壓法。在橫向移位時，沖擊壓路機雙輪各寬0.9m，兩輪內邊距1.17m，行駛兩次為一遍，形成4m寬碾壓帶。其中每遍第二次的單輪由第一次兩輪內邊距中央通過，形成理論沖碾間隙雙邊各0.13m，當第二遍的第一次向內移動0.2m沖碾后，將第一遍的間隙全部碾壓；第三遍再回復到第一遍的位置沖碾。每遍縱向相錯1/6的輪周距進行碾壓，在碾壓5遍完成后，回復到第一遍位置開始第二輪5遍碾壓。依次從一側向另一側推移完成全部碾壓遍數。

（4）沖擊壓路機應勻速碾壓，變速時必須停機。在一個碾壓過程中不得變速，碾壓過程中應保持正確的方向行駛。

（5）按第（3）條及第（4）條連續沖擊碾壓，至最后5遍的沉降量不大于lcm時，進行設計要求的項目檢測。

（6）若未能達到設計規定的施工質量要求，則重復（3）～（5）條項目，直至達到設計要求為止。

（7）施工控制要點

①沖擊碾壓前，先用光輪壓路機將原地表壓實。

②沖擊碾壓前五遍采用低速沖碾，以避免沖擊坑太深，機械行駛困難，沖碾不均勻，影響碾壓效果。

③每碾壓五遍，用推土機平整，光輪壓路機靜碾，并根據含水量情況灑水，以消除地表松散土層。

④碾壓五遍后，每遍碾壓均以大于12km/h的速度碾壓。

3.灰土擠密樁

灰土擠密樁采用摻灰比30%的石灰土，孔底在填料前必須夯實，分層填筑夯實。樁直徑為0.3m，樁中心間距0.8m，樁施工完成后，樁頂設0.3m厚二八灰土墊層內夾一層高強度土工格柵。

（1）施工現場高空、地上及地下所有障礙物要拆除完畢，現場實現“三通一平”。

（2）工程地質勘察報告，基礎施工圖紙，試驗配合比、施工組織設計及施工技術交底。

（3）對設計樁位進行統一編號，根據軸線控制樁及水準基點將統一編號的設計樁位進行放樣并用明顯標志標識樁位。

（4）根據設計文件要求確定的灰土混合料試驗配合比。

（5）灰土擠密樁大面積施工之前首先進行成樁工藝試驗，通過成功試樁來確定擠密灰土樁施工過程中成孔、混合料摻拌、夯填過程控制等施工工藝，并進行樁身質量檢測。

（6）測量放樣與樁位布設

在完成清表并實現場地三通一平后，根據灰土擠密樁的設計里程段落，放出邊樁及中線控制樁，并按照設計圖紙要求進行布樁，并對每根樁進行統一編號。

（7）成孔

采用柴油打樁機將帶有特制樁尖的鋼制樁管打入土層中至設計深度，然后緩慢拔出樁管即成孔。在沉管成孔施工中，應做到：①樁機必須平穩，不發生移動或傾斜，樁管應對準樁位。②沉管開始階段應輕擊慢沉，待樁管方向穩定后再以正常速度沉管。

（8）混合料的配制

①配料時施工現場配備臺秤，對土和石灰的質量進行準確稱量，精確至Kg。

②在摻拌混合料之前，要對其中土料的含水量進行現場檢測。如果實際含水量超過其最佳含水量±2%（即Wop±2%）時，則要對土料進行晾曬或灑水處理。

（9）擠密成樁

采用機械夯實法成樁，為使樁身土在夯實的同時能與周圍土體產生擠密效果，要求夯錘端部做成為梨形或盤形，錘的直徑、夯錘重量、夯錘落距等均要求符合設計及規范要求。

（10）樁機移位

經技術人員確認樁頂標高符合要求后，再移至下一樁位，重復上述步驟。

4、結束語

通過強夯、沖擊碾壓和灰土擠密樁各施工環節進行了嚴格的技術控制，大準至朔黃鐵路聯絡線一段地基處理施工合格率100%，完全滿足了設計要求。