李瀾濤
(中鐵十九局第二工程公司,遼寧 遼陽 111000)
我國的交通建設中,或多或少的都會遇到地基不穩的狀況,在施工過程中,濕陷性黃土、軟基等都是較為常見的不良地基,由于這些結構,常常會引發諸多質量病害。而該類結構對于路基質量的影響主要是對路基含水量、抗剪強度以及密實度和壓縮性的影響。從而直接降低了路基的承載性能,從而引發路面的斷裂、沉降以及塌陷等問題,使得整個道路系統穩定性降低,從而引發很多安全事故,威脅著人們的生命財產安全。而高鐵建設對于道路的穩定性要求更加嚴格,因此高鐵基礎的穩定性必須予以保證,而基礎加固處理的方式較多,在進行選擇時還需要依據工程的實際情況進行考慮兩。而灰土樁技術和鋼筋混凝土加固技術是較為常用的地基加固技術,通過有效的結合兩種技術可以顯著加強高鐵基礎性能,因而這種綜合加固的措施值得探討。文章便針對這種綜合處理的方式進行了分析,介紹其加固機理的同時提出了施工的設計、方式。
鋼筋混凝土的結構以及性能較為穩定,因此在搞鐵路基的加固處理中,主要發揮穩定作用,這種作用屬于力學作用,主要對土體進行擠密和加固。而灰土樁,除了能夠發揮力學作用之外,還能夠同周圍的土體發生化學反應,主要原因在于灰土樁的成為是以石灰以及土料按照一定的比例混合而成,而在使用的過程中,石灰會和土發生一定的化學反應,這種反應能夠有效提高路基的整體性,從而提高強度。
通過鋼筋混凝土樁和灰土樁的結合這種綜合治理的方式加固高鐵路基,主要是通過鋼管以及樁體對路基土體進行試壓,通過這種樁體下放的動作,使得作業面土體受到擠壓,而使得密度得以提高,這種擠壓作用和排土作用效果便是擠密效果,但是,會受到上覆壓力、土質和地質結構的差異而產生不同。根據實際的打樁施工效果分析,擠密效果會受到施工現場路基滲透性的影響,并且二者呈現出正比例關系。
通過綜合加固方式對高鐵路基加固的過程中,樁體會受到路基土體的作用,對不同的路基土體進行比較,可以發現,灰土樁由于受到該作用力,會產生較大的形變模量,因而這就使得灰土樁需要承受的應力會由于樁體同土體之間的作用力而加大,從而減小了路基深處的原土體應力,因而能夠有效的消除、轉移土體持力層由于受到荷載力發生變形而對道路造成的不利影響。需要予以關注的是,基于荷載問題進行分析,雖然在平面布置上灰土樁僅為載荷板的1/5,但是其承受的荷載卻達到了總荷載的1/2。
在對高鐵路基進行加固的過程中,所使用的方式應當與實際的土體性質相適應,因而在采用鋼筋混凝土和灰土樁這一綜合治理措施進行路基加固的時要結合現場的土體性質以及厚度等條件。結合現場使用的設備狀況(功率、種類、型號、大小),首先對樁孔以及沉樁深度進行確定,一般確定的孔深不小于六米,繼而在對樁體材料進行選擇。各個加固樁之間的距離應當通過現場實驗予以確定,若是沒有相關資料作為依據,也可以將土體干重度作為相關指標對擠密土進行控制。若是沒有特殊規定,樁體和樁體指甲你的距離可以設定為1.2米至1.8米之間,加固樁體的間距不宜過于密集,若間距過小則樁體便失去了其豎向承載力和側向擠密作用;也不宜過于稀疏,間距過大無法發揮其對路基承載力的提高,也無法發揮其應有的側向擠密作用。布樁的形式較多,可以采用梅花形、三角形以及正方形等多種方式。
在綜合使用灰土樁、鋼筋混凝土樁進行高鐵路基的加固處理時,必須事先編制具體、詳細的施工方案,待通過審查、批復后方可進行施工。開工前,應根據項目的設計圖紙,選取特定點位進行試樁,倘若作業范圍以內的路基土質相同,可只選取一個點位試樁。一般情況下,試樁的面積應設定在200m2以上,待清除基底表面上的草皮、腐質土、砂石等雜質后進行碾壓,同時在場地內布置好臨時的排水、截水設施,再允許施工機械、設備進場。對于試樁標高、位置等標準的控制,應利用全站儀進行測量、放線,根據項目的設計布置多個水準點。為避免間隔成樁的過程中出現漏樁,對于作業面中的各個樁位,項目的技術人員應利用白灰加以標注、編號
對于灰土樁、鋼筋混凝土的綜合使用與施工,主要是以由外向內的順序進行沉樁,而單排樁的具體施工則需要從兩端同步向內進行。在作業范圍以內,邊緣區域、最后一排的布樁主要采用鋼筋混凝土樁,目的在于限制、約束施工基底的土體向外擠出,并進一步加強側向約束,以此提高路基整體的穩定性。另外打石灰樁時,周圍地基受到擾動,強度暫時下降,因此一般將施工后3到4周時的強度值作為管理的目標值較為妥當。
通過上述分析可以看出,灰土樁、鋼筋混凝土結合的加固方式對于高鐵路基的加固效果十分顯著,通過對二者使用分配、布置的合理性以及科學性的提高,不但能夠對高鐵路基的強度、穩定性和密度予以增加,同時還能夠對含水量有效降低,并且加固后的地基能夠長久的保持穩定、堅固、安全的性能。
[1]王金山.山河智能旋挖,京滬高鐵創神話,京滬高速鐵路南京大勝觀長江大橋工程施工記[J].工程機械,2008(02).
[2]楊銘.客運專線軟土地基處理施工技術[A].客運專線工程技術學術研討會論文集(上)[C].2008.
[3]蔣云飛.鐵路提速路基加固振動沉拔樁機的動力學分析與優化設計[D].石家莊鐵道學院,2005.