高鐵項(xiàng)目高壓旋噴樁施工對(duì)既有相鄰高鐵基礎(chǔ)的影響

陳若曦

(西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程學(xué)院，陜西 西安 710043)

在軟層地層上的高鐵一般使用的是樁基礎(chǔ)，這樣在設(shè)計(jì)時(shí)不僅可以滿足單樁軸的容量和剛度，還能滿足它的承載力。在實(shí)踐中要準(zhǔn)確計(jì)算出橋墩的側(cè)移量和側(cè)移的計(jì)算值，當(dāng)基樁出現(xiàn)問題時(shí)，就要及時(shí)采取有效的解決措施，降低對(duì)相鄰高鐵基礎(chǔ)的影響。

1 高壓旋噴樁施工對(duì)相鄰高鐵基礎(chǔ)的影響因素

1.1 地質(zhì)條件

地質(zhì)條件是高壓旋噴樁施工中最為基本的影響因素，通常情況下，基坑圍護(hù)工作首先是根據(jù)地質(zhì)條件來選擇施工方案的，土質(zhì)較好的區(qū)域，則是可以采用高壓旋噴樁施工方案的。針對(duì)一些土質(zhì)較差的區(qū)域，就可以采用挖孔的方式，在必要時(shí)還可以增加一些混凝土支撐。

1.2 開挖的深度與寬度

高鐵項(xiàng)目實(shí)施的過程中，基坑開挖的深度同寬度也是高壓旋噴樁施工最直接的影響元素。一般而言，開挖的深度與寬度越大，風(fēng)險(xiǎn)性也就越高，這時(shí)候就需要選擇一些更為安全可靠的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。例如在一些軟土地基中，深度一般是要大于5m左右，而且還要考慮到鉆孔樁的設(shè)置，根據(jù)情況適當(dāng)?shù)脑黾右恍┲挝铩?/p>

2 高壓旋噴樁施工對(duì)既有相鄰高鐵基礎(chǔ)的影響

2.1 工程介紹

某高鐵在建成的兩年后，由于在橋墩處是高壓旋噴樁加固的地基工程，所以其中有三根高壓旋噴樁同施工臨近的高鐵線出現(xiàn)了橫向偏移的情況。假設(shè)這棟橋梁是單箱單室簡(jiǎn)支橋梁，樁長(zhǎng)59m，樁端會(huì)進(jìn)入弱風(fēng)化泥質(zhì)的砂鹽層。該項(xiàng)工程采用的施工方式為單管法，可以知道噴嘴的直徑是2mm，噴射的速度是每分鐘20cm，高壓旋噴樁施工的深度是30m。經(jīng)過地質(zhì)查看之后，發(fā)現(xiàn)由于雨季原因，附近工程施工又改變了地下水系統(tǒng)，導(dǎo)致地下水系統(tǒng)逐漸上升，浸泡在路基上，最后決定使用高壓旋噴樁施工技術(shù)。

技術(shù)人員利用計(jì)算機(jī)軟件建立了一個(gè)綜合性的三維模型，在這個(gè)模型中包含了樁基、承臺(tái)和橋墩等，樁基和承臺(tái)的材質(zhì)是C35混凝土。從建模的整體中可以發(fā)現(xiàn)，在平面范圍內(nèi)承臺(tái)外圍是25cm，深度是135.2m，整個(gè)模型都是采用的實(shí)體單元模擬。在土地的地面則是采用固定邊界，這樣就可以限制任何位移，側(cè)面僅是需要約束水平方向的位移。

2.2 計(jì)算結(jié)果

從最后的結(jié)算結(jié)果中可以看出，橫橋向位移的計(jì)算值是26m，在橋段處上行線平面的位置同實(shí)際位置之間還存在著一定的距離，在比較之后，發(fā)現(xiàn)下行線同實(shí)際位置之間也有22毫米的偏差。當(dāng)計(jì)算值同實(shí)際的計(jì)算數(shù)值相比較更大時(shí)，可能同施工過程中的模擬不準(zhǔn)確有關(guān)，致使周邊范圍內(nèi)的土體發(fā)生了變形，然后向著四周擠壓，最后出現(xiàn)了側(cè)移的情況。

在不同高壓旋噴樁的施工壓力下，墩頂橫橋的水平也會(huì)出現(xiàn)不同變化，隨著施工壓力的增加，土體塑性也會(huì)加劇，橋墩的偏移量就會(huì)增加。從最后的結(jié)構(gòu)狀態(tài)評(píng)估中也可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)樁在受到高壓旋噴樁施工影響之后，會(huì)呈現(xiàn)出一種彎曲的狀態(tài)。同時(shí)，測(cè)土壓力對(duì)于樁基豎向的承載力影響比較小，最后導(dǎo)致樁身位移和應(yīng)力也發(fā)生了變化。要判斷出樁基是否還可以正常使用，就可以對(duì)鋼筋混凝土偏心受壓的構(gòu)建進(jìn)行精確的計(jì)算，在計(jì)算完成之后，才能進(jìn)行正常的投入使用。

2.3 整治措施

根據(jù)結(jié)構(gòu)狀況的評(píng)估來看，該項(xiàng)高鐵工程橋墩樁在發(fā)生偏移之后，沒有出現(xiàn)過多的裂縫，仍舊可以繼續(xù)使用。為了滿足橋梁構(gòu)建穩(wěn)定性和安全性的基本要求，可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況來進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在高鐵項(xiàng)目施工的過程中，還存在著另一條線路，這時(shí)候就可以采用應(yīng)力的方式來糾正偏差。而在糾正的時(shí)候，應(yīng)該盡量讓檢測(cè)技術(shù)的水平位移同土體的深層水平位移在同一水平面，然后通過回填處理的方式，對(duì)橋墩的垂直度進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的監(jiān)測(cè)。

同時(shí)，還需要注意的是，在高壓旋噴樁施工過程中，應(yīng)該做好地基的處理方式，首先就是要改變路堤的結(jié)構(gòu)模式，為了防止地基被破壞，要在底層多鋪設(shè)一些土工合成的材料。其次，確保路基剛度的均勻性，在線路縱向上做到準(zhǔn)確，絕對(duì)不要出現(xiàn)剛度突然變化的現(xiàn)象。最后，是要做好質(zhì)量檢測(cè)工作，在高壓旋噴注漿完成之后，檢查四周是否出現(xiàn)了異常的固結(jié)體，以此來作出相應(yīng)的調(diào)整。

3 結(jié) 語

根據(jù)高速鐵路的施工要求，高壓旋噴樁施工技術(shù)能夠有效改善路基，避免出現(xiàn)鐵路沉降的現(xiàn)象，這是一種非常成熟且快捷的處理模式。而在實(shí)際的施工過程中，應(yīng)該確定路基的剛度，不要出現(xiàn)過大的誤差，以此來降低對(duì)相鄰高鐵基礎(chǔ)的影響。