渝貴鐵路重慶西站部分濕陷性軟體路基的處理

何 龍 （渝黔（渝萬）鐵路有限責任公司，重慶 400010）

渝貴鐵路重慶西站J2K1+325-J2K1+655、J2K1+740-J2K1+830等區段地貌特征為川南低山丘陵區地帶，為山地間河床沖刷堆積體，厚約5～12m，紅褐色土壤，土質夾小顆粒砂石，表層為耕植土，較為堅硬，Ⅱ級普通土。5m以上 σ0=128kPa，5m以下σ0=147kPa。場地濕陷性類型為自重濕陷，自重濕陷等級為Ⅳ級，濕陷厚度為5～12m，自重濕陷量計算值為2.5～98.58cm，總濕陷量計算值為11.5～123.5cm。該段軟體路基濕陷性厚度較大，斷面較寬（最大寬度可達48m），濕陷等級較高，采用一般性換填土和擠密樁無法滿足消除該區段地基濕陷性的技術要求，而且存在水土流失、沖毀農田、產生糾紛而阻礙施工等外部環境問題。為妥善解決濕陷性軟體路基沉降及阻工等外部環境問題，現場考慮采用柱錘沖擴樁進行地基處理。

1 現場情況及設計參數

1.1 地動參數

根據中國地震動參數區劃圖（GB18306-2001），測區地震動峰值加速度等于0.05g。地震動反應譜特征周期0.35s。設計中，綜合考慮，在此區段采用柱錘沖擴樁加固地基。

1.2 設計參數

柱錘沖擴樁樁徑0.6m，呈正三角形布置，其布置間距為1.4m、1.6m兩種。地基處理后復合地基承載力要求不小于180kPa。柱錘沖擴樁樁身水泥采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。室內水泥塊在標準養護條件下，28d標準試驗立方體抗壓強度平均值不小于1.5MPa，90d標準試驗立方體抗壓強度平均值不小于1.8MPa。水泥摻入量擬為被加固濕土質量的15%～20%，水泥漿水灰比0.45～0.55。

軟土地段地層自上而下依次為人工填土、松軟土、粉質黏土、泥巖夾砂巖等。

1.3 主要工作量

（重慶西站及動車所） 樁間距 樁長 Φ0.6m柱錘沖擴樁 柱錘沖擴樁填碎石段落J2K1+325～J2K1+655加固K區J2K1+740～J2K1+830長度（m） 根數（個）1.6 4.0～8.0 17332 2900 4476加固N區1.4 12.0～14.0 9465 784 2385

2 施工工藝

2.1 施工程序

清理平整場地→布置樁位→施工機具就位→鉆孔→鉆孔檢測→孔內填料→柱錘分層沖夯→成樁檢測→施工機具移位→樁基檢測

2.2 工藝流程圖

3 施工方法

3.1 樁位測放

按設計樁位布置圖進行測放，確保間距符合設計要求?，F場樁位一旦測放，采用白灰灑線定位或用水泥墩標注,標注要求明顯、不發生偏移。

3.2 樁機設備就位

根據軸線標出樁位并復測后，移動樁機至樁孔位置，完成樁機就位。樁機就位時，機身應平穩穩固，使沖錘對準孔中心，保持穩定，當加固深度較深、柱錘長度不夠時，也可以先挖一部分土，然后進行沖擴，并能自由地落入孔底，確保動能壓強。

3.3 成孔

①考慮成孔效率，根據施工現場實際情況，成孔方法為柱錘沖孔跟進護管的方法成孔。柱錘沖擴樁宜用直徑500mm，質量2～3t的柱狀錘進行施工。將柱錘提升到3～5m，脫勾下落，沖擊土層成孔，達到一定深度（0.5～1m）時跟進護管；如此反復，在總體深度接近設計成孔深度要求0.5～2m時，可以在孔內填少量粗骨料繼續沖擊，直至孔底被夯密實。如難以成孔時，可采用填料沖擊成孔、二次復打成孔或套管成孔、鉆孔等方法。

②成孔直徑0.6m。本段路基預鉆孔柱錘沖擴樁樁長4～14m，成孔前應在標注出相應的孔深位置，以保證成孔深度滿足設計要求。

③成孔施工順序：由外向里間隔分排施工。具體見附圖。

④當施工遇到坍孔或縮頸時，可用硬骨料夯填消除塌孔影響。

柱錘沖擴樁平面布置示意圖

3.4 樁孔驗收

夯填前樁孔須檢查：成孔直徑、深度、垂直度是否達到設計要求，孔內虛土、積水情況也需在施工日志中進行詳細標注，并報現場監理。

3.5 成樁

當孔深度接近設計成孔深度要求0.5～1m時，在孔內填適量碎石骨料繼續沖擊，直到孔底被夯密實；然后向孔內逐層填入拌合填料，層厚度在0.8～1.5m進行控制，每填一層用柱錘夯實一層；直至樁頂設計標高以上至少0.5m，其上部樁孔用原土夯封。成孔和填料夯實的施工順序，間隔進行。柱錘沖擴樁在成樁過程中，用單擊貫入度來控制分次填料和夯擊次數，單擊貫入度不大于20cm。距地面1～2m時，柱錘落錘高度減小至2～3m。

本樁施工完成后，對施工機具進行移位，施工下一根樁。

3.6 樁基檢測

在樁基施工完成后，安排實驗室人員對樁身質量、樁間土處理效果、復合地基承載力等進行檢算。

4 施工質量保證措施

4.1 質量控制

①樁位放線：關鍵在于位置的精確性。首先由測量人員根據設計圖放出樁位線,由專人復核驗線。報監理單位核實，做好樁位預檢紀錄。待監理核實后方可進行下一步工作。

②樁機垂直度控制：樁位的允許偏差應小于樁間距的5%，采用鋼尺對已放的樁位進行復核，在確定所要打的樁位準確后，移樁機就位，調整設備水平，使護管及柱錘中心與樁位對齊，確保其垂直度偏差不大于樁長1.5%，可采用線錘進行測量其垂直度，必要時可以試錘一次。

在成樁過程中考慮沖擊錘的自震偏移，在每天開工前要復核檢測樁機垂直度。對于不滿足要求的，應立即停止施工，移動樁機調整其垂直度滿足要求為止。

③柱錘沖擴樁開錘成孔：為避免產生位移偏差、造成地面隆起，最初開孔時采用柱錘低落距（2～4m）輕夯成孔。在孔深達到2.5～4m后，增大落距，護管跟進，成孔至設計要求標高。

④樁體直徑控制：在樁身達到樁設計長度的1/3～1/2后，在施工中宜采用平頭錘沖擊，有利于填料的密實性，而且不會使孔徑擴得太大。在樁徑允許偏差為不小于設計值，注意隨時采用尺量檢查或部分樁挖探抽檢檢查樁徑。若樁徑不滿足設計要求，應加大填料量及過程控制，將護管直徑擴大，以滿足要求。

⑤地面隆起控制：沖擴成樁過程中，應隨時觀察地面隆起情況。當地面有明顯隆起時，應立即減小柱錘落距，采用低落距多次夯擊，達到設計要求。

⑥對成品的保護：對已經成樁的部分，若樁頂標高高出設計標高，在鋪設砂墊層前需清除超高部分，宜用人工清理至設計樁頂標高，再采用壓路機碾壓平整。

4.2 質量檢驗

主控項目：①柱錘擴沖樁樁身材料，采用碎石或碎石夾礫砂，粒徑以20mm～30mm較好，最大粒徑不宜大于50mm，含泥量小于5%。同一產地、品種、規格且連續進場的碎石，每3000m3為一批，不足3000m3時也按一批計。在料場抽樣檢驗含泥量試驗和篩分試驗，每批抽樣檢驗1次。

②柱錘沖擴樁施工結束7～14d后，采用鉆機取樣對樁身質量進行抽樣檢驗。檢測數量不小于總樁數的3‰，且不小于3根。樁徑不得小于設計值，樁位偏差不得大于樁間距的5%。在全樁長范圍內，在樁心附近用鉆機取樣，以檢測樁身的連續性和完整性。上下樁的對中不得大于5cm。

③柱錘沖擴樁施工結束7～14d后應對樁間土的處理效果進行檢驗。在樁間形心點、成孔擠密深度范圍內采用動力觸探對樁間土的擠密效果進行檢測，沿線路縱向連續每50m抽樣檢驗不少于3處。貫入試驗中用重型動力進行觸探，N63.5≥10。

④柱錘沖擴樁承載力檢驗宜在成樁28d后進行后。采用復合地基載荷試驗，檢驗樁數不小于總樁數的2‰，并不少于3根。

5 結束語

目前渝貴鐵路已于2018年1月26日開通運營，在運營后，經運營設備管理單位反映，該段路基未發生過任何沉降問題。以良好的狀態保障了鐵路運營安全，取得了既定目標。