淺談鐵路路基下沉病害及軟土路基加固

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1、淺談鐵路路基下沉病害及軟土路基加固摘要：鐵路路基基床是軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)承受列車和軌道荷載，固此必須具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，基床出現(xiàn)病害，將影響線路質(zhì)量，嚴(yán)重的將危及行車安全，為此，鐵路部門每年都投入了大量資金整治基床病害。CFG樁是近年來新開發(fā)的一種地基處理技術(shù)，本文通過鐵路軟土地基試驗(yàn)段CFG樁的施工，闡述采用振動(dòng)沉管成樁機(jī)成樁的CFG樁施工工藝、質(zhì)量控制要點(diǎn)以及樁身質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)。關(guān)鍵詞：鐵路路基;下沉病害;加固；CFG樁1、鐵路路基下沉的原因1.1路基基床土質(zhì)不良。產(chǎn)生路基基床病害的地段路基土

2、多數(shù)為兩巖風(fēng)化后形成的粘土糞土甚至膨脹土。1.2排水不暢。由于地表地下排水沒施不足，道床污染嚴(yán)重，持剮近幾年來工務(wù)部門為了增加路基寬度便于養(yǎng)護(hù)維修，在路肩兩側(cè)作了漿砌或干砌條石路肩，增大了路基基床壓應(yīng)力，堵塞了路基面的排水通道，使路基基床產(chǎn)生翻漿冒泥與道渣陷槽而釀成基床土的承載能力不足則發(fā)生下沉和從基床兩側(cè)隆起。1.3基底軟弱。據(jù)調(diào)查，修建復(fù)線時(shí)，路堤基底和老路基邊坡未作任何處理。原地表土質(zhì)松軟，強(qiáng)度不足，路堤穩(wěn)定性差，承載力低。1.4水浸路基。上行線旁靠近路堤有一稻田灌溉用水渠，種植季節(jié)，部分

3、地段的渠水漫流至上行線旁的取土坑內(nèi)和低洼處，地表水排水不暢，路堤邊坡及基底長(zhǎng)期被水浸泡，使基床及地基軟化，強(qiáng)度降低。在列車動(dòng)荷載作用下，產(chǎn)生線路下沉，道碴上鼓、軌枕位移和翻漿冒泥等病害。1.5列車動(dòng)荷載的影響。路基基床是軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，不但承受著線路上部建筑的靜載而且承受著列車循環(huán)作用的動(dòng)載，翻漿冒泥等淺層病害和下沉擠出變形等較深層的病害，均與路基基床動(dòng)應(yīng)力有關(guān)。當(dāng)基面動(dòng)載超過基床土體的承載能力時(shí)，隨著列車荷載的作用，道床會(huì)不斷地“切入”基床土體內(nèi)，導(dǎo)致線路持續(xù)下沉。2、軟土路基加固比如我所參建

4、的荊州電廠鐵路專用線某鐵路路基試驗(yàn)段設(shè)計(jì)總長(zhǎng)度90米（K0+000～K0+090），寬度30m。路基填高4.5m。以前的整治措施在線上應(yīng)用，旋工周期長(zhǎng)，剛性或半剛性封閉層，強(qiáng)度不易控制，因此效果欠佳，故而探索研究新的整治方法顯得十分必要。根據(jù)試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)填筑研究的目的、內(nèi)容，試驗(yàn)工點(diǎn)的地形條件及工程地質(zhì)條件，該工點(diǎn)K0+040～K0+090選擇了CFG樁復(fù)合地基樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)地基處理方案。其中K0+040～K0+060設(shè)計(jì)為懸浮樁，樁長(zhǎng)17.5m；K0+060～K0+090設(shè)計(jì)為穿透軟土層樁，樁長(zhǎng)27.0

5、m。樁直徑500mm，樁間距2.0m，呈正方形布置。樁頂鋪設(shè)0.3m厚碎石墊層，最大粒徑不超過3cm。墊層內(nèi)鋪設(shè)一層雙向土工格柵，設(shè)計(jì)抗拉強(qiáng)度大于120kN/m。施工采用振動(dòng)沉管成樁機(jī)成樁，28天無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不小于5MPa。樁體材料采用碎石、石屑、粉煤灰、水泥、水配合而成，基本配比如表1：CFG樁樁體材料配合比（kg/m3）表1425號(hào)水泥粉煤灰碎石、石屑水1112131688189CFG樁施工工藝2.1工藝流程CFG樁施工工藝流程為平整場(chǎng)地，測(cè)量放線，樁機(jī)就位，振動(dòng)沉管，成孔檢查，（拌和CF

6、G樁混合料）灌注混合料，振動(dòng)拔管，移位施打下一根樁，按上述工序施打完全部CFG樁后打樁結(jié)束，成樁檢查。2.2CFG樁施工2.2.1施工準(zhǔn)備（1）平整施工場(chǎng)地，并進(jìn)行碾壓和晾曬。防止樁機(jī)進(jìn)場(chǎng)和施工陷入泥濘中。（2）進(jìn)行樁位放樣，施放的樁位應(yīng)明顯、易找、不易被破壞，采用有一定直徑和深度的白灰點(diǎn)中間釘竹釘來表示樁位。（3）確定施打順序。采用預(yù)制鋼筋混凝土樁尖時(shí)須埋入地表以下300mm左右。（4）根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)、沉管入土深度確定機(jī)架高度和沉管長(zhǎng)度并進(jìn)行設(shè)備組裝。樁機(jī)就位須水平、穩(wěn)固，調(diào)整沉管與地面垂直，確

7、保垂直度偏差不大于1%。（5）試成孔不應(yīng)少于兩個(gè)，以復(fù)核地質(zhì)以及設(shè)備工藝是否適宜，核定選用的技術(shù)參數(shù)。2.2.2沉管啟動(dòng)馬達(dá)，開始沉管，沉管過程中要注意調(diào)整和保持樁機(jī)的穩(wěn)定，嚴(yán)禁傾斜和錯(cuò)位。沉管應(yīng)做好記錄。每沉1m記錄電流一次，并對(duì)土層變化處應(yīng)特別說明，直到沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高。2.2.3投料（1）在沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，停機(jī)馬上投料。也可在沉管過程中用料斗進(jìn)行空中投料，待沉管至設(shè)計(jì)標(biāo)高后須盡快投料，直到管內(nèi)混合料頂面與鋼管料口平齊。如上料不足，須在拔管過程中進(jìn)行空中投料，以保證成樁樁頂標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。

8、（2）混合料配比應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)定，碎石和石屑含泥雜質(zhì)不大于5%。按設(shè)計(jì)配比配制混合料，投入攪拌機(jī)加水拌和，加水量由混合料坍落度控制，一般坍落度為3-5cm，成樁后樁頂浮漿厚度一般不超過20cm。混合料的攪拌須均勻，攪拌時(shí)間不得少于1min。2.2.4拔管（1）當(dāng)混合料加至沉管投料口平齊后，開動(dòng)電動(dòng)機(jī)，原地留振10s左右，然后邊振邊拔。（2）拔管速率按均勻線速控制，一般控制在1.2-1.5m/min左右，如遇淤泥或淤泥質(zhì)土，拔管速率可適當(dāng)放慢。拔管過程中不允許反插。（3）當(dāng)樁管拔出地面，確認(rèn)成樁符合