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(chē)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(chē)安全,為此,鐵路部門(mén)每年都投入了大量資金整治基床病害。CFG樁是近年來(lái)新開(kāi)發(fā)的一種地基處理技術(shù),本文通過(guò)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多數(shù)為兩巖風(fēng)化后形成的粘土糞土甚至膨

2、脹土。1.2排水不暢。由于地表地下排水沒(méi)施不足,道床污染嚴(yán)重,持剮近幾年來(lái)工務(wù)部門(mén)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

3、底長(zhǎng)期被水浸泡,使基床及地基軟化,強(qiáng)度降低。在列車(chē)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(chē)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(chē)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(guò)基床土體的承載能力時(shí),隨著列車(chē)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的荊州電廠鐵路專(zhuān)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.

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)27.0m。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(guò)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

5、于120kN/m。施工采用振動(dòng)沉管成樁機(jī)成樁,28天無(wú)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CFG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

6、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(lái)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(kāi)始沉管,沉管過(guò)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

7、錄電流一次,并對(duì)土層變化處應(yīng)特別說(shuō)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(guò)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(guò)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。(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(guò)20cm?;旌狭系臄嚢桧毦鶆?,攪拌時(shí)間不得少于1min。2.2.4拔管

8、(1)當(dāng)混合料加至沉管投料口平齊后,開(kāi)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(guò)程中不允許反插。(3)當(dāng)樁管拔出地面,確認(rèn)成樁符合

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