擠密樁復合地基在濕陷性黃土地基處理中的應用

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1、·線路／路基·擠密樁復合地基在濕陷性黃土地基處理中的應用劉好正(中鐵第四勘察設(shè)計院集團有限公司，武漢430063)摘要：鄭西客運專線沿線絕大部分地段為濕陷性黃土地區(qū)，在擠密樁成樁后，由于樁的變形模量遠大于樁問為消除黃土濕陷性、使路基工后沉降滿足鋪設(shè)無砟軌道的要土的變形模量，在擠密樁與地基土的共同作用下，剛度求，沿線路基工點采用了多種地基處理措施，其中擠密樁復合較大的樁體受到較大的附加應力，消除了持力層內(nèi)大地基是全線應用最為普遍的地基處理措施之一。以滎陽車站量的壓縮變形和濕陷變形的不利因素。工點為例，從擠密樁復合地基加固機理、擠

2、密樁復合地基設(shè)計1．3化學作用計算、施工控制、沉降觀測及處理效果檢驗等方面進行全面闡擠密樁分為灰土擠密樁和水泥土擠密樁兩種?；沂觯c設(shè)計過程和得出的結(jié)論對濕陷性黃土地區(qū)鐵路、高速公路工程設(shè)計施工具有借鑒意義。土擠密樁樁體材料為石灰與土按一定體積比(“二八”關(guān)鍵詞：鄭西客運專線；濕陷性黃土；地基處理；擠密樁；復或“三七”灰土)均勻拌和的材料，生石灰吸水生成氫合地基氧化鈣的過程中，吸收周圍土體的水分而膨脹，對周圍中圖分類號：U238；U213．15文獻標識碼：A土體產(chǎn)生進一步的擠密作用；并且由于放熱作用使土文章編號：1004—2

3、954(2010)10一O014—04體中部分水分蒸發(fā)，加速土體的固結(jié)過程；同時生成的因飽和沉淀形成膠體，經(jīng)過再結(jié)晶后構(gòu)成合成體與土鄭西客運專線是我國中長期鐵路規(guī)劃中l(wèi)0條客運體間緊密膠結(jié)而產(chǎn)生較高強度，因而提高了復合地基專線中徐蘭客運專線(徐州一鄭州一西安一寶雞一蘭承載力。水泥土擠密樁樁體材料為水泥12％～15％州)最先開工的一段。鄭西鐵路客運專線穿越豫西山地摻入土中拌和均勻，通過夯入水泥土，水泥的水解、水和渭河沖積平原，南倚秦嶺、北臨黃河，沿線90％區(qū)段為化反應生成的氫氧化鈣、含水硅酸鈣能迅速溶于水中，黃土覆蓋，其中濕陷性

4、黃土區(qū)段約占線路總長的65％，使水泥顆粒表面重新暴露出來再與水發(fā)生反應，周圍濕陷性黃土地基處理技術(shù)是全線最大的技術(shù)難題之一。水溶液逐漸達到飽和，水分子繼續(xù)深入顆粒內(nèi)部但生濕陷性黃土為非飽和的欠壓密土，具有較大的孔成物已不能溶解，只能以細分散的膠體析出，懸浮于溶隙率和偏低的干密度，在土的自重壓力和附加應力作液中形成膠體，從而提高地基承載力。用下受水浸泡時，將發(fā)生急劇而大量的附加下沉。1．4“樁一網(wǎng)一土”共同作用擠密樁復合地基通過“樁一網(wǎng)一土”三者的共同作1擠密樁復合地基加固機理用，褥墊層中的網(wǎng)具有荷載分擔作用，樁起豎向增強作擠密

5、樁復合地基在濕陷性黃土地基處理中，能有用，樁間土承受的荷載應力相對減小，使樁土應力分布效地消除大厚度黃土的濕陷性。擠密樁處理濕陷性黃更為協(xié)調(diào)，有利于工后沉降的控制。土地基是利用成孔和分層夯填灰土或水泥土時的側(cè)向2擠密樁復合地基設(shè)計和計算擠密作用，使樁間土得到擠密而提高工程性能，并形成具有一定承載力的樁體，和樁間土共同作用成為復合2．1荷載計算地基；通過樁頂褥墊層內(nèi)土工格柵使上部附加應力分路基荷載：白路基面以上，單線軌道及列車荷載換布更為合理，地基的沉降變形更為協(xié)調(diào)。擠密樁加固算土柱高度參照表1執(zhí)行，采用“ZK”活載。地基的機理

6、如下。表1軌道、列車單線換算荷載1．1擠密作用項目容重／(kN／rn)1819202l22擠密樁是成孔過程中橫向加密土層，施工成孔套管打入黃土層時，樁管周圍地基土受水平擠壓作用，從而管周圍一定范圍內(nèi)的土在水平各個方向產(chǎn)生位移，減4,-fL隙率，增加密實度，部分或全部消除濕陷性。1．2置換作用2．2樁徑選擇擠密樁樁徑過小，則要達到地基處理效果樁數(shù)會收稿日期：2010—04—19作者簡介：劉好正(1974一)，男，高級工程師，1997年畢業(yè)于西南交通增加很多，并增加成孔和回填工作量；樁徑過大，則對大學水文地質(zhì)工程地質(zhì)專業(yè)，高級工程

7、師，注冊巖土工程師。樁問土體擠密效果不夠，難以完全消除地基土的濕陷14鐵道標準設(shè)計RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(1o)劉好正一擠密樁復合地基在濕陷性黃土地基處理中的應用·線路／路基·性。綜合考慮以上因素，《鄭西客運專線路基設(shè)計原1／3樁長、應力按30。向下擴散后的附加應力；下臥層則》對擠密樁樁徑作出如下一般規(guī)定：擠密樁處理深s采用分層總和法計算度不超過12In時，擠密孔直徑0．35～0．45In，不設(shè)預S下=∑(S1+S2+?+S)鉆孔；擠密樁處理深度12～15In時，擠密樁直徑(D)計算深度至附加應力為

8、自重應力的0．1倍處。0．5～0．6m，需設(shè)預鉆孔，預鉆孔(d)直徑0．25～地基變形計算時，假定地基內(nèi)的應力分布可采用0．3m；當加固深度大于15m時，應采用柱錘沖擴(孔各向同性均質(zhì)線性變形體理論，地基應力按布辛內(nèi)斯內(nèi)強夯)擠密樁工法加固濕陷性黃土地基?？私庥嬎?，其最終變形