高速铁路软土路基施工处治技术

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 高速铁路软土路基施工处治技术 摘要：结合某高速铁路软土路基 施工处治的成功实践，详细阐述了该软 土路基施工处治中岩溶注浆和 CFG 桩 的施工方法，为高速铁路软土路基施工 处治积累了新的技术资料。 中国论文网 /2/view-12911017.htm 关键词：高速铁路；软土；路基 施工。 1 工程概况 某高速铁路软土路基段，共长 2208.69m，地层岩性从上往下依次为人 工填土；耕植土，湿，松散；淤泥，灰 黑色，流塑，=60Kpa；粉质粘土，软 塑，=120Kpa,土石；粉质粘土，硬塑， =150Kpa；粉细砂，松散， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 =100Kpa；中砂，松散，=120Kpa； 粗砂，松散中密，=200250Kpa； 弱风化灰岩，=800Kpa；局部灰岩岩溶 较发育，溶蚀严重，局部岩溶发育，并 有溶洞。软基处理主要采用岩溶注浆、 CFG 桩加固。 2 处治方法 先进行岩溶注浆的施工，后施工 CFG 桩与粉喷桩，布孔时注浆孔位与 CFG 桩及粉喷桩位相互交错布置。 （1）岩溶注浆。岩溶地基处理 前，利用探灌结合，选取钻孔总数的 10% 20%做为先导勘探孔，进一步探 明岩溶发育情况，以确定合理的岩溶地 基处理相关参数和施工工艺。注浆孔纵 向间距 5m，排距 5m，梅花型布置。根 据先导勘探孔揭示岩溶发育情况，土层 帷幕厚 3m，潜入基岩内 6m，若施工过 程中遇溶洞，应至溶洞底板下 1.0m。注 浆套管嵌入基岩 0.5m，用水泥砂浆固结 成一体。注浆孔施工从路基坡脚向线路 中心的顺序进行，先两侧后中间，保证 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 注浆质量。注浆孔位移动不超过 0.5m。 注浆水泥采用 PO32.5 普通硅酸盐水泥 和 43Be 水玻璃混合浆液，水泥浆液 水灰比为 1: 0.81:1，若遇到空的岩溶 通道、较大溶洞和裂隙处，视具体情况 灌入中粗砂或稀的水泥浆液对溶蚀腔体 填充。注浆成孔采取全孔取芯的地质钻 探方法。开孔孔径不小于 110mm，终 孔孔径不小于 91mm。地表有覆土时， 为防止孔口坍塌或缩孔，必要时下孔口 管或采用跟管钻进。注浆时根据钻探记 录和注浆试验结果选择适宜的浆液水灰 比。注浆开始先进行自流注浆（注浆压 力为零） ，直至浆液面到达孔口后进行 有压注浆，注浆压力灰岩中为 0.10.3MPa。加压由小到大，根据注 入率变化，到达岩土界面附近逐步加大 至 0.30.5MPa。若需间歇反复注浆时， 注浆压力适当降底。对注浆孔揭露较大 的空溶洞，自流注浆 2m 后，孔底没有 明显抬升；浆液漏失严重一次性连续注 浆 2m 后，注浆速率不减或压力不升高； -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 注浆压力突然降低（含突然为零）或速 率突然升高；当流量较大时，液面可以 上升至孔口，但停止注浆液面又迅速下 降且下降速率较大，反复注浆几次浆面 没有抬升等情况，进行间歇反复注浆。 当注浆孔口压力维持在 0.2MPa 左右， 吸浆量不大于设计要求或冒浆点已出注 浆范围外 35m 以及单孔注浆量达到平 均注浆量 1.52.0 倍，且进浆量明显减 少时，注浆结束。为防止水泥浆产生离 析或有较大下降，待浆面稳定且经反复 补浆至孔口后再做止浆盘。 （2）CFG 桩施工。CFG 桩加固 桩径 0.4m，桩长 4.314.8m 桩间距 1.21.3m，正三角布置，桩顶铺砂砾石 垫层，厚 0.5m，内铺一层 110 型经编双 向土工格栅。CFG 桩施工时从一边向另 一边推进，采用隔桩跳打，邻桩施工间 隔时间大于 7 天，以免窜孔或影响桩身 强度增长。CFG 桩应快速施工完，以防 缩径、断桩。用收紧钢丝绳加压方式提 高沉管效率时，防止发生翻架事故。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 CFG 桩施工采用振动沉管成桩工艺。沉 管 CFG 灌注桩施工主要分为三步：沉 管、灌浆、拔管。沉管。根据设计要 求测放桩位，按桩位埋好相应规格的桩 头，桩头采用钢筋混凝土预制，强度等 级 C30，龄期 28 天以上，直径比沉管 大 2cm，桩头中心与桩位中心重合；移 动桩机就位进行沉管对中，即调好桩机 垂直并使桩管中心与桩头重合，垂直套 在桩头上，结合处采用麻绳或其他物品 密封，垂直度偏差不大于 1%；启动桩 机，振动或锤击沉管，振动或锤击过程 中要观察沉管是否有挤偏现象，下沉速 度是否异常等；如在沉管时水或泥可能 进入桩管时，先在桩管内注入高 1.5 米 左右的封底混凝土，然后开始沉管；沉 管达到设计深度或持力层时，判定该深 度或贯入深度是否达到规范和设计要求 或试桩时规定的并经设计认可的要求， 满足了这些要求和规定，方可终止沉管。 灌浆和拔管。沉管达到设计要求深度 后，立即灌注混和料，减少时间间隔， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 以免管底渗入水和泥浆，影响成桩质量。 施工前混合料按设计配合比经搅拌机加 水拌和，拌和时间不得少于 1min，如 粉煤灰用量太大，拌和时间还要适当放 长，加水量按塌落度 5-7cm 控制，成桩 后浮浆厚度以不超过 20cm 为宜；合理 布置搅拌机的位置，以缩短混合料出料 至倒入沉管加料口的时间间隔，使混合 料进入桩管后有较好的流动性，当气温 过高时，考虑加缓凝剂，搅拌时严格按 照配合比设计进料，并搅拌均匀；混合 料出料至桩基吊斗后利用卷扬机将料斗 拉至桩管加料口逐渐倒入，使管内空气 能够排除，以免形成气体，影响成桩质 量，沉管至设计标高后须尽快投料，直 到管内混合料与钢管投料口平齐，若投 料口量不够，应在拔管过程中空投料， 以保证成桩桩顶标高满足设计要求；桩 管内灌满混凝土后开始拔管，拔管前， 应原位留振约 10s 后再振动拔管，拔管 速度不超过 1.5m/mim，每上拔 1m 左右 应停拔而进行倒打轻击，在沉管底拔至 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 设计桩顶前倒打和轻击不得中断。拔管 过快易造成局部缩径或断桩；拔管太慢， 震动时间过长，会使桩顶浮浆增厚，易 使混合料离析，导致桩身强度降底。对 淤泥或淤泥质土，拔管速度可适当放慢， 拔管过程中不宜反插留振。成桩后桩顶 标高应考虑计入保护桩长；拔管时第一 次不宜过高，控制在能容纳第二次所需 要灌入的混和料量为限，加灌混和料时 控制管内混和料面不底于自然地面，一 般高出 2m 为宜；沉管上拔至距地面 2m 时要特别放慢速度，以保证这段桩 身直径符合要求；沉管拔出地面后若发 现桩身混合料面低于设计桩顶标高时， 应立即将桩顶浮土清理干净，补灌混合 料至设计标高并用振捣器振实；灌入过 程中由专人统计混合料用量，计算充盈 系数，理论灌量由沉管外径和桩长计算 得出，一般情况下充盈系数大于 1；施 工结束后注意保护桩头，在龄期未到之 前禁止重型机械局部碾压，并不得填土 加载；为避免对刚施工好的桩挤压，施 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 工相邻桩时采取跳打方式，即隔 1-2 条 施工 1 条，余下的桩必须等到上次施工 的桩接近设计强度时方可进行沉管；桩 管拔出地面后，确认桩符合要求后应用 粒状材料或用粘土封顶，然后移机继续 下一根桩的施工。 3 结语 （1）岩溶路基段处治时，应根 据岩溶的填充和发育情况以及裂隙的大 小，选择不同的注浆液和注浆压力，在 保证注浆效果的同时，做到更经济合理。 注浆前，进行注水试验检验，取得浆体 芯样抗压强度、处理区域范围内渗透系 数等参数变化；注浆后，对各注浆孔进 行瑞利波检验，判定地基密实程度、区 域内是否有溶岩构造存在。该实体工程 的瑞利波及注水试验等注浆效果检测结 果表明，该岩溶路基段注浆效果完全能 够达到要求，所采用的注浆方案、注浆 施工工艺和参数是合理的。 （2）按照规范要求，共进行了 5 根桩的复合地基载荷试验，加载板面 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 积为 1.91.9m，加载曲线见图 1，在沉 降 25mm 之内所有桩的复合地基承载力 均超过 200kPa，且其中有 3 根桩的总沉 降量未超过 10mm，均满足设计要求； 进行了 2 根桩的