对地铁车辆地段地基处理方法的探析

1、对地铁车辆地段地基处理方法的探析 摘要：地铁工程施工中地基处理环节是较为关键的步骤，能保障行车安全、提高工程质量、增加施工效益。因此，应对不同地区的地质条件进行分析研究，选择合适的地基处理方法，并加强施工中的质量控制，从而确保工程质量。本文主要对车辆地段地基的处理方法进行分析，以供参考。 关键词：地基处理；车辆地段；方法分析 地铁车辆地段具有：占用面积大、施工复杂、要求地基处理技术水平高等特点，同时，路基的重要任务是承载着轨道交通车辆，不仅要达到足够的承载力及变形的要求，还应具有一定的稳定性、坚固性、耐久性。路基的设计主要内容有：轨道线路、道路、厂房等下层的地基处理、路堤及场地周围的边坡防护措

2、施、路堑段路基的挡墙设计等，其中路基设计是地基处理中的关键。 1.广州地铁地基处理情况 以广州地铁为例，广州地貌大多呈现珠江三角洲海陆交互相冲积平原地带，地质情况恶劣，通常表现为：抗剪强度低，人工回填稳定性差，含水量偏高、强度比较低、淤泥及淤泥质土压缩性高，并且粉细砂松散容易液化等。对于地铁车辆地段的主要地基处理就是人工填土、淤泥及淤泥质土、粉细砂土等。经过统计分析，对广州地铁车辆地段地基处理上存在的问题进行总结。 （1）关于广州地铁车辆地段的恶劣地质情况主要表现在：淤泥、淤泥质土及淤泥质砂，此类土层厚度大、压缩性大、分布广泛、强度低等因素，严重影响着工后沉降的控制。 （2）在车辆地段地基处理

3、的主要技术方面有：堆载预压法和搅拌桩复合地基法，针对广州北部混合岩及灰岩地区，也可以采用强夯法。对于沉降控制严格的道岔、仓库房及试车线路等区域，通常应用搅拌桩方法进行处理，其他区域在工期允许的情况下，通常采用堆载预压方式，可以更好地节约成本。 2车辆地段地基处理方法 居于广州的特殊地质情殊性，在地基处理方法上运用较多的通常有搅拌桩加固法、排水固结法、堆载预压法、强夯法等。除了以上的地基处理法，cfg桩复合地基处理方法的也被大量地应用于广州软土地层中，经实践证明，在淤泥、淤泥质土地基处理上取得了很好的效果。 2.1 搅拌桩加固法 水泥搅拌桩是使用特制的深层搅拌机具将深入地层的软土和水泥进行强制拌

4、合，使软土硬结使地基强度增加。搅拌桩具的优点有：造价成本低、工艺稳定、适用性广、便于施工、无污染、噪音小等，但现在广州地区仅限于机械设备，加固深度通常控制在15m以内。 基于搅拌桩具有的优点，被广泛应用于地铁车辆地段。例如在整体道床区、碎石道床区、房屋建筑区域、路桥过渡段、道路绿化区等区域均有大量应用。 为更好地达到地基处理效果，搅拌桩应进入到相对持力层，最好在场区交工面高程施工，可以有效减小桩体上方的附加土层荷载，并有效控制工程的后期沉降。 2.2加载预压排水固结法 排水固结预压法主要适用于处理淤泥、淤泥质土及其他饱和软粘土。此项方式是事前先对地基做加载处理，之后用排水体排水，实现地基土的固

5、结，提高承载力，降低工后沉降作用。以前的排水体一般是使用袋装砂井，并且在顶上加铺一层土工布加筋垫层，这样不但可以当成横向排水通道使用，还能达到均化的非均匀沉降、袋装砂井质量受到施工质量的高度影响，但如果袋中砂灌注的不够紧密，放进孔中时，砂遇到水会发生沉降，而造成砂井的上端脱空无法和砂垫层保持通联，以至于水无法排出，所以袋装砂井正慢慢的被塑料排水板取代。和袋装砂井对比，塑料排水的施工速度更快、工作有效性更高、施工器械更便利，对软基的干扰作用更小等优势。通过在软土层中打设塑料排水板，增加土层排水途径，缩短排水距离，在上部荷载作用下产生附加应力，使土颗粒间的水分通过插在土层中的排水板排出地层外，加速

6、地基的固结与沉降，以达到提高地基承载力、保证地基稳定的目的。但其排水周期长，整个处理工期一般在10个月以上，且后期沉降大，尤其是饱和淤泥等地层的后期沉降是个漫长过程。因此对工期要求紧、沉降控制严的工程应慎用。在工期满足要求的前提下，排水固结可以应用在地铁车辆段内碎石道床区、整体道床区、房屋建筑区域、道路绿化区域的处理。 2.3堆载预压法 该方法使用是在工程建设开工之前，用等于或者大于设计的荷 载进行荷载预压，以加快地基的固结沉降速度，将大量的分工后沉降问题解决，实现地基强度有效提升的目的。工后沉降与建设要求相适应后，强度指标与设计数值指标保持一致后进行道路路面的修筑。 2.4强夯法 强夯法指的

7、是把10吨以上的重锤，从10米以上的高空以自由落体的方式落下，实现对土体反复多次的夯击，以保证一定范围内的土体被完全压实，实现地基土承载功能提升的目的。此项方式一般适合使用在非饱和粗颗粒含量高的土质上，针对一些饱和度较高的粘性土，处理效果并不突出，特别是一些淤泥与淤泥质土，不适合使用此项方式做加固处理。 强夯的单位夯击能量，应根据地基土类别、结构类型、荷载大小和要求处理的深度等进行综合分析，并实行现场试夯再确定。通常情况下，粗颗粒土可取10003000knm/m2；细颗粒土可取15004000knm/m2。夯击遍数需要按照地基土的性质来确定，通常可采用23遍，最后再以低能量夯击一遍。对于渗透性

8、弱的细粒土，必要时应适当增加夯击遍数。 2.5 cfg桩法 水泥粉煤灰碎石桩简称为cfg桩，主要是由水泥、砂、碎石、粉煤灰与石屑加水拌和而形成的高粘结强度桩，结合桩间土及褥垫层一起形成复合地基共同承担荷载的处理方法。cfg桩适合于对地基处理加固后，承载力提高幅度较小的工程，通常可提高30%-50%。可施工桩cfg桩具有刚性桩的特性，可全桩长发径达30m以上。由于cfg桩桩径较小、成桩速度快、造价在同类桩基处理中相对较小、无污染、施工文明等特点，在工程施工中广泛应用。常用的cfg桩桩径通常为400、500、600mm，桩间距按照设计要求的复合地基承载力、土性、施工工艺等以取35倍桩径为宜。按照现

9、有施工工艺，cfg桩桩长可施作至30m左右，桩底应选择较硬土层作为其持力层。 3建议及结论 因广州地貌及地质特点，地铁车辆地段对场地工后沉降有着严格的要求，对地基处理要充分重视，防止因地基问题引起后期沉降大、运营不畅的情况。针对目前运营车辆地段地基处理及使用效果，对后续地铁车辆地段的地基处理提出几个建议： 对于淤泥、淤泥质土地层，现有车辆地段的地基处理方法几乎是采用搅拌桩复合地基处理，但实践效果并不是很满意，日后对于这类地质的地基处理方法应进行认真比较，挑选效果可靠、经济合理的处理方法。当工期满足情况下可采用排水固结法，如工期不允许，可以考虑cfg工法。实施搅拌桩地基处理时，应保证桩顶回填土的密实度，尽可能减少该部分填土的固结沉降，现有搅拌桩地基处理完成后出现沉降，多数都是因桩顶回填不密实而造成的。对于地质较差的地层，可以先实行填土至设计标高，再采取搅拌桩加固的处理方式。对车辆段内过渡段的平顺需加强处理，包括整体道床与碎石道床过渡段、库房外平过段等位置，地基处理宜采用渐变方式，确保沉降的过渡。对于库房内整体道床的轨道位