淺談青榮城際鐵路引入青島樞紐工程魚塘段軟土地基路基施工方法

楊建杰

摘 要：青榮城際鐵路引入青島樞紐工程沿線地貌單元主要為沖洪積平原，地形起伏不大，局部存在剝蝕殘丘、魚塘和垃圾場(chǎng)等。由于魚塘地段軟土透水性差，抗剪強(qiáng)度低，壓縮性高，在這樣的地段填筑路基因不均勻沉降或沉降量過(guò)大會(huì)產(chǎn)生各種破壞或者失穩(wěn)現(xiàn)象；要保證高速鐵路魚塘段路基穩(wěn)定需要采取多種處理措施，特別是軟土地基的加固尤為重要。本文通過(guò)筆者在魚塘段軟土地基路基施工的工程實(shí)例，總結(jié)了高速鐵路魚塘段軟土地基路基施工中的一些經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；魚塘；軟土地基；路基；高壓旋噴樁

中圖分類號(hào)：U213 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

魚塘段軟土地基上的填方穩(wěn)定性差且沉降量較大，魚塘段軟土地基過(guò)量的剩余沉降和過(guò)大的沉降速率造成了線路養(yǎng)護(hù)維修工作量及行車干擾的問(wèn)題日益突出。因此在鐵路工程建設(shè)中，對(duì)魚塘段軟土地基的處理及路基填筑要給予足夠的重視；否則，隨著時(shí)間的推移，將會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降或沉降量過(guò)大，直接影響到交工后鐵路的使用功能。

一、工程概況

青榮城際鐵路引入青島樞紐工程DK32+955-DK33+120段為魚塘地段，水深最大1.5m，淤泥厚約為1.5m，路堤中心最大填高9.7m，路堤邊坡最大填高5.2m，此段路基坡腳與既有路基坡腳相接，魚塘部分淤泥較厚，加之常年被水浸泡，需要進(jìn)行特殊處理，才能保證該段路基的施工質(zhì)量。

二、總體施工方案

通過(guò)詳細(xì)的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，并結(jié)合設(shè)計(jì)和規(guī)范相關(guān)要求，確定該段路基施工方案為：抽干塘內(nèi)積水，挖除塘底淤泥，基底清表后采用沖擊碾壓，魚塘兩側(cè)臺(tái)階法分層回填至原地面；在整個(gè)路基范圍內(nèi)施工高壓旋噴樁，旋噴樁上鋪50cm厚碎石墊層，墊層內(nèi)鋪設(shè)一層高強(qiáng)土工格柵；碎石墊層上填筑AB組料及級(jí)配碎石，路基邊坡水平寬度3m范圍內(nèi)，自坡腳至基床表層下每隔0.6m鋪設(shè)一層雙向土工格柵，如圖1所示。

三、施工方法

（一）魚塘清除淤泥及臺(tái)階法回填

1.采用挖掘機(jī)挖除淤泥，清淤厚度以不小于設(shè)計(jì)厚度為原則，若清至設(shè)計(jì)厚度后仍存在不良土質(zhì)，報(bào)建設(shè)單位、監(jiān)理單位及設(shè)計(jì)單位現(xiàn)場(chǎng)核實(shí)，確屬不良土質(zhì)，經(jīng)批準(zhǔn)后再往下清除，并及時(shí)觀察清除界面。

2.清淤結(jié)束后采用沖擊式壓路機(jī)沖擊碾壓，基底檢測(cè)合格后方可進(jìn)行魚塘回填?；靥钋伴_挖好橫坡向內(nèi)傾斜的臺(tái)階，臺(tái)階寬度不小于2m，內(nèi)傾坡度≥4%，臺(tái)階法施工是保證魚塘回填施工質(zhì)量的重要措施，在非全塘的溝塘中回填施工時(shí)，為防止回填土整體沿溝塘壁的滑移，應(yīng)嚴(yán)格按照每層開挖臺(tái)階逐層水平填筑壓實(shí)。填筑由最底一層臺(tái)階逐層向上分層填筑，并分層壓實(shí)填筑至既定的塘頂高程處，每層壓實(shí)厚度不大于30cm；魚塘回填應(yīng)及時(shí)調(diào)出橫坡，以便排除表面積水，如圖2和圖3所示。

（二）高壓旋噴樁施工

1.魚塘區(qū)域回填至原地面標(biāo)高，并對(duì)路基范圍內(nèi)的塘埂邊原地面進(jìn)行清表并壓實(shí)后，開始進(jìn)行高壓旋噴樁施工。

2.高壓旋噴樁樁徑60cm，高壓旋噴樁間距1.5m，正方形布置，樁頂標(biāo)高5.7m，樁長(zhǎng)7.8m～8.8m或打至基巖面；旋噴樁施工前必須進(jìn)行工藝性試驗(yàn)（不少于3根），通過(guò)試驗(yàn)確定制樁工藝和參數(shù)；應(yīng)從既有線一側(cè)向遠(yuǎn)離既有線側(cè)施工，防止施工過(guò)程高壓漿液對(duì)既有路基的影響。當(dāng)旋噴管提升接近樁頂時(shí)，應(yīng)從樁頂以下1.0m開始慢速提升旋噴，旋噴數(shù)秒再向上慢速提升0.5m直至停噴。噴射注漿作業(yè)完成后，由于漿液的析水作用，一般均有不同程度的收縮，使固結(jié)體頂部出現(xiàn)凹穴，要及時(shí)用水灰比為1.0水泥漿補(bǔ)灌。

3.成樁28天后，應(yīng)鉆孔取芯，觀察樁體完整性、均勻性，取不同深度的不少于3個(gè)試樣做無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度檢驗(yàn)，按總樁數(shù)2‰抽檢且每批次不少于3根，其無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度不得小于2.5MPa；并采用平板荷載試驗(yàn)檢驗(yàn)單樁地基承載力，按總樁數(shù)2‰抽檢且每批次不少于3根，要求處理后的復(fù)合地基承載力σ0≥0.15MPa。

4.高壓旋噴樁施工完成經(jīng)檢驗(yàn)符合要求后，樁頂鋪設(shè)碎石墊層及土工格柵。

（三）后續(xù)路基施工

基床以下路堤及基床的填筑，基床表層0.6m填筑級(jí)配碎石，基床底層1.9m及基床以下路堤填筑AB組料，路基邊坡水平寬度3m范圍內(nèi)，自坡腳至基床表層下每隔0.6m鋪設(shè)一層雙向土工格柵，嚴(yán)格按照“三階段、四區(qū)段、八流程”作業(yè)，保證路基填筑質(zhì)量。路基填筑完成后應(yīng)及時(shí)修整邊坡，及時(shí)施工邊坡防護(hù)工程及排水設(shè)施。

（四）施工注意事項(xiàng)

1.高壓旋噴樁施工質(zhì)量的優(yōu)劣決定該段路基的整體質(zhì)量，所以高壓旋噴樁施工必須要引起高度的重視，當(dāng)樁周為成土層時(shí)，應(yīng)對(duì)相對(duì)軟弱土層增加水泥摻量，當(dāng)樁周地層較硬時(shí)，應(yīng)進(jìn)行引孔；在注漿過(guò)程中出現(xiàn)壓力驟升或下降、大量冒漿等異常情況時(shí)，應(yīng)及時(shí)停止提升和注漿，以防斷樁。

2.施工前，應(yīng)先清除基底范圍表層植被、腐殖土及根植土，挖出樹根，應(yīng)及時(shí)完善排水系統(tǒng)，臨時(shí)排水設(shè)施應(yīng)與原有排水系統(tǒng)及永久排水設(shè)施相結(jié)合，保證施工場(chǎng)地排水暢通。

3.填料必須嚴(yán)格控制，粘土、腐殖土以及粒徑不合格的填料，不得用于工程中；在進(jìn)行大面積填筑前，填料需經(jīng)試驗(yàn)取樣，填料檢測(cè)合格后方才允許填筑施工。

4.路基填筑要按照“三階段、四區(qū)段、八流程”作業(yè)方式作業(yè)。即三階段：準(zhǔn)備階段、施工階段、竣工階段；四區(qū)段是：填筑區(qū)段、整平區(qū)段、碾壓區(qū)段、檢測(cè)區(qū)段；八流程是：施工準(zhǔn)備、場(chǎng)地清理、分層填筑、攤鋪平整、灑水晾曬、碾壓夯實(shí)、檢驗(yàn)簽證、路基修整。應(yīng)提前安排施工，特別是從碾壓到檢測(cè)、填筑環(huán)節(jié)之間工序安排應(yīng)合理、緊湊。

5.分層填筑碾壓，碾壓時(shí)，各區(qū)段交接處應(yīng)互相重疊壓實(shí)，縱向搭接長(zhǎng)度不得小于2.0m，縱向行與行之間的輪跡重疊不小于40cm，上下兩層填筑接頭應(yīng)錯(cuò)開不小于3.0m，每層填土壓實(shí)后，按驗(yàn)標(biāo)要求及時(shí)進(jìn)行中線、標(biāo)高、寬度、壓實(shí)厚度及壓實(shí)質(zhì)量的檢測(cè)，壓實(shí)質(zhì)量的檢測(cè)指標(biāo)用地基系數(shù)K30、壓實(shí)系數(shù)K進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)合格后報(bào)監(jiān)理工程師審批后才可填筑下一層。檢驗(yàn)合格后，需鋪設(shè)土工格柵地段，按設(shè)計(jì)間距、寬度、方向進(jìn)行鋪設(shè)。

6.魚塘回填施工應(yīng)按要求規(guī)范化施工，實(shí)行專人負(fù)責(zé)、掛牌畫線施工，樹立施工標(biāo)志牌，標(biāo)明施工樁號(hào)、技術(shù)負(fù)責(zé)人、現(xiàn)場(chǎng)施工人員。每層填筑均要求留下影像資料，每一次填筑都要做壓實(shí)度、K30及孔隙率檢測(cè)。

四、沉降觀測(cè)

（一）施工過(guò)程沉降

從路基填土開始埋設(shè)路基沉降板及坡腳位移觀測(cè)邊樁，順線路方向50m左右設(shè)置一個(gè)觀測(cè)斷面，沉降板每斷面設(shè)置1個(gè)，布置于路基中心，坡腳位移觀測(cè)邊樁分別布置于兩側(cè)坡腳外2m、10m處，并與沉降板布置于同一斷面上，布置完成后按規(guī)范要求進(jìn)行變形觀測(cè)；必須控制填筑速率，當(dāng)路堤中心線地面沉降速率大于每晝夜10mm、坡腳水平位移速率大于每晝夜5mm時(shí)，應(yīng)停止填筑，待觀測(cè)值恢復(fù)到限值以內(nèi)再進(jìn)行填筑。

（二）工后沉降

基床表層填筑完成后，布置沉降觀測(cè)樁，每斷面設(shè)置3處，布置于路基中心及左右線中心兩側(cè)各2m處，并與沉降板布置于同一斷面。DK32+955-DK33+120段路基為魚塘段軟土地基路基段，路基在全部填筑完成后又經(jīng)過(guò)6個(gè)月沉降，其實(shí)測(cè)工后沉降量最大的斷面為12.28mm，滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；并且每個(gè)斷面的沉降曲線也是收斂的，DK33+000最大沉降斷面時(shí)間-沉降量曲線圖如圖4所示。

結(jié)語(yǔ)

總而言之，DK32+955-DK33+120魚塘段軟土地基路基通過(guò)清除淤泥、沖擊碾壓、魚塘范圍內(nèi)臺(tái)階法回填、路基整體高壓旋噴樁軟土地基處理、樁頂鋪設(shè)碎石墊層及土工格柵、路基邊坡鋪設(shè)土工格柵等處理措施，很好地解決了該段特殊路基的不均勻沉降或沉降量過(guò)大，保證了該段路基的施工質(zhì)量；但本文只是以該魚塘段軟土地基路基施工為例，對(duì)魚塘段軟土地基路基處理的一點(diǎn)拋磚引玉之談，現(xiàn)場(chǎng)施工中應(yīng)抱著一種膽大心細(xì)和積極心態(tài)不斷摸索、不斷領(lǐng)悟從中汲取經(jīng)驗(yàn)完善工藝、創(chuàng)新工藝，才能在以后的施工中不斷地進(jìn)步和創(chuàng)新。

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