素土挤密桩和CFG桩.pdf

摘要：根据郑西客运专线ZXZQ06标段新临潼车站湿陷性黄土地基处理设计采用的水泥土挤密桩+CFG桩措施，在大面积施工前开展了工艺性试验。通过大量反复的工艺性试验，验证了设计参数可以达到要求，总结出了一套挤密桩+CFG桩施工工艺，以满意湿陷性黄土地基处理后的要求。要害词：湿陷性挤密桩+CFG桩复合地基处理一、工程地质概述郑（州）西（安）客运专线是我国正在修建的首条真正意义上的高速铁路，设计一次双线，设计时速目标值350km/h，全线正线全部为无渣轨道，郑西客运专线与普通铁路比较，施工具有“建设起点高、设计时速高、设计标准新、质量要求高、技术含量高、施工工艺新”的特点。主要承重结构物的使用寿命要确保满足100年要求，主体工程质量要实现“零缺陷”，并满足高速、重载列车开行的高安全性和恬静度的要求。管段地处湿陷性黄土广泛分布地区，为确保路基工后沉降≤15mm，地基处理和路基工后沉降控制是本段的重点。郑西线工期要求2009年9月9日建成通车。郑西客运专线ZXZQ06标段，该工程由铁道第一勘察设计院设计、上海天佑工程咨询监理公司监理、中铁一局三公司承建。DIK441+509.94～DIK444+350段为新临潼车站，全长2.84km，宽80M，建安费1.9亿。设计为8股道，车站线下地基处理有：冲击碾压、素土挤密桩+桩板结构、强夯+CFG或水泥土挤密桩+CFG桩，挤密桩或强夯等地基处理措施。新临潼车站位于陕西省西安市临潼区新丰镇，所处地貌单元均为渭河一级阶地，地形平坦，地势开阔，地面相对高差为1～2m。本段地基变形计算深度范围地层主要为第四系全新统冲积粘质黄土，第四系上更新统冲积砂层、粉质粘土、粉土；地层自上向下一次分布质黄土、中砂、粗砂、粉质粘土、表层湿陷性黄土厚2.5～9m为非自重湿陷，湿陷等级Ⅰ～Ⅱ级。粉质粘土б。=120KPa。湿陷厚度约4～15.5m，总湿陷量0～47.03cm。二、试验段目的和场地选定试验段目的：明确水泥土挤密桩+CFG桩施工作业的工艺流程、操作要点验证设计相关参数能否满足客运专线的标准。为消除场地黄土湿陷性，提高地基土的承载力，根据设计要求地基处理后，水泥土单桩复合地基承载力应不小于237kpa，水泥土桩身土平均压实系数均不小于λc0.97，桩间土平均挤密系数均不小于0.93ηc，桩间土湿陷系数应小于δs0.015CFG桩单桩竖向承载力应＞419kpa，CFG桩单桩复合地基承载力应＞237kpa为减少地基在自重和活载作用下所产生的压缩下沉，确保路基工后沉降≤15mm，确保路基整体结构刚度稳定，，满足客运专线路基工后沉降变形要求。为大面积施工和今后施工提供科学依据。水泥土挤密桩+CFG桩试验性施工在DIK441+750～DIK442+900段6个区域，本试验性施工按照设计要求分为6个单元，5个单元水泥土、1个单元水泥土+CFG桩，每单元36根桩，共计225个根，挤密桩桩长根据湿陷性黄土厚度进行设计为5m～8m，桩间距0.9～0.95m，桩径0.4m，采用正方形布置。水泥土挤密桩+CFG桩试验性施工在第五单元，里程在DIK442+600-DIK442+604.5段，在已完成的水泥土桩上，共9根，桩长15m，桩径0.4m，桩间距1.8m，正方形布置。设计参数如下表：试验单元区段里程桩长（m）间距（m）桩径（m）一单元DIK441+760～+764.75段60.950.4二单元DIK441+900～+904.75段7.50.950.4三单元DIK442+350～+354.75段60.950.4四单元DIK442+631.5～+636.25段5.50.950.4五单元DIK442+600～442+604.5段50.90.4六单元DIK442+670～+674.5段50.90.4试验性施工开工于2006年4月26日，工程完成于7月16日，施工检测完成于8月18日。三、施工工艺1、水泥土挤密桩水泥土挤密桩是消除湿陷黄土地基处理的方法之一，它是用沉管、冲击等方法在土中成孔，再用水泥、加土搅拌后，分层回填夯实挤密，来消除黄土的湿陷性并加固地基，从而达到加固地基和减少地基总沉降的效果。成孔设备采用挤密桩机，自重45t左右，为波兰履带吊改装而成，沉管固定于管架前方，其顶部加设自重2.5t以上柴油锤锤击沉管成孔，成桩回填采用小型夯实机，夯实机有夹杆锤和吊锤两种，夹杆锤锤（含杆）重130kg，锤直径27cm，杆长根据桩长而定，夯实时电闸开启时不间断提锤落锤；吊锤锤重260kg，锤直径30cm，人工操作卷扬机提锤落锤。试桩开始前先对地基土的含水率、饱和度，桩间土分层取样进行检测，取样深度为设计桩长，确定土样的最大干容重及湿陷系数。当地基的含水率小于12%或大于24%、饱和度大于65%时，一般不宜选用挤密桩。应及时通知设计单位予以确认。由设