铁路路基基底处理中灰土挤密桩技术的应用

李昊鹏

吉林铁道职业技术学院（132000）

铁路路基基底处理中灰土挤密桩技术的应用

李昊鹏

吉林铁道职业技术学院（132000）

这里针对处于湿陷性黄土地区的某铁路线路的工程现状，结合灰土挤密桩的特点进行设计，详细介绍了灰土挤密桩的作用机理、施工工艺以及施工检测中的技术运用。

铁路路基；基底处理；灰土挤密桩；技术运用

湿陷性黄土在我国分布较广,在我国华北、西北最为普遍，也是我国地域性土质。这种土质具有高压缩、湿陷性，属于非饱和的欠压密土范围。当土质浸湿时，这种特性就会明显降低土的强度；在受到外界和自重力的作用下,能迅速破坏土质结构，让地面发生下沉，严重危害路基面上的建筑。铁路专线这一特殊建筑，对路基的强度、刚度、纵向刚度等要求很高，需要保持持久的稳定特性，保证铁路轨道平稳、顺滑、安全行驶，因此，铁路路基对该类地基的要求非常严格。

1 工程概况

某铁路客运专线铁路段的路基总长为3.8 km，填筑最大高度位置是6.89 m。该路段的土质是湿陷性黄土，厚度为2.5～13 m。高于地下水位的素填土、湿陷性黄土或杂填土地基,采用灰土挤密桩技术，可以处理5～15 m深的土层。这种技术能够增强路基基地的强度，确保客运专线安全，消除湿陷性土质的影响。

2 灰土挤密桩的作用原理

灰土挤密桩主要施工过程:首先，钢套管打入地基层中，利用打桩机或振动器来施工；其次，将打入地基中的刚套管拔出，形成桩孔，把灰土分层装入桩孔；最后，夯实土层，形成灰土桩，以提高地基承载能力。施工过程中桩孔周围会有较大的水平挤压,能有效改善地基土工程物理性质，增加密实度，降低压缩率。石灰和土混合物夯填后形成的桩体，具有高强度特性,因为这种桩体是通过离子交换、凝硬等化学和物理反应形成的。桩体与桩间形成的复合地基，土质得到很大改善。土体原始孔隙比降低，变成低压缩性土体,最终达到地基所能承载的压力。

3 铁路路基基底灰土挤密桩技术应用

3.1 施工前准备

施工前要对地基土进行复核，复核地基土的内容有:含水率、饱和度。如果地基土的饱和度和含水率分别是大于65%和小于12%时，应及时和设计单位沟通，并予以确认。确认以后开始场地平整和测量放线,对所有施工位置进行标注记号和标志，以便控制施工成孔深度。另外，在施工前，需要桩体进行现场试验，获得真实的测试结果，帮助调整各项施工工艺参数，然后报送监理单位,等到监理单位确认以后才可以进一步施工。一般设计要求的成桩试验不能少于2根。如果设计没有要求时，同一地质区作为一个试验单元，成桩试验要达到7根。

3.2 施工工艺

3.2.1 成孔

1）提前测定桩孔位置,并进行编号。地基的含水量测定要准确，如果地基的含水量没有高于12%，就需要进行人工加水来增湿，达到最佳含水量。

2）成孔工序分别有定位桩机、沉管挤土、桩孔夯填等。工序原则是桩机隔排跳打，先跳打外排，然后跳打里排，间隔1～2孔跳打同排地基，这样既可以避免出现塌孔，还能起到很好的挤密作用。

3.2.2 回填

成孔施工完成以后,向监理工程师提供报告。监理工程师检查最终成孔,检测合格后施工人员方可回填桩孔。

1）回填桩孔材料的标准:选用一般性黏土或纯净黄土，土里面不能含有冻土块，用不大于20 mm孔的筛子把土过滤。熟石灰粉也要过筛，筛孔要小于5 mm。石灰的质量要高于3级。石灰必须是大于50%的活性氧化钙和氧化镁的混合体。灰和土按照2:8的体积比来拌合，并控制含水量，让其达到最佳范围。

2）沉桩:用振动锤把套管震动到设计的桩底位置。用红油漆在桩管上标注好尺度，沉管过程中要保持桩管垂直，并注意贯入速度，一旦有反常现象就要及时处理。桩位允许水平偏差半个桩位和1.5%垂直偏差。

3）分层夯实:根据试桩工艺参数进行分层夯实，一次回填成型。用桩孔90～100 mm夯锤，锤体型为梨形且重量大于100 kg，保持0.6～1.0 m的落锤距离，每分钟夯击次数为15～30次。

3.2.3 检测

1）成桩检测:检测的项目有孔深、桩径的垂直度，是否有缩颈、踏孔等情况，土料的拌合情况和含水量等。如果桩径有轻微缩颈，用铲等工具进行处理。如果缩颈严重和产生塌孔现象，可以填碎砖、石灰渣等硬料，进行回填复打处理。

2）检测桩孔内的填料夯实质量:桩孔夯填完成，在48 h以后进行抽样检测，用大于2%的数量来完成检测。同时要进行7 d的浸水压强度检测，取灰土比例为2:8来测定。如果怀疑桩体时，可以检查桩身，在桩体上每50 cm进行取样检测。

3）检测桩间土:挖深井来取桩间土，每2 m取土一次，然后进行测量土的干密度、含水量、桩间土湿陷系数等。

4）质量标准:桩身大于95%的压实系数，桩间土大于90%的挤密压实系数。灰土浸水7 d后，大于0.6 MPa浸水抗压强度。桩位、桩径、桩深都是按设计要求施工。

4 结语

该铁路中应用灰土挤密桩技术，使黄土湿陷性消除，达到设计要求的地基承载力。湿陷性黄土区域，通过灰土挤密桩技术处理后，不仅消除了湿陷性，而且施工工期短、安全可靠、无污染，在费用较低的情况下提升了地基承载力，因此这种地基处理技术值得推广。

[1]王素灵.水泥土挤密桩在铁路客运专线湿陷性黄土地基加固中的应用[J].铁道建筑,2008,(02).

[2]张红霞,殷庆红,张雪青.灰土挤密桩处理湿陷性黄土地基工程实例[J].科技资讯,2006,(21).