浅析铁路工程地基处理施工技术及防护措施

技术与市场_________________________________________________________________________________________技术研发2017年第24卷第12期
浅析铁路工程地基处理施工技术及防护措施
张选江
(成都铁路局工程管理所贵阳项目部，贵州贵阳550003)
摘要：为确保铁路工程地基处理的质量，以某铁路工程为例，在了解该工程地基处理施工背景概况的基础上，深入研讨 该工程地基处理施工及防护技术的应用方法。

关键词：铁路；地基处理；施工；防护
doi ：10. 3969/j . issn . 1006 -8554. 2017. 11.061
1
某铁路地基处理工程背景概况
0. 5 m 的CFG 粧网结构加固软基，每根粧基之间保持0. 3 m 距某铁路工程地基处理施工，借助平均粧长8. 25 m 、粧径
离，设计粧身强度至少为5 MPa 。

如图1所示。

(b )路桥图1
路基勘察示意图
从图中可看出，施工区域地面标高和相对高差分别为5〜 8 m 、2〜5 m 之间，地势相对平坦，沿线地质类型为第四系洪 积、湖积层、泥灰岩、凝灰熔岩，含有粉质黏土、淤泥层、粉砂层、 凝灰熔岩全风化层、凝灰熔岩强风化层、凝灰熔岩弱风化层，其 中粉质黏土重度18.5 kN /m 3、黏结力18 kPa 、内摩擦角18_、压 缩模量5 MPa 、粧基土极限摩阻力50 kPa ;淤泥层黏土重度 16 kN /m 3、黏结力6 kPa 、内摩擦角3_、压缩模量1.2 MPa ;粉砂 层黏土重度19 kN /m 3、内摩擦角25。

、压缩模量5 MPa 、粧基土 极限摩阻力60 kPa ;凝灰熔岩全风化层粧基土极限摩阻力 70 kPa 、粧间土基本承载力180 kPa ;凝灰熔岩强风化层粧基土 极限摩阻力60 kPa 、粧间土基本承载力250 kPa ;凝灰熔岩弱风
化层粧间土基本承载力600 kPa 。

另外，工程区域内地下水以 孔隙水及基岩裂隙水为主，具有一定的中等硫酸型酸性腐蚀 作用。

2案例铁路工程地基处理施工及防护技术应用方法2.1 布孔勘察
本次勘察，按照《岩土工程勘察规范》《建筑粧基技术规 范》《建筑地基基础规范》《地基基础设计试行规程》，共布设80 个钻孔和17个取土样技术孔，目的是掌握场地施工范围内的 地层结构、岩土工程特性、不良地质状况、地下水埋藏条件等， 以此进行场地稳定性、地下水腐蚀性、地基地震效应等的综合 评价。

布孔时，根据地质勘探钻孔平面布置图，借助全站仪测
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定具体钻孔位置，然后利用3台旋转钻机交替钻孔，总共完成 80个钻孔、测量定点80个、地下水位观测80孔次、原位标准灌 人试验70孔431次、采取土样39件、采取水样4件。

不同工 程所在地的地质条件往往存在着巨大的差异，因此在桩基施工 正式开始前，必须要对当前的地质情况进行详细勘察。

2.2勘察结果
通过以上的铁路工程地基处理施工勘察工作，确定以下的 工程勘察结果，具体情况如下。

1)
A 区域地基勘察结果。

A 区域共86根桩基，分别采用
低应变勘察、抽芯勘察两种勘察方法，其中抽样低应变勘察的 74根桩，结果显示:共11根桩为8类桩，为总数的13%;抽芯 勘察11根8类桩的冲孔桩，发现质量问题的桩有116号、164 号、165号、168号桩，其中164号在11. 33 m 的位置，存在 0. 7 m 左右的夹石;116号、168号桩底，分别由19 cm 和22 cm 的沉渣;165号桩偏位，没能抽至桩底。

2)
B 区域和
C 区域地基勘察结果。

B 区域和C 区域共82
根桩，低应变勘察35根桩，仅发现2根属于8类桩，而抽芯勘 察的19根，发现9号桩、31号桩、43号桩、75号桩、177号桩均 存在质量问题。

2.3 施工及防护处理
针对以上铁路工程地基处理的勘察结果，在此分别对各区 域地基进行如下处理。

1)
A 区域处理:①116号桩在清洗干净孔底后，再按要求
注浆，低应变勘察后，桩质量达标'②168号桩在清洗干净孔底 后，再按要求注浆，低应变勘察发现依然是8类桩，对上部结构 进行加强处理，桩质量达标'③164号和165号桩进行重新抽 芯，均可抽至孔底，而且抽芯结果显示两根桩的质量与垂直度 无虞，而且桩底沉渣厚度达标。

2)
B 区域和
C 区域处理:①9号桩，桩混凝土强度为34. 8 MPa ，而工程要求桩基混凝土强度为C 35，可推断桩身强度不达
标。

另外桩基底部存在平均长度10*25 m 的微风化大理岩和
10.88 m 的溶洞，同样有悖于设计质量要求。

针对该问题，应
该在溶洞位置注浆填充，再由质检站抽芯勘察注浆效果，除了 局部无法填充密实，采用承台连接的方式处理，其他位置均基 本达标。

②31号桩，桩基底部存在平均长度10.79 m 的微风化 大理岩和26. 16 m 的溶洞，不符合设计质量效果。

勘察结果显 示溶洞位于持力层3. 94 m 位置，顶板厚度达标，而且溶洞面积 不大，因此决定不处理该桩。

③43号桩，桩身完整性存在问 题，属于8类桩，其混凝土强度值为33. 5 MPa ，与C 35强度要 求明显不符，桩的承载力不达标。

经勘察研究，决定不处理桩 身，仅采用承台连接的方式处理，保证桩的承载力达标即可。

④ 75号桩，桩基底部存在平均长度9.045 m 的微风化大理岩和 11. 185 m 的溶蚀，且溶蚀位于持力层下的4.23 m 位置，考虑到 桩顶板厚度达标和溶蚀厚度不大，因此决定不处理该桩。

⑤ 177号桩，桩身完整性存在问题，属于8类桩。

在钻孔至23.8 m 位置时发现超前钻孔，而且发现该位置存在平均长度25. 56 m 的微风化大理岩和26. 975 m 的溶洞，考虑到该桩基为裙楼地
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基的一部分，单独依靠该桩可能满足不了基础的承载力要求， 于是要求施工单位废柱处理该桩，并以独立柱基础代替。

2.4技术提炼
通过对案例铁路工程软土地区施工，总结出不同地质条件 的施工及防护经验。

1)岩面较深的地质。

案例铁路工程B 区域和C 区域打桩 时，有少数桩超前钻，在施打至46 m 后，才打进完整基岩面，施 工难度极大，期间需协同结构设计单位和地勘单位，在现场勘 察检查桩承载力是否达标，并在此前提下，利用摩擦桩代替端 承桩（如图2)，即可有效缩短冲孔灌注桩的桩长。

2) 砂层地质。

桩基在遇到砂层时，应要求借助护筒穿越砂
层，为保持泥浆浓度的稳定，在穿越的同时可适量加人黏土，同 时在穿越砂层并进人黏土层约2 m 位置，才能够停止钻进，可 避免桩基穿越砂层时出现塌孔和流沙等问题。

3)
地下有压力水的地质。

如果在桩基施工时发现地下水
压异常，且一般施工方法难以继续进行，应要求借助护筒穿越
土层，达到基岩后检查是否依然存在压力水。

如有，则应该利
用高于C 35两个标号的水下混凝土封底，在混凝土强度达到设 计标准强度后，借助冲锤将混凝土打人0. 5 m ，然后继续施工。

4) 斜岩面地质，如果岩面倾斜度数超过30_，应要求将花 岗岩回填并冲击，如果仍然未能修正岩面，则应继续浇筑高标 号的水下混凝土，直至修正压面，且修正位置的混凝土强度与 基岩强度一致，方可继续施工。

3
结语
铁路工程地基处理施工及防护是一项综合性、系统性、特 征较强的工作。

在具体操作时，工作人员应以工程实际为依 据，对施工及防护方式进行合理选择，最大程度实现不同施工 及防护方法间的互补和协调。

参考文献：
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