摘要：高速鐵路路基的穩定是高速列車高平順性、高安全性、高舒適性的保證，因此，在地質情況復雜的軟土路基地段，必須經過加固處理，以滿足路基承載力的要求。本文以寧杭高鐵為依托，介紹了路基加固的施工方法，可以同類工程施工借鑒參考。

　　關鍵詞：高速鐵路;軟土路基;基底處理;加固技術

　　Abstract: high speed railway roadbed stability is high-speed train GaoPingShun sex, high security, high comfort assured, and therefore, in the geological conditions of the soft soil base complex section, must pass the reinforcement, to meet the requirements of the subgrade bearing capacity. This paper to hangzhou high iron to rely on, this paper introduces the construction method of roadbed reinforcement, can be reference for the similar project construction.

　　Keywords: high speed railway; Soft soil subgrade; Basal processing; Reinforcement technique

　　中圖分類號：U238 文獻標識碼：A 文章編號：

　　我國地域遼闊，地質條件極為復雜，特別是在沿海地區及內地湖河沉積相地區存在著許多復雜的軟土地基，在這些地質條件下修建高質量的鐵路公路及建筑物都要進行軟基處理，以增加地基的穩定性及減少沉降。尤其是采用無碴軌道的高速鐵路，對路基的工后沉降量要求非常高，這樣對軟基處理也提出了更高的要求。

　　1.工程概況

　　寧杭城際鐵路北起南京，南至杭州，全長248.963公里。其中，江蘇境內146.773公里，浙江境內102.190公里。全程共設11個站。客運專線設計運行時速為350公里，鐵路建成后南京至杭州將在一小時以內到達，單向輸送能力8000萬人/年。項目投資估算總額313.8億元，工期四年，由鐵道部、江蘇省、浙江省共同出資，并組建合資公司負責項目建設。自南京南站東端引出，并行京滬高速鐵路東行至秦淮河南折，沿江寧區預留通道傍寧杭高速公路南行，跨寧杭高速公路后距溧水東側3.5公里通過，經瓦屋山西緣、溧陽北側折向南，距現有的宜興站西側2公里設新宜興站，與新長鐵路平行，穿過宜興國家森林公園，經丁蜀西側穿大毛山，跨新長鐵路，在長興北設新長興站，跨寧杭高速公路引入既有湖州南站，出站后穿張家山、跨寧杭高速公路，經德清城關東側跨京杭大運河，從杭州北經既有的德勝路進入杭州火車東站。

　　路基基底處理段地處沖湖積平原區，地勢較平坦、開闊，交通便利，多為水田、水塘及溝渠，偶見大片房舍。

　　2.高速鐵路線路標準

　　路基沉降變形主要包括：列車行駛引起路基面的彈性變形、長期行車引起的基床累積下沉(塑性變形)、路基本體填土及地基的壓縮下沉。實踐表明列車行駛中引起路基面的彈性變形、長期行車引起的基床累積下沉(塑性變形)只要滿足基床及路基本體填筑材質、壓實標準，其值都是有限的，而且可以得到控制。因此如何控制路基沉降變形特別是工后沉降值關鍵在于控制支撐路基的地基沉降。

　　客運專線，列車最高運行速度300km/h，雙線路基面寬13.80m，考慮路堤沉降每側加寬0.10m，標準線間距5.00m，路堤中心填高7.54m，邊坡坡率1︰1.5，基床表層鋪設0.7m厚級配碎石，碎石重度按22kN/m3考慮，基床底層及路堤下部按20kN/m3考慮。軌道荷載按恒載考慮，超載按單線有載考慮列車荷載，考慮因沉降補充填土引起的沉降。《新建時速200公里客貨共線鐵路設計暫行規定》443條規定，路基的工后沉降量一般地段不應大于15cm，沉降速率應小于4cm/a，橋臺臺尾過渡段路基工后沉降不應大于8cm。《京滬高速鐵路設計暫行規定》433條規定路基工后沉降量一般地段不應大于10cm，沉降速率應小于3cm/a，橋臺臺尾過渡段路基工后沉降量不應大于5cm，本客運專線要求一般地段工后沉降不大于5cm，沉降速率不大于2cm/a，路橋過渡段工后沉降不大于30mm。

　　3. CFG樁加固工藝

　　水泥粉煤灰碎石樁(Cement FIy-ash GraveI PiIe)簡稱CFG樁，是近年發展起來的處理軟弱地基的一種新方法。它是在碎石樁的基礎上摻入適量石屑、粉煤灰和少量水泥，加水拌和后制成具有一定強度的樁體。其骨料仍為碎石，用摻入石屑來改善顆粒級配，摻入粉煤灰來改善混合料的和易性，并利用其活性減少水泥用量;摻入少量水泥使其具有一定粘接強度。它是一種低強度混凝土樁，可充分利用樁間土的承載力共同作用，并可傳遞荷載到深層地基中去，具有較好的技術性能和經濟效果。CFG樁的特點是對軟弱土地基承載力的提高幅度大;沉降量小，變形穩定快;工藝性好，灌注方便，容易控制施工質量。

　　設備進場后須利用試驗室配比試驗結果進行現場成樁試驗，以確定滿足設計要求的施工工藝和施工參數。對水田地段排水疏干、挖除地表0.3m厚植被土，旱地地段挖除地表植物根系，并用一般土回填至原地面、整平。施工配合比坍落度控制標準(振動沉管法)為30~50 mm， 28 d齡期標準立方體無側限抗壓強度不小于5MPa。

　　3.1施工要點

　　(1)采用振動沉管機施工，順序為隔樁隔行跳打，避免在成孔過程中將相鄰已灌注完的樁體擠斷。

　　(2)振動沉管機的沉管表面設有明顯的進尺標記，根據設計樁長、沉管入土深度確定機架高度和沉管長度。沉管過程中每沉1m應記錄電流表一次，并對土層變化處予以說明。

　　(3)拔管速率按試樁參數確定，一般為1.2~1.5 m/min，如遇淤泥或淤泥質土，拔率應放慢，控制在0.6~0.8 m/min，拔管過程中不允許反插。

　　(4)成孔后應立即向管內一次投放混合料，之后留振5~10s，直到混合料與進料口齊平，每根樁的投料量不得小于設計灌注量，成樁后樁頂浮漿厚度不得超過20cm。如果上料不足，須在拔管過程中空中投料。

　　(5)施工樁頂應高出設計樁頂標高不少于0.5m。對樁頂以下2.5 m內采用插入振動棒搗固，以增加樁頂混凝土密實度。沉管拔出地面，確認成樁符合設計要求后，樁頂采用濕黏土封頂。

　　3.2質量控制

　　(1)樁長偏差不大于50 mm，樁有效直徑不得小于設計值，樁身垂直度偏差不大于1%。

　　(2)施工完成28 d內，任何機械不得在樁上行走; 28d后應按要求進行單樁復合地基承載力檢測，待檢測合格后，方可進行上部路基施工。

　　3.3樁基檢驗

　　單樁復合地基承載力要求不小于250kPa，使用正方形剛性壓板(面積為1m2)和堆載平臺法提供試驗反力，逐級加載直至加載結束，然后分級卸載到零。最大試驗荷載不小于設計要求的2倍即500kN，按8級逐級加荷，首級加載144kN，以后7級各加載60kN。每加一級載荷前后分別讀記承壓板沉降量一次，以后每半小時讀記一次。當一小時內沉降增量小于0.1 mm時可加下一級荷載。卸載級數為加載級數的一半，等量進行，每卸一級，間隔半小時，計讀回彈量。待全部卸載后三小時，計讀回彈量。

　　4.管樁的加固工藝

　　管樁的施工應在橋臺的樁基和CFG樁施工之前進行，以免施工時對橋臺的樁基和CFG樁造成影響。

　　每段管樁施工時從線路中心往兩側布樁。施工場地應盡量平整，尤其是橫斷面方向要做成4%的橫向排水坡，縱向方向難以平整時，應盡量挖成不陡于1:5的臺階，臺階高0.6m左右。

　　4.1插樁

　　在打樁前，用2臺經緯儀從互相垂直的兩個方向對打樁機進行豎直度調整，使樁塔豎直，并應在打樁期間經常校驗檢查，隨時保持樁塔豎直度，經緯儀應設置在不受打樁機移動及打樁作業影響的位置。插樁后，應調整樁塔，使之與打入方向成一直線，在確認樁的中心位置及角度無誤后，再轉為正式打入。在施打過程中必須保證樁身、樁帽和樁錘三者的中心線重合，保持樁身豎直，由測量控制其垂直度偏差不大于0.5%，符合要求方可打入。

　　4.2打樁

　　先張法預應力管樁由4節組成，底樁就位前，應在樁身上劃出單位長度標記，以便觀察樁的入土深度及記錄每米沉樁擊數。吊樁用單點將管樁吊直，用鋼絲繩捆綁并控制樁的下端，使樁尖插在白灰圈內，樁頭部插入錘下面的樁帽套內就位。直樁的控制：調直，使樁身、樁帽和樁錘三者的中心線重合，保持樁身垂直，由測量控制其垂直度偏差不大于0.5%。符合要求方可打入。

　　斜樁的控制：按12.5∶1的斜率控制，在打樁機架上用錘球吊12.5 m的高度，然后用量程為2 m的鋼板尺水平固定在打樁機架上。打樁時先將管樁垂直送入樁帽，然后調整角度與鋼板尺讀數1 m處對齊，待測量復核斜率符合要求后方可進行打樁。因地層較軟，初打時下沉量較大，宜低錘輕打，隨著沉樁加深，沉速減慢，起錘高度可漸增，以有效降低錘擊應力，盡量不使管樁受到偏心錘打，以免管樁彎扭破壞。打樁較難下沉時，要檢查落錘有無傾斜偏心，特別是要檢查樁墊樁帽是否合適。如果不合適，需更換或補充軟墊。每根樁宜連續一次打完，不要中斷，以免難以繼續打下。

　　4.3接樁

　　接樁采用端板焊接連接，焊縫等級為二級。當下節樁的樁頭距地面0.5～1.0 m時，開始進行接樁。先將焊接面清刷干凈，再在下節樁頭上安裝導向箍引導就位，當PHC樁對好后，對稱點焊4～6點加以固定，然后拆除導向箍。由2名電焊工對稱施焊，焊接層數應大于等于3層，內層焊渣必須清理干凈后再焊下一層，要保證焊縫飽滿連續。焊接采用二氧化碳保護焊，焊縫不得凸出樁身，可與樁身外壁平起或凹進1～3 mm，表面不得有氣孔、夾渣，弧坑裂紋、電弧擦傷，并按不小于20%的抽檢比例進行手工超聲波探傷。焊好的樁接頭應自然冷卻8 min以上，涂刷環樹脂涂層自然凝固后方可錘擊沉樁。接樁的原則是接觸緊密，現場連接操作簡便，并要注意新接樁節與原樁節的軸線一致。

　　4.4送樁

　　為將管樁打到設計高程，需要采用送樁器，送樁器用鋼板制作，長度3～4 m不等，一般送樁器長度視送樁深度而定。送樁器應有足夠的剛度和較小的變形量，以有效地傳遞能量給樁。

　　送樁前，將送樁器的下端置于樁頂，上端由樁機夾樁器夾持。送樁器的規格和強度須適應樁頂、樁機的構造要求，外形不致使下打阻力明顯增大，且易于拔出、以盡可能少帶起土體。送樁器宜堅硬牢固、不產生彎曲變形、能多次重復使用。送樁器和樁兩者的軸線在一條直線上，以減少偏心影響。

　　總結

　　地基處理前應詳細了解項目所在地的地基處理的經驗和類似工程的施工情況，施工前和施工過程中嚴格進行地質核查，大規模施工前選擇代表性的區段進行工藝性試驗，以確定施工工藝參數，地基處理施工完后，必須按規范要求進行質量檢測，滿足工程的設計要求。此外還應進行工程總結，為以后的地基處理提供經驗，為設計者提供一定的借鑒作用。

　　參考文獻

　　[1]王星華.地基處理與加固[M].長沙：中南大學出版社，2003.

　　[2]TB10012—2007鐵路工程地質勘察規范[S].

　　[3]朱明雙.現澆混凝土筒樁發展及其應用[J].施工技術，2008