高速铁路路基基底处理与加固技术

高速铁路（软土）路基基底处理与加固技术摘要：高速铁路路基的稳定是高速列车高平顺性、高安全性、高舒适性的保 证，因此，在地质情况复杂的软土路基地段，必须经过加固处理，以满足路基承 载力的要求。本文以宁杭高铁为依托，介绍了路基加固的施工方法，可以同类工 程施工借鉴参考。关键词：高速铁路；软土路基；基底处理；加固技术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我国地域辽阔，地质条件极为复杂，特别是在沿海地区及内地湖河沉积 相地区存在着许多复杂的软土地基，在这些地质条件下修建高质量的铁路公路及 建筑物都要进行软基处理，以增加地基的稳定性及减少沉降。尤其是采用无碴轨 道的高速铁路，对路基的工后沉降量要求非常高，这样对软基处理也提出了更高 的要求。1. 工程概况宁杭城际铁路北起南京，南至杭州，全长248.963公里。其中，江苏境内 146.773公里，浙江境内102.190公里。全程共设11个站。客运专线设计运行时 速为350公里，铁路建成后南京至杭州将在一小时以内到达，单向输送能力8000 万人/年。项目投资估算总额313.8亿元，工期四年，由铁道部、江苏省、浙江省 共同出资，并组建合资公司负责项目建设。自南京南站东端引出，并行京沪高速 铁路东行至秦淮河南折，沿江宁区预留通道傍宁杭高速公路南行，跨宁杭高速公 路后距溧水东侧3.5公里通过，经瓦屋山西缘、溧阳北侧折向南，距现有的宜兴 站西侧2公里设新宜兴站，与新长铁路平行，穿过宜兴国家森林公园，经丁蜀西 侧穿大毛山，跨新长铁路，在长兴北设新长兴站，跨宁杭高速公路引入既有湖州 南站，出站后穿张家山、跨宁杭高速公路，经德清城关东侧跨京杭大运河，从杭 州北经既有的德胜路进入杭州火车东站。路基基底处理段地处冲湖积平原区，地势较平坦、开阔，交通便利，多为水田、水塘及沟渠，偶见大片房舍。2. 高速铁路线路标准路基沉降变形主要包括：列车行驶引起路基面的弹性变形、长期行车引起的 基床累积下沉（塑性变形）、路基本体填土及地基的压缩下沉。实践表明列车行驶 中引起路基面的弹性变形、长期行车引起的基床累积下沉（塑性变形）只要满足基 床及路基本体填筑材质、压实标准，其值都是有限的，而且可以得到控制。因此 如何控制路基沉降变形特别是工后沉降值关键在于控制支撑路基的地基沉降。客运专线，列车最高运行速度300km/h，双线路基面宽13.80m，考虑路堤沉 降每侧加宽0.10m，标准线间距5.00m，路堤中心填高7.54m，边坡坡率1 ： 1.5, 基床表层铺设0.7m厚级配碎石，碎石重度按22kN/m3考虑，基床底层及路堤下 部按20kN/m3考虑。轨道荷载按恒载考虑，超载按单线有载考虑列车荷载，考 虑因沉降补充填土引起的沉降。新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定 443条规定，路基的工后沉降量一般地段不应大于15cm，沉降速率应小于4cm/a， 桥台台尾过渡段路基工后沉降不应大于8cm。京沪高速铁路设计暂行规定433 条规定路基工后沉降量一般地段不应大于10cm，沉降速率应小于3cm/a，桥台 台尾过渡段路基工后沉降量不应大于5cm，本客运专线要求一般地段工后沉降不 大于5cm，沉降速率不大于2cm/a，路桥过渡段工后沉降不大于30mm。3. CFG桩加固工艺水泥粉煤灰碎石桩（Cement FIy-ash GraveI PiIe）简称CFG桩，是近年发展 起来的处理软弱地基的一种新方法。它是在碎石桩的基础上掺入适量石屑、粉煤 灰和少量水泥，加水拌和后制成具有一定强度的桩体。其骨料仍为碎石，用掺入 石屑来改善颗粒级配，掺入粉煤灰来改善混合料的和易性，并利用其活性减少水 泥用量；掺入少量水泥使其具有一定粘接强度。它是一种低强度混凝土桩，可充 分利用桩间土的承载力共同作用，并可传递荷载到深层地基中去，具有较好的技 术性能和经济效果。CFG桩的特点是对软弱土地基承载力的提高幅度大；沉降 量小，变形稳定快；工艺性好，灌注方便，容易控制施工质量。设备进场后须利用试验室配比试验结果进行现场成桩试验，以确定满足设计 要求的施工工艺和施工参数。对水田地段排水疏干、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 度控制标准（振动沉管法）为3050 mm，28 d龄期标准立方体无侧限抗压强度不 小于5MPa。3.1施工要点（1）采用振动沉管机施工，顺序为隔桩隔行跳打，避免在成孔过程中将相邻 已灌注完的桩体挤断。(2) 振动沉管机的沉管表面设有明显的进尺标记，根据设计桩长、沉管入土 深度确定机架高度和沉管长度。沉管过程中每沉1m应记录电流表一次，并对土 层变化处予以说明。(3) 拔管速率按试桩参数确定，一般为1.21.5 m/min，如遇淤泥或淤泥质土， 拔率应放慢，控制在0.60.8 m/min，拔管过程中不允许反插。(4) 成孔后应立即向管内一次投放混合料，之后留振510s，直到混合料与进 料口齐平，每根桩的投料量不得小于设计灌注量，成桩后桩顶浮浆厚度不得超过 20cm。如果上料不足，须在拔管过程中空中投料。(5) 施工桩顶应高出设计桩顶标高不少于0.5m。对桩顶以下2.5 m内采用插 入振动棒捣固，以增加桩顶混凝土密实度。沉管拔出地面，确认成桩符合设计要 求后，桩顶采用湿黏土封顶。3.2质量控制(1) 桩长偏差不大于50 mm，桩有效直径不得小于设计值，桩身垂直度偏差 不大于1%。(2) 施工完成28 d内，任何机械不得在桩上行走；28d后应按要求进行单桩 复合地基承载力检测，待检测合格后，方可进行上部路基施工。3.3桩基检验单桩复合地基承载力要求不小于250kPa，使用正方形刚性压板(面积为1m2) 和堆载平台法提供试验反力，逐级加载直至加载结束，然后分级卸载到零。最大 试验荷载不小于设计要求的2倍即500kN，按8级逐级加荷，首级加载144kN， 以后7级各加载60kN。每加一级载荷前后分别读记承压板沉降量一次，以后每 半小时读记一次。当一小时内沉降增量小于0.1 mm时可加下一级荷载。卸载级 数为加载级数的一半，等量进行，每卸一级，间隔半小时，计读回弹量。待全部 卸载后三小时，计读回弹量。