既有线自重湿陷性黄土高路基帮宽填筑施工技术

既有线自重湿陷性黄土高路基帮宽填筑施工技术

蔡光年方彩霞

(中国水利水电第四工程局有限公司青海西宁810007)

摘要：文章结合甘肃崇信县铁路集煤线工程实践，对既有线高路基帮宽填筑施工技术进行阐述，总结出了一套铁路既有线施工的经验，实现了黄土高路基沉降的良好控制，为承建工程的顺利完工，乃至整个标段顺利建成起到了关键作用。

关键词：既有线湿陷性黄土；高路基帮宽；填筑；施工技术

1工程简介

中国水电崇信发电有限责任公司铁路专用线工程主要包括新建铁路专用线和既有崇信车站改扩建两个施工内容，其中既有崇信车站改建工程位于既有宝中线正线右侧，与宝中线并行，总长度1.35km，施工主要内容为路基帮宽填筑，土方工程量占总工程的70%，是本工程的重点和难点。

站场改建路基主要为路堤填筑，填筑高度最高达40m，地基为自重湿陷性黄土，重点要采取措施，消除路基湿陷性，控制路基沉降。填料采用自重湿陷性黄土，孔隙率大，容易发生压缩变形及湿陷变形，对压实质量及施工期间的防排水要求高。为减少路基变形，将填筑压实指标由0.90提高至0.93，并在施工过程中通过永临结合排水等方法，取得了显著的效果，为路基上部站场房屋施工争取了充足时间。

2湿陷性黄土高路基帮宽填筑主要施工技术

2.1地基处理及边坡加固

2.1.1灰土桩地基处理技术

⑴场地平整清理

工程施工地点位于黄土梁峁区，地形起伏变化大，根据灰土桩对原始地面进行处理的设计原则，结合沉管桩机属大型机械，对施工场地要求高的因素，对原始地面进行清表、平整。

⑵定桩孔位和编号放样

灰土挤密桩对原始地基处理范围为路基帮宽及坡脚外2.0m范围，施工前按照处理范围出具布桩图，现场采用卷尺定位放样。

⑶成孔

桩机就位，使沉管尖对准桩位，调平扩桩机架，使桩管保持垂直，用线锤吊线检查桩管垂直度，确保垂直度偏差不大于1.5%。采用沉桩机将与桩孔同直径钢管打入土中拔管成孔，桩管顶设桩帽，下端作成60°角度锥形活动桩尖，施工前在桩架或钢管上标出控制深度标记，以便施工中进行钢管深度观测。灰土桩施工时应控制拔管速度，在拔管前宜停顿10s左右。成孔后夯实孔底，夯实次数不小于8击，成孔后进行孔中心位移、垂直度、孔径、孔深检查，合格后进行下道工序施工或用盖板盖住孔口防止杂物落入。成孔采用行距成孔方法，减少沉管打桩机掉头，加快施工进度。

⑷成桩

①填料制备。灰土桩填料采用三七灰土，现场采用装载机按配比均匀拌制。土料选用纯净的黄土或一般性粘土，不得使用有机质含量大于5%的表层耕土或夹有砖块及瓦砾、生活垃圾的杂土，土料一般要过筛，筛孔不宜大于15mm，不含冻土块。石灰选用生石灰消解3～4天后过筛的熟石灰粉，粒径不大于5mm，石灰质量不低于Ⅲ级。灰土含水量尽量接近最优值22.1%，当含水量超过最优值含水±3%时，可晾晒或洒水湿润。灰土拌合均匀，颜色一致，要及时填入桩孔，不宜隔日使用。②桩孔夯填施工。夯填前测量成孔深度、孔径，作好记录。回填前，先重锤空夯8次，桩体应分层回填、夯实，逐层以每1标准锨夯4击依次填至桩顶（工艺性试验确定）。灰土回填夯实采用连续施工，每个桩孔一次性分层回填夯实，不得间隔停顿或隔日施工，以免降低桩的承载力。

⑸检查验收，综合评定

灰土挤密桩施工完成后，对湿陷性、复合地基承载力做综合检测。经检测饱和土自重压力小于0.0075，湿陷性消除；复合地基承载力大于160kPa，满足设计要求。

2.1.2边坡加固

本工程帮宽路基边坡竖向每50cm布置幅宽5.0m的土工格栅大大增强了路基边坡稳定性，同时，采用土工格栅加筋土填筑，提高了土体承受应力的能力，降低了不均匀沉降。土工格栅为柔性纤维,它只承受拉应力,受拉力时产生较大的伸长和蠕变,但不能承受压应力。将其分布在土体中的拉伸变形区,土中的拉应力传递给格栅,使筋材作为抗拉构件。当加筋土受荷载作用时,土工格栅与土体间咬合镶嵌的摩擦阻力制约了土体中的侧向变形。土工格栅具有高度的粘结固结作用,与土相互嵌固的效应显示出更好的抗拉性能,高抗拉性使筋土强度远远大与无筋土,极大提高了土承受应力的能力,从而消除了不均匀沉降。

2.1.3骨架与植被结合防护技术

路基边坡采用拱形骨架护坡进行防护，骨架内种植紫穗槐。

2.2帮填路基结合部位施工

2.2.1坡面防护植被（株）清除

既有宝中路堤坡面均采用紫穗槐结合灌木、植被进行防护，其中部分紫穗槐植株较大，主要采用机械挖除，人工配合清理的施工方法。

施工前制定填筑计划，确定当天（或本班）填筑范围和填筑高度，清除植被（株）和开挖台阶完成后，立即进行填筑施工。植被挖除随挖台阶高度进行，随填筑进度按照自下而上分层、纵向分段的顺序进行施工。禁止采用全边坡通挖方法挖除。台阶每次仅开挖一级，其余边坡保持不动。一级台阶填筑完成后，再挖第二级台阶并分层填筑。施工时，在已填筑路堤上预留车辆运行便道与正线施工便道或乡村公路贯通，及时运出清除的植株和腐殖土，严禁堆放在既有路基基床，严禁用于帮填路基填筑施工。

2.2.2新旧路堤结合部挖台阶

为加强新旧路堤结合部位施工质量，沿既有路堤边坡挖宽度不小于1.5m的台阶，台阶开挖自下而上逐层开挖，若台阶不能及时回填时，应进行防护。台阶每次仅挖一级台阶，其余边坡保持不动。一级台阶填筑完成后，再挖第二级台阶并分层填筑，每层台阶开挖高度为该层填筑高度，宽度不小于两倍的台阶高度，夯实机夯填密实。施工中做好组织工作，台阶当天开挖完毕，并当天填筑完毕。

2.2.3新旧路堤加筋土施工

为加强新旧路堤结合部位的整体性，在新旧路堤结合部位置铺设土工格栅，幅宽宽3.0m，竖向间距0.5m，土工格栅距边坡线应保持0.1m的距离。

2.3路堤沉降控制

2.3.1提高黄土压实系数

根据铁路路基设计规范，路基基床以下路基填料压实系数≥0.90，由于本工程路基帮填路基高度高，自重压缩变形量大，为减小路基沉降变形，将基床底层以下路基填筑压实指标提高至0.93。

2.3.2路基帮宽防排水措施

路基帮宽施工过程中，采取永临结合、摊铺整平中设置路基横坡度、对边坡进行遮盖防护等措施加强路基防排水。

①帮填施工过程中，利用既有接长涵洞、既有排水沟及河沟，沿帮填路基边坡修建临时排水沟，排水沟设置纵坡，以利排水。路堤帮宽填筑施工时的防排水措施，采取永临结合的方式。

②土方施工中，留置横向排水坡，以利排水，保证施工期间雨水及时排出工作面，不浸泡路基。

③遇下雨天气，及时对路基边坡及工作面及时采用防雨布进行遮盖，既保证雨水不浸泡路基，也减少雨水对路基坡面的冲刷。

④加强土石方运输道路的维护，保证雨后能够及时进行填方施工。安排充足的劳动力，保证路基附属工程满足路基工程施工工期要求。

2.3.3施工质量控制

①施工前进行土方填筑工艺性试验，通过工艺性试验确定黄土虚铺厚度、碾压参数，作为大面积施工控制的依据。

②加强施工质量控制，通过增加对虚铺厚度、压实质量的检测频率，保证施工质量。

③合理划分施工区段，严格按照“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。

结语

湿陷性黄土路基及边坡施工的关键,在于对不良地基的处理及边坡的加固处理，采用灰土桩对湿陷性黄土进行处理，采用土工合成材料对边坡进行加固综合治理。

参考文献

[1]麻玉海.湿陷性黄土高填方路基施工要点[J].黑龙江交通科技.2005(02).

[2]张建忠.湿陷性黄土地区高填方路基的施工技术及质量控制[J].甘肃科技.2013(22).