軟土路塹加固與支護(hù)技術(shù)---封閉式U型槽的設(shè)計(jì)與施工

　   摘要：介紹了軟土路塹地基加固和邊坡支護(hù)的設(shè)計(jì)和施工工藝。由于該段路塹位于淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土，最大開挖深度達(dá)到9米，按常規(guī)加固措施處理不能滿足線路穩(wěn)定和工后沉降要求，因此，采用封閉式U型槽結(jié)構(gòu)加固和支護(hù)技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：軟土路塹，加固和支護(hù)，U型槽，設(shè)計(jì)與施工

　　1、工程簡(jiǎn)介

　　武漢站貨線外繞工程何劉上行聯(lián)絡(luò)線PYDK14+765～PYDK1５+090段路基，共計(jì)長度325m。該段路基屬于路塹地段，最大開挖深度達(dá)到9米，自地面至開挖基底巖層情況依次為：（1）淤泥、（2）淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層、（3）粉質(zhì)粘土層。按常規(guī)加固措施處理不能滿足線路穩(wěn)定和工后沉降要求，因此，采用封閉式U型槽結(jié)構(gòu)加固和支護(hù)體系。

　　2、地形地貌與水文地質(zhì)

　　2.1地形地貌

　　本段路基施工范圍內(nèi)原地面為長江二級(jí)階地及高階地，地形平坦、開闊，大多為湖汊、水塘、水田；高階地地區(qū)地形起伏平緩，其自然坡度5º～10º左右，植被較發(fā)育，大多為農(nóng)田和房屋。

　　2.2地層巖性及地質(zhì)構(gòu)造：

　　（1）淤泥，深灰色，流塑，Ⅱ；

　�。�2）淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)黏土、黏土，灰色，軟～流塑，Ⅱ；

　　（3）粉質(zhì)黏土，黏土，褐黃色，硬塑，Ⅲ；

　�。�4）碎石土，褐紅色，稍密，潮濕，Ⅲ；

　�。�5）泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖，全風(fēng)化，Ⅲ；

　�。�6）泥巖、泥質(zhì)砂巖、砂巖，強(qiáng)風(fēng)化，Ⅳ。

　　2.3水文地質(zhì)條件

　　階地地下水屬隙潛水，埋深0.5～3.0m。

　　3、U型槽的設(shè)計(jì)

　　3.1基地加固及地表處理

　　U型槽路塹基底采用鉆孔灌注樁加固，樁間距2.5m，正方形布置，樁徑1.0m，樁長8m，樁加固至硬層下0.5m。樁頂設(shè)0.4m厚碎石墊層，內(nèi)鋪一層110型土工格柵。碎石墊層與U型槽基底之間為0.3m厚C15素砼土墊層，兩側(cè)高出U型槽基底1.5M。

　　U型槽兩側(cè)側(cè)墻外設(shè)置一排鉆孔灌注樁，樁間距1.5m，樁徑1.25m,樁長有15～20m。鉆孔灌注樁背側(cè)6～8m范圍內(nèi)采用粉噴樁加固，樁間距0.8m，正三角形布置，樁徑0.5m，樁加固至硬層下1.0m。

　　3.2封閉式U型槽

　　封閉式U型槽為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，采用C40鋼筋混凝土現(xiàn)澆，節(jié)長18.50m，節(jié)間設(shè)置瀝青麻筋伸縮縫。槽身側(cè)墻胸坡率1：0.1，高度3.5～7.0m，底板厚度1.0m。槽內(nèi)邊溝頂面以上每隔2.0m按梅花形交錯(cuò)設(shè)置（φ=0.1m，排水坡度為4%）PVC管泄水孔，最底層的泄水孔孔底高于邊溝頂線0.3m。U型槽底板下設(shè)C15素混凝土墊層，厚0.3m，槽底板面1.5m以上兩側(cè)側(cè)墻墻背設(shè)砂礫石反濾層，厚0.5m�！�                    

　　4、U型槽結(jié)構(gòu)的功用特點(diǎn)

　　4.1、工作機(jī)理

　　U型槽結(jié)構(gòu)主要由鋼筋混凝土底板和邊墻組成（見上圖），其主要工作機(jī)理是，通過邊墻支撐土體壓力，通過邊墻、底板自重及附屬設(shè)施自重抵抗地下水的揚(yáng)壓力，從而保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，確保鐵路運(yùn)營安全的目的。

　　4.2、結(jié)構(gòu)功能

　　U型槽頂口外側(cè)6～8M范圍內(nèi)地面采用粉噴樁加固處理，增加墻外土體穩(wěn)定性，且便于槽內(nèi)土體開挖。側(cè)墻外一排（樁徑1.25m，樁長有15～20m）鉆孔樁在施工時(shí)可以起到臨時(shí)基坑開挖支護(hù)作用，同時(shí)與側(cè)墻一起抵抗土體壓力。槽內(nèi)邊溝匯集側(cè)墻地下滲水和道床地表水，順線路縱向排出。

　　為滿足道床整體變形要求，在槽底布設(shè)鉆孔樁（樁徑1.0m，樁長8m）克服基底土體壓縮變形�；讟杜c槽底板之間布設(shè)沙碎石墊層，然后采用C15素混凝土封底（高出底板底面1.5m），封閉地下水，同時(shí)增強(qiáng)槽底的剛性。

　　5、U型槽的施工工藝

　　5.1槽外地表粉噴樁施工

　　根據(jù)設(shè)計(jì)資料，放樣線路中線、邊線后，對(duì)粉噴樁加固區(qū)域進(jìn)行清表處理，然后按照設(shè)計(jì)施工側(cè)墻鉆孔樁外側(cè)地面粉噴樁，加固原始地基。

　　5.2墻背鉆孔樁樁施工

　　地表加固粉噴樁施工完成后，即可組織對(duì)U型槽兩側(cè)單排鉆孔防護(hù)樁施工，為U型槽地表軟土開挖和槽底鉆孔樁施工準(zhǔn)備。

　　5.3U型槽底鉆孔樁樁施工

　　U型槽兩側(cè)支護(hù)防護(hù)鉆孔樁施工完畢，并達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可進(jìn)行軟土路塹開挖，開挖標(biāo)高控制在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高1.0m以上，而且，布置好排水臨時(shí)設(shè)施，保證基坑槽內(nèi)正常施工。

　　5.3U型槽主體結(jié)構(gòu)施工

　　槽底鉆孔樁施工完畢，并到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，就可進(jìn)行樁頭清除和基坑整平。按設(shè)計(jì)要求，樁頂設(shè)0.4m厚碎石墊層，內(nèi)鋪一層110型土工格柵。然后，繼續(xù)施工0.3m厚C15素混凝土墊層。素混凝土墊層強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計(jì)要求，即可進(jìn)行U型槽鋼筋砼結(jié)構(gòu)本體施工，其施工順序?yàn)橄鹊装搴髠?cè)墻。

　　6、結(jié)語

　　針對(duì)軟弱路塹，采用該種U型封閉式砼槽結(jié)構(gòu)，有如下特點(diǎn)：

　　1）施工工藝普通，方便實(shí)施，也不需另采取基坑開挖支護(hù)措施。

　　2）類似船筏結(jié)構(gòu)模型，解決了常規(guī)加固措施處理不能滿足線路穩(wěn)定和工后沉降要求。

　　3）一次性消除軟土路基病害，解決了運(yùn)營單位維修管理后顧之憂。