沪通铁路某标段软土地基处理措施综述

乔 盈 丹

(西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031)



沪通铁路某标段软土地基处理措施综述

乔 盈 丹

(西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031)

简述了软土地基处理技术的发展现状，并结合沪通铁路的地质条件，介绍了预应力管桩、双向水泥搅拌桩、排水固结法及复合加固四种软基处理措施，分析了各种加固技术的适用条件，为实际工程中加固技术的选择提供了依据。

软土地基，预应力管桩，水泥搅拌桩，排水固结法

0 引言

跟随国家十三五规划的出台，我国对高速铁路、高速公路、“四沿”通道、机场、城市交通、农村交通、港航设施等交通建设重点工程的要求也随之提高，严格把关工后沉降的控制要求，故地质较差、承载力不足地区的地基处理技术无疑要面临更严峻的挑战。本文依托沪通铁路某标段DK84+700～DK87+300范围内路基段，总结其软土地基处理措施，为类似工程提供参考。

1 软土地基处理发展现状

1.1 软土工程特性

软土简称软弱黏性土,是指在静水或缓慢的流水环境中沉积的黏性土，含水率大、孔隙比大、压缩性强、强度低[1]。由于天然软土地基承载力不足，且孔隙水不容易排出，极易导致在实际工程中出现软土地基强度不够、受外荷载后变形量大、不均匀沉降等棘手问题[2]。通过加固软土地基可提高其稳定性及承载力，从而达到施工标准要求。

1.2 软土地基处理技术发展现状

地基处理技术的发展蒸蒸日上，我国为此也制定了《建筑地基处理技术规范》，对各种地基处理的方法进行全面说明指导，由最早的JGJ 79—91版陆续发展到了最新修订版JGJ 79—2011。

软土地基处理技术亦可谓是“百花齐放、百家争鸣”，主要包括：换填垫层、反压法等浅层处理技术；不同形式的预压、塑料排水板、袋装砂井等排水固结技术；砂石桩、石灰桩、土桩及灰土桩等多种复合地基技术；预应力混凝土桩等桩基技术；以及强夯技术、水泥深层搅拌技术、振冲法、高压喷射注浆技术、土工合成材料的应用、灌浆及灌浆锚固技术、地下连续墙、沉井基础等。伴随着新处理技术发展的同时，综合运用多种成熟的处理方法，形成了极具特色的复合加固技术，常见的有：真空—堆载联合预压技术、真空排水—强夯结合方法、刚—柔性桩复合地基、长—短桩复合地基、粉喷桩复合地基—排水板联合处理、长板—短桩—预压联合加固等[3]。在实际应用时要因地制宜，选用合适的软基处理措施。

2 工程概况

2.1 工程简介

沪通铁路是国家沈海铁路规划中连接上海—南通的一段国家Ⅰ级铁路干线，运营对象为客货共线，设计时速是200 km/h，正线全长137.473 km。线路与既有宁启线在平东站(新设站)接轨，向西从南通境内跨过长江到张家港域内，向东途经常熟市及太仓市，再向南与京沪铁路并行至安亭站，全线共设9个车站。全线路基长21.206 km(含东南上下行联络线)。

2.2 地质概况

沪通铁路沿线途经大量软土及松软土地区，地质水文条件复杂。其中DK84+700～DK87+300路基段多为软土路基，软土沿纵向分布不均匀，一般厚度为5 m～15 m，最厚达35.6 m。该段位于冲海积平原区，地势平坦、视野宽阔，多用于人民生活居住、农田及绿化物种植等；沟渠纵横，零星有水塘分布，其中水塘为常年有水且塘塘连通。

3 DK84+700～DK87+300段软基加固措施

DK84+700～DK87+300段软基处理方式主要有桩基加固、水泥深层搅拌加固、排水固结法以及复合加固技术等。

3.1 预应力管桩加固

近年来，预应力管桩的应用愈为广泛。但其缺点及适用性也不容忽视，由于桩身截面小，其抗剪及抗弯强度相对不高；挤入桩时周边的土体易遭到影响，发生隆起或移动，亦可能对相邻管桩造成影响；受施工机械影响，预应力管桩的单节长度受限，接桩形成长桩后其接头质量易出问题；不适宜用于较厚的坚硬土层上[4]。

其中DK84+700～DK85+088.52，DK85+146.28～DK85+170.28，DK85+664.23～DK85+688.23，DK85+727.78～DK85+751.78，DK86+187.5～DK86+835.68正线段及4道、DK86+874.47～DK86+972正线段，以及DK86+991.93～DK87+300正线段，设计采用预应力管桩加固。具体布置为：桩间距2 m，桩径为0.4 m，桩长25 m～32 m，布置为正方形式样，此外在基底铺0.6 m厚度的碎石垫层，其上加铺一层土工格室，如图1所示。

3.2 双向水泥搅拌桩加固

水泥搅拌桩施工方法分为湿法和干法，其加固机理是运用搅拌机把水泥喷入待加固土体内并搅拌均匀，使土硬结从而增强基础承载力。而双向水泥搅拌桩则是利用内、外钻杆向相反的方向回旋，与叶片成桩时搅拌所产生的剪应力相抵，从而削弱搅拌过程对周围软土产生的扰动，且避免冒浆。

DK84+700～DK87+300段路基内大量采用了双向水泥搅拌桩加固，正方形布置，桩径取0.5 m，桩长为10 m～18 m，基底铺0.6 m碎石垫层及一层双向经编土工格栅。其中DK84+912.5～DK85+012.5左侧段及DK85+070～DK85+088.52左侧段桩间距采用1.2 m；DK86+187.5～DK86+717.5左侧(3，5道到发线)及DK85+345.0～DK85+450正线段桩间距选用1.1 m；DK85+840～DK86+060右侧站房区段桩间距采用1.3 m。

由于干喷法不适用于长桩施工，通过前期进行工艺试验，确定桩长为15 m～18 m的双向搅拌桩采用二喷四搅的浆喷法施工；桩长为10 m～14 m的采用一喷四搅的干喷法施工；原土状区，天然含水率较低时，干喷法施工水泥土搅拌均匀性较差，不利于桩体成型，故亦采用浆喷法施工。

3.3 排水固结法加固

DK86+010～DK86+682.5左侧货场段对地基工后沉降要求更严格，考虑到其原状土为水田交错布置，软土层较厚，且在站前工程期间选做制梁场使用，预压时间充裕，故地基选用真空预压联合袋装砂井排水固结方法进行加固。袋装砂井呈正方形布置，间距为1.2 m，袋装砂井长9.5～18.5 m，在袋装砂井顶设0.6 m厚砂垫层，如图2所示。

3.4 复合加固技术加固

沪通铁路沿线软土沿纵向分布不均，甚至有些工点由水塘填土而成，有时单独的软基加固措施不能达到理想效果，地基加固和排水共同作用，才能更好的满足施工要求。

DK85+170.28～DK85+345.0，DK85+450～DK85+664.23，DK85+751.78～DK86+187.5正线段，软基采用双向水泥搅拌桩+袋桩砂井加固，其上铺0.6 m厚碎石垫层及一层双向经编土工格栅。具体布置为：间距1.2 m，双向搅拌桩桩径取0.5 m，桩长11 m～14 m；袋装砂井呈正方形布置，长18 m～25 m，其中DK85+230～DK85+345正线段，间距取1.1 m，如图3所示。

4 结语

1)沪通铁路沿线多为软土及松软土地区，且软土沿纵向分布不均匀，一般厚度为5 m～15 m，最厚达35.6 m，地基承载力不足，软基需加固后才能进行交通建设。2)预应力混凝土管桩成本低、成桩质量可控性强、施工便捷、质量检测方便，但其不宜用于较厚的坚硬土层上；双向搅拌桩较之普通水泥搅拌桩成桩质量更好、要因地制宜的选用干法和湿法施工；真空预压采用负压加固，适用于厚度较大的饱和软土地基，需要有预压的时间和荷载条件，结合袋装砂井进行排水固结效果更好；双向水泥搅拌桩+袋装砂井加固软基适用于原状土体含水量大的情况，能在加固软弱土体的同时更好的排除土体内的孔隙水，使加固效果更佳。3)在具体施工过程中，应根据工点的地质状况、外部荷载条件、工后沉降要求等实际情况，合理地选取适宜的软基处理措施，可在确保质量的基础上，节约成本、提高效率。

[1] TB 10035—2006,J 158—2006,铁路特殊路基设计规范[S].

[2] 楼金其.新长铁路软土地基工程特性研究[D].成都：西南交通大学,2004.

[3] 郑 刚,龚晓南,谢永利,等.地基处理技术发展综述[J].土木工程学报,2012(2):127-146.

[4] 高文生,刘金砺,赵晓光,等.关于预应力混凝土管桩工程应用中的几点认识[J].岩土力学,2015(S2):610-616.

Summary on soft soil foundation treatment measures of a section of Hu-Tong railway

Qiao Yingdan

(CivilEngineeringSchool,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)

This paper simply discussed the development status of soft soil foundation treatment technology, and combining with the geological conditions of Hu-Tong railway, introduced the pre-stressed pipe pile, bidirectional cement mixing pile, drainage consolidation method and composite reinforcement four soft foundation treatment measures, analyzed the applicable conditions of various reinforcement technologies, provided basis for the selection of actual engineering reinforcement technology.

soft soil foundation, pre-stressed pipe pile, cement mixing pile, drainage consolidation method

1009-6825(2016)24-0142-03

2016-06-13

乔盈丹(1990- )，女，在读硕士

U416.1

A