【摘要】本文結(jié)合圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，就圍護(hù)樁在膨脹土深路塹施工中的應(yīng)用談一些體會，以供參考。

【關(guān)鍵詞】圍護(hù)樁；膨脹土；深路塹

引言

膨脹土的主要成分由親水性礦物組成，有較強(qiáng)的漲縮性，多含有鈣質(zhì)或鐵錳質(zhì)結(jié)構(gòu)，一般呈棕、黃、褐色及灰白。膨脹土路塹會出現(xiàn)剝落、沖蝕、溜塌、滑坡等破壞。該土具有吸水膨脹.失水收縮并往復(fù)變形的性質(zhì)，對路塹的破壞作用不可低估，并且構(gòu)成的破壞是不易修復(fù)的。為了保證達(dá)到安全行車的目的，必須解決因膨脹土而造成的一系列工程問題。本工程在處理膨脹土深路塹過程中采用了圍護(hù)樁+明洞的施工方法，圍護(hù)樁設(shè)置在明洞兩側(cè)，樁徑1.25m，間距0.25m，樁頂設(shè)鋼筋混凝土冠梁連接，冠梁采用鋼筋混凝土橫撐連接，間距3m。圍護(hù)樁在施工過程中起著擋護(hù)的作用，具有施工速度較快，安全系數(shù)高等優(yōu)點(diǎn)。

1.工程概況

某鐵路在施工GDK283+056-GDK283+678段路塹右側(cè)邊坡施工過程中，產(chǎn)生滑塌，滑塌高度從塹頂至開挖底部，高約14米，整個滑體有坡洪積黏性土夾玄武巖質(zhì)碎石、角礫構(gòu)成。塹頂和坡面出現(xiàn)張拉裂縫，局部坡面鼓起，最遠(yuǎn)裂縫位于塹頂開挖線外30米。影響坡面失穩(wěn)的因素是多樣的，但總結(jié)起來有地質(zhì)因素，氣候、地下水排泄及徑流、地形地貌和工程因素等四個方面。

1.1地質(zhì)因素

粉質(zhì)黏土、含礫粉質(zhì)黏土、角礫土和碎石土中充填的黏性土、泥巖、泥質(zhì)砂巖具有膨脹性，膨脹等級強(qiáng)。

1.2氣候、地下水排泄及徑流

工點(diǎn)位于長白山脈背麓，地處高維度地區(qū)，屬中溫帶半濕潤區(qū)，具大陸性季風(fēng)氣候特征。大氣降雨使雨水下滲到邊坡巖土層中，既增加了邊坡的主動壓力，又降低了土層承載力和土層的抗剪強(qiáng)度，因此在雨季容易發(fā)生邊坡失穩(wěn)。

1.3地形地貌因素

山間剝蝕丘陵地貌，地面高程為220～270m，相對高差約為50m。

1.4工程因素

因施工活動，加快邊坡堆載，形成更陡的臨空面，使坡腳阻力減少，土層無法承受上部附加荷載而造成剪切破壞產(chǎn)生滑坡。

2.施工要點(diǎn)

2.1圍護(hù)樁采用旋挖鉆孔灌注樁，施工中采用無泥漿護(hù)壁鉆孔法。

2.2進(jìn)行位移觀測，以確定圍護(hù)樁在膨脹土中是否適用。

2.3施工前修筑施工便道及施工場地，并在施工場地周圍做好排水設(shè)施。

3. 圍護(hù)樁在膨脹巖施工中的優(yōu)勢

由于膨脹土遇水不穩(wěn)定的特點(diǎn)，施工時，很容易出現(xiàn)溜塌、滑坡，尤其在出現(xiàn)開挖臨空面的時候，很容易產(chǎn)生滑體并產(chǎn)生位移，所以圍護(hù)樁在膨脹土中的優(yōu)勢主要有以下幾點(diǎn)：

3.1施工速度較快

旋挖鉆定位快，鉆孔時間短，無需采用護(hù)壁及支撐，鉆孔完畢后，迅速灌注樁基，能較快的減少開挖臨空面，并能較快的對膨脹巖土層形成擋護(hù)結(jié)構(gòu)；本樁施工完畢后至下一根樁基時，旋挖鉆較人工挖孔及沖擊鉆孔移動較快。綜上兩點(diǎn)，圍護(hù)樁施工既能保證施工工期，又能為后序施工贏得時間。

3.2施工安全系數(shù)高

路塹開挖后，邊坡巖體暴露于大氣當(dāng)中，雨季降水較多，蒸發(fā)量大，頻繁干濕循環(huán)導(dǎo)致塹頂產(chǎn)生大量的細(xì)小張縮裂縫，雨水入滲導(dǎo)致土體抗剪強(qiáng)度衰減，在開挖卸載荷應(yīng)力，自重應(yīng)力和膨脹力的作用下，塹頂附近的土體面向臨空面發(fā)生蠕滑，塹頂上方自然坡面出現(xiàn)了大量的張拉裂隙。

由于膨脹土具有初始變形快的特點(diǎn)，如不及時進(jìn)行防治，坡體的一部分出現(xiàn)小規(guī)模的溜塌，緊接著變形裂隙向坡體縱深發(fā)展，到一定程度，又發(fā)生局部小規(guī)?；?，以此類推。采用圍護(hù)樁施工過程中，出現(xiàn)開挖臨空面時間較短，并能盡快在坡腳形成荷應(yīng)力，減少再次滑坡的危險(xiǎn)，安全系數(shù)較高。

3.3環(huán)保

膨脹土自身的特性含有大量的親水礦物，具有濕脹干縮的特性，雨水軟化，導(dǎo)致沿土體自身的抗剪強(qiáng)度隨含水量的變化而衰減。結(jié)合膨脹土的特點(diǎn)，本工程施工時采用無泥漿護(hù)壁鉆孔法，大大減少了人為因素對膨脹土自身抗剪強(qiáng)度的破壞，減少了塌孔等情況，也杜絕了泥漿對環(huán)保的破環(huán)，環(huán)保效果明顯。

3.4經(jīng)濟(jì)效益高

圍護(hù)樁施工過程中，施工人員較少，施工速度較快，周期短，施工成本較低。膨脹土路塹一般采用抗滑樁施工，結(jié)合膨脹土的特點(diǎn)，抗滑樁施工過程中為保證施工安全，均采用護(hù)壁施工、橫撐施工，增加了施工工序，無形中增加了施工成本費(fèi)。與人工開挖抗滑樁相比，經(jīng)濟(jì)效益立顯。

圍護(hù)樁施工一段后，后序冠梁和橫撐的施工能較快的展開，安全體系進(jìn)一步得到加固。

4.位移監(jiān)測

通過埋設(shè)在冠梁頂部的位移樁，監(jiān)測圍護(hù)樁的位移，可以分析圍護(hù)樁施工完畢后坡體的位移變化情況，以確定圍護(hù)樁是否適用膨脹土路塹。

利用位移監(jiān)測手段，一方面可以為邊坡的穩(wěn)定性評價、圍護(hù)樁的設(shè)計(jì)、及預(yù)測預(yù)報(bào)提供依據(jù)，另一方面可以針對實(shí)施的圍護(hù)樁工程進(jìn)行檢測，對工程施工安全及處治效果做出判定。

本工程在施工階段需要在樁前開挖一定深度的土體以施工明洞，所以樁體及位移情況隨開挖進(jìn)程而呈現(xiàn)較明顯的變化規(guī)律，部分位移變形曲線如圖1所示：

圖1 圍護(hù)樁WHZ1位移圖

從圖中可以看出，6月10日施工冠梁后，隨著冠梁混凝土強(qiáng)度的上升，位移的變形開始變緩，7月10日冠梁強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度且橫撐施工后，隨著橫撐混凝土的強(qiáng)度上升，位移變形變的更緩，但是8月10日明洞基坑開始開挖后，出現(xiàn)臨空面，位移量開始變大，位移曲線呈傾斜狀，然后慢慢趨向了平緩狀態(tài)。從監(jiān)測數(shù)據(jù)可以看出，在膨脹土路塹中采用圍護(hù)樁作為擋護(hù)結(jié)構(gòu)是可行的，施工過程中，合理的安排冠梁和橫撐的施工也是非常關(guān)鍵的。

根據(jù)膨脹土的特性，強(qiáng)降雨和地下水對其巖土性質(zhì)影響非常大，設(shè)置有效的、切實(shí)可行的疏、排水方案，對治理工程的長久穩(wěn)定有著非常重要的意義。

5.結(jié)語

結(jié)合膨脹土的特性，圍護(hù)樁+冠梁+橫撐的支護(hù)方式能盡快的對膨脹土路塹形成擋護(hù)結(jié)構(gòu)，且施工過程中，只有圍護(hù)樁施工時，才會出現(xiàn)較短時間存在的開挖臨空面，有效的減少了滑坡體的出現(xiàn)，安全系數(shù)大大增加。圍護(hù)樁+明洞的方案，是處理膨脹路深路塹的一種理想的施工工藝，為我們在以后的膨脹土路塹施工過程中提供了經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 《高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》.

[2]廖世文，膨脹土與鐵路工程[M]. 北京：中國鐵道出版社，1984.