謝 勇
(中鐵十八局集團(tuán)第六工程公司,天津 300222)
京滬高速鐵路滄州西站路基DK218+256.07~DK220+311,線路長(zhǎng)度2.0593 km。本標(biāo)段為新沖擊平原地形平坦,地勢(shì)開(kāi)闊。地下水為第四系孔隙潛水,地下水埋深約3 m。地下水主要由大氣降水補(bǔ)給,水位季節(jié)變化幅度1~3 m。地下水具硫酸鹽侵蝕,環(huán)境作用等級(jí)為H2。子牙新河行洪區(qū)洪水位9.84~9.97 m地震動(dòng)峰值加速度為0.1 g(地震基本烈度為Ⅶ度)。土壤最大凍結(jié)深度為0.6 m。
京滬高速鐵路JHTJ-1標(biāo)路基工程地基采用CFG樁進(jìn)行加固處理,CFG樁頂為0.15 m碎石墊層、0.5 m厚鋼筋混凝土筏板。路基基床表層0.4 m采用級(jí)配碎石填筑,路堤基床底層2.3 m采用改良土(摻5%石灰)填筑,基床底層以下分別采用改良土(摻4%石灰)和滲水土填料填筑。
2.1 填料的室內(nèi)物理、力學(xué)指標(biāo)試驗(yàn),主要包括含水率試驗(yàn)、界限含水率試驗(yàn)、密度試驗(yàn)、顆粒分析、擊實(shí)試驗(yàn)、滲透試驗(yàn)等試驗(yàn)。
2.2 填料的填筑碾壓設(shè)備的選型及配套。
2.3 填料的填筑工藝及工藝參數(shù)研究,主要包括填鋪厚度參數(shù)試驗(yàn)、碾壓速度試驗(yàn)、碾壓方法及設(shè)備組合試驗(yàn)、最佳碾壓含水量試驗(yàn)。
滲水土填筑采用較成熟的“三階段、四區(qū)段、八流程”的作業(yè)程序組織施工。滲水土填料填筑工藝試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)部分場(chǎng)地選擇在本標(biāo)段DK218+300~DK218+400,選取長(zhǎng)度100 m。路基為CFG樁加固地段(圖1)。待0.15 m的碎石墊層和0.5 m的鋼筋混凝土底板施工完成達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,進(jìn)行滲水土填料填筑工藝試驗(yàn)施工。
圖1 路基橫斷面圖
在第一層左側(cè)、右側(cè)和第二層左側(cè)分別采用3種碾壓方式組合。
3.1.1 碾壓采用靜壓1遍、弱振1遍、強(qiáng)振1遍再靜壓1遍的組合方式。
3.1.2 碾壓采用靜壓1遍、弱振1遍、強(qiáng)振2遍再靜壓1遍的組合方式。
3.1.3 碾壓采用靜壓1遍、弱振1遍、強(qiáng)振3遍再靜壓1遍的組合方式。
3種碾壓組合方式,均以2.5 km/m碾壓速度進(jìn)行碾壓,每層填料虛鋪厚度為35 cm。
表1 DK218+300-DK218+400段路基滲水土試驗(yàn)段第一層碾壓沉降量統(tǒng)計(jì)表
表2 DK218+300-DK218+400段路基滲水土試驗(yàn)段第二層碾壓沉降量統(tǒng)計(jì)表
在DK218+300~350第二層的左、右側(cè)和DK218+350~400第二層右側(cè)進(jìn)行填料虛鋪厚度分別為30 cm、35 cm、40 cm的對(duì)比試驗(yàn)。虛鋪厚度試驗(yàn),采用靜壓1遍、弱振1遍、強(qiáng)振2遍再靜壓1遍的組合方式,碾壓速度控制為2.5 km/h。
在第二層左、右側(cè)進(jìn)行機(jī)械碾壓速度分別2.5 km/h、4 km/h的對(duì)比試驗(yàn)。碾壓完畢即進(jìn)行孔隙率、地基系數(shù)K30、動(dòng)態(tài)變形模量Evd、動(dòng)態(tài)彈形模量Ev2等壓實(shí)指標(biāo)檢測(cè)。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,做出孔隙率、地基系數(shù)K30、動(dòng)態(tài)變形模量Evd、動(dòng)態(tài)彈形模量Ev2與不同碾壓速度的關(guān)系曲線。對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析,確定最佳碾壓方式、虛鋪厚度、機(jī)械碾壓行走速度。
試驗(yàn)段填筑試驗(yàn)采用自檢和監(jiān)理旁站的方式檢測(cè),經(jīng)檢測(cè)所選AB組(滲水土)填料,能夠滿足基床以下路堤及基床底層的填筑壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,虛鋪系數(shù)為1.15。采用18 t壓路機(jī)振動(dòng)壓實(shí)、松鋪厚度35 cm、含水率控制在最佳含水率4%的±1范圍內(nèi)時(shí),對(duì)于基床以下路堤填筑,碾壓5遍,均可達(dá)到客運(yùn)專線相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
虛鋪系數(shù)可參考表1、表2確定。
為取得足夠的數(shù)據(jù),保證施工質(zhì)量,采取增加試驗(yàn)檢測(cè)頻率的方法,規(guī)范規(guī)定 K30、Evd、Ev2每100 m每填高90 cm檢測(cè)4點(diǎn),實(shí)際填高30 cm檢測(cè)4點(diǎn)。
由于K30、Ev2的檢測(cè)比較煩瑣,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,通過(guò)試驗(yàn)確定Evd與上兩者的關(guān)系,以便用Evd確定K30、Ev2的值,簡(jiǎn)化檢測(cè)過(guò)程,加快施工進(jìn)度。
檢測(cè)結(jié)果表明孔隙率一般<15%,Ev2也很容易就能達(dá)到,Evd和K30進(jìn)行比也能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,一般路堤中Evd值達(dá)到37.2,其他幾項(xiàng)指標(biāo)均可滿足規(guī)范要求,施工中Evd值達(dá)到64,所以其他幾項(xiàng)指標(biāo)均可滿足規(guī)范要求。
[1] 葉書麟,葉觀瑩.地基處理(第二版)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2004.
[2] 張克恭,劉松玉.土力學(xué)[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2001.
[3] 黃生文.公路工程地基處理手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,2005.