封 志 軍

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川 成都 610031)

1 工程概況

西南某高速鐵路客運(yùn)站為樞紐內(nèi)新建客運(yùn)站，位于昆明呈貢新城，距新建的昆明市行政中心約3 km、滇池約7 km，距昆明站約28 km(鐵路里程)。昆明南站主要辦理云桂、昆玉、渝昆、成昆、滬昆客?？蛙囎鳂I(yè)。車站北端銜接滬昆客專、渝昆、樞紐客車線及車底出入段線，南端銜接云桂、昆玉線，按16臺(tái)30線(含正線)規(guī)模設(shè)計(jì)。

2 工程地質(zhì)條件

站區(qū)屬滇東南高原低中山、丘陵、斷陷盆地地貌。昆明南站位于滇池盆地東側(cè)，屬昆明盆地邊緣與云貴高原丘陵地貌交接地帶，東為小尖山，地勢(shì)起伏大，西為呈貢新城及滇池，地勢(shì)起伏不大，相對(duì)較平緩。高程1 910 m～2 006 m，相對(duì)高差約100 m，自然坡度約5°～15°，局部較陡。山坡、丘陵地表植被發(fā)育，多為樹林及灌木叢，盆地及緩坡地帶多辟為耕地，測(cè)區(qū)民居密布，既有鐵路、公路較多，交通條件便利。

車站橫跨一“U”槽谷，槽谷右側(cè)為白龍?zhí)?，有一巖溶泉出露，橫向漫流穿越站場(chǎng)范圍流入下游白龍?zhí)端畮?。出水點(diǎn)高程約1 922 m，呈股狀涌出，枯水期流量150 L/s～200 L/s，豐水期流量約800 L/s。

本工程范圍主要不良地質(zhì)為淤泥質(zhì)土(軟土)：褐灰色、黑色、灰黑色、淺灰色，軟塑為主，由于該段長期有地表水浸泡影響，表層1.5 m以上多為流塑狀。含水量不均，夾腐植物根莖，質(zhì)輕，承載力較低[1,2]。

3 工程設(shè)計(jì)需解決的問題

1)地基條件差，淤泥質(zhì)土層厚度超過20 m，地下水極豐富。

2)填方高度近11 m，填方面積近40 500 m2，屬于大面積高填方工程。

3)填方施工完畢后，需修建車站多線剛構(gòu)橋，填方工程的工后沉降對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)有重大影響。

總之，該深厚軟基高填方工程工后沉降控制，是本工程關(guān)鍵技術(shù)，要求填方工程工后沉降按Ⅱ級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)控制，即不應(yīng)大于30 cm。整個(gè)工程如圖1所示。

4 管樁現(xiàn)場(chǎng)成樁試驗(yàn)及設(shè)計(jì)參數(shù)確定

4.1 管樁現(xiàn)場(chǎng)成樁試驗(yàn)

結(jié)合軟基的分布，在現(xiàn)場(chǎng)選取了5個(gè)區(qū)域進(jìn)行成樁試驗(yàn)，每個(gè)區(qū)域試驗(yàn)6根樁，樁長20 m～30 m，樁型分別選用柔性樁方案(多向水泥砂漿攪拌樁)及剛性樁方案(預(yù)應(yīng)力管樁)[3,4]。多向水泥砂漿攪拌樁，采用雙軸多向攪拌樁機(jī)施工，膠凝材料用量分別采用了65 kg/m,60 kg/m,55 kg/m,50 kg/m，試樁結(jié)果顯示水泥砂漿攪拌樁強(qiáng)度低，28 d無側(cè)限抗壓強(qiáng)度不足1.5 MPa，樁身完整性差，成樁質(zhì)量不滿足要求。

預(yù)應(yīng)力管樁方案現(xiàn)場(chǎng)采用靜壓法沉樁，壓樁平均速率2 m/min，穿越淤泥質(zhì)土層時(shí)的沉樁壓力約300 kN，進(jìn)入持力層約5 m后達(dá)到最大沉樁壓力3 000 kN。試樁施工結(jié)束28 d后采用低應(yīng)變動(dòng)測(cè)法檢測(cè)了樁身完整性，采用靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)單樁豎向承載力，檢測(cè)結(jié)果顯示，全部試驗(yàn)管樁為Ⅰ類樁，對(duì)其中的6根樁進(jìn)行載荷實(shí)驗(yàn)，結(jié)果顯示單樁極限承載力均大于2 600 kN，承載力特征值均大于1 000 kN，滿足要求。不同地層成樁壓力值檢測(cè)顯示，管樁打穿淤泥質(zhì)土，進(jìn)入下部持力層5 m，承載力即可滿足要求。

4.2 管樁設(shè)計(jì)參數(shù)確定

地基加固根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試樁結(jié)果，最終選用預(yù)應(yīng)力管樁方案[5],樁徑50 cm，混凝土強(qiáng)度等級(jí)C60,正方形布置，樁間距2.0 m，管樁長要求打穿淤泥質(zhì)土，進(jìn)入下部持力層5 m,單樁設(shè)計(jì)承載力1 000 kN。采用靜壓法施工，預(yù)應(yīng)力管樁頂設(shè)置頂寬1.2 m×1.2 m C30混凝土帽石，管樁施工完成后于樁頂設(shè)置0.6 m碎石墊層夾兩層雙向土工格柵，土工格柵抗拉強(qiáng)度不小于80 kN/m。為增加預(yù)應(yīng)力管樁橫向穩(wěn)定性，邊坡范圍內(nèi)的管樁采用鋼筋混凝土地梁縱橫向連接。

5 管樁加固路基沉降測(cè)試和分析

5.1 沉降觀測(cè)內(nèi)容及方法[6,7]

軟基處理范圍內(nèi)間隔50 m設(shè)置沉降觀測(cè)板，共計(jì)64個(gè)觀測(cè)板。在施工期間一般每填筑一層，應(yīng)進(jìn)行一次觀測(cè)，如果兩次填筑間隔較長時(shí)，每3 d至少觀測(cè)一次。路堤經(jīng)過分層填筑達(dá)到設(shè)計(jì)高程后，在前三個(gè)月內(nèi)，每7 d觀測(cè)一次；三個(gè)月后15 d觀測(cè)一次；半年后1個(gè)月觀測(cè)一次。沉降觀測(cè)要求按《國家一、二等水準(zhǔn)測(cè)量規(guī)范》一等水準(zhǔn)測(cè)量的技術(shù)要求施測(cè)。

5.2 沉降結(jié)果及分析

截至2014年10月10日，基底沉降板累計(jì)觀測(cè)215 d，累計(jì)沉降44.55 mm～66.08 mm，比較2014年7月中旬觀測(cè)數(shù)據(jù)，橋梁樁基礎(chǔ)施工后，沉降增量2.96 mm～4.45 mm，其中大部分測(cè)點(diǎn)變形增量約為3.5 mm，兩次累計(jì)沉降變形統(tǒng)計(jì)見表1，代表性曲線見圖2，圖3。

表1 基底沉降板累計(jì)沉降變形統(tǒng)計(jì)表

表2 路基面觀測(cè)樁累計(jì)沉降變形統(tǒng)計(jì)表

斷面里程觀測(cè)時(shí)長/d測(cè)點(diǎn)編號(hào)總沉降/mm測(cè)點(diǎn)編號(hào)總沉降/mmJK1+380810001380G13.160001380G22.73JK1+410810001410G13.510001410G23.97

5.3 路基面觀測(cè)樁

截至2014年10月10日，路基面觀測(cè)樁累計(jì)觀測(cè)81 d，累計(jì)沉降2.73 mm～3.97 mm，見表2，代表性曲線見圖4，圖5。

5.4 地基處理效果評(píng)價(jià)

1)路基本體填筑完成后至樁基施工期間，沉降速率已逐漸減緩，根據(jù)沉降曲線，未見沉降不收斂的異常情況。

2)樁基施工期后，基底沉降板沉降增量2.96 mm～4.45 mm，其中大部分測(cè)點(diǎn)變形增量約為3.5 mm，相同觀測(cè)時(shí)間段內(nèi)，路基面觀測(cè)樁沉降變形與基底沉降變形增量基本匹配，并得出沉降變形主要來自基底部分，路基本體變形量小。

目前車站主體工程已經(jīng)施工完畢，2016年年底投入使用，監(jiān)測(cè)表明，沉降穩(wěn)定，無病害發(fā)生，整治效果良好。

6 結(jié)語

1)昆明環(huán)滇池分布的深厚淤泥質(zhì)土，應(yīng)優(yōu)先考慮預(yù)應(yīng)力管樁加固。預(yù)應(yīng)力管樁采用了工廠化預(yù)制，較旋噴樁、CFG樁等措施，施工速度快，質(zhì)量更好控制。

2)大面積預(yù)應(yīng)力管樁現(xiàn)場(chǎng)施工，應(yīng)注意合理安排施工順序，設(shè)置應(yīng)力釋放孔等措施，防止擠土效應(yīng)或超孔隙水壓對(duì)鄰近建筑物造成不利影響。

3)由于靜壓沉樁是一種可以實(shí)現(xiàn)無噪聲、無振動(dòng)、無污染、成樁質(zhì)量高、壓樁速度快等的環(huán)保型施工工藝，應(yīng)進(jìn)一步推廣使用。

4)有待進(jìn)一步解決的問題：采用管樁進(jìn)行地基處理后的整體穩(wěn)定性檢算方法有待進(jìn)一步完善。