论江汉铁路软基施工重难点分析及施工办法

向平

[摘要]论文以江汉铁路软基施工重难点为切入点，分析了江汉平原的铁路施工环境和软基施工存在的困难，根据该地区的地理条件提出了对应的施工方法和建议，并合理利用了现有的施工条件，提高了对质量和效率的保证效果。通过深入细致的数据分析结合现场调研，对江汉平原的地质条件进行分析，阐述了软基施工对于江汉铁路的重要意义以及未来类似地质条件下铁路施工的参考价值。

[关键词]软基施工；地理环境；因素分析；对策研究 文章编号：2095-4085（2017）02-0090-02

江汉跌路天门至仙桃铁路支线线路全长83.033km，路基全长57.552 km，占全线长度69.31%；路基工点类型主要有边坡防护路基、软土路基、膨胀土路堑、浸水路堤、既有线并行路基等。其中软土路基41处，累计长度42 km，主要范围在坳沟零星分布，汉北河至仙桃东站，主要工程为换填、搅拌桩、CFG桩、塑料排水板。

1施工环境

皂市至天门河段，为剥蚀岗丘，表层多为第四系上更新统冲、洪积（Q3al+pl）黏性土层，层厚10～20 m，可塑～硬塑，具有弱膨胀性，局部具中等膨胀性。下伏石炭系（C2hn）黄龙群黏土岩，全～强风化，局部夹灰岩、石英砂岩、砂砾岩，弱风化。丘间谷地表层为第四系全新统冲、洪积（Q4al+pl）淤泥质黏土、层厚0～2.7 m，下为粉质黏土、砂类土及碎石类土等，地层厚度大于50 m。

天门河至仙桃东段，为冲、湖积平原区，上覆第四系全新统冲、湖积（Q4al+1）淤泥质黏土，粉质黏土、砂类土，局部分布有礫石类土等，覆盖层厚度一般大于60 m。其中淤泥质土层厚3～26 m。

2江汉铁路软基施工的重难点

2.1复杂的地层情况

根据江汉铁路施工环境及工点说明，部分地段填土较低，路基稳定不受控制，地表层含水率较大，软土层厚度小于3 m，且表层无硬壳；有较多地段软土厚度大、填土高、工后沉降控制标准高（如桥头）地段，农田地段。

2.2地下土层含水量大，成桩效果难保证

江汉平原地表水较发育，主要发育河水、堰塘水等；地区降雨量大，地下水发育，表层第四系孔隙潜水、上层滞水及深部承压水，埋深一般0.2～3 m。地质情况至上而下分别为：淤泥，流塑，σ₀=40 kPa，液限50.20%、塑性指数24.21；粉质黏土，可塑，σ₀=120 kPa，液限37.75%、塑性指数13.76，不含有机质；淤泥质黏土，流塑，σ₀=60 kPa，液限40.2%、塑性指数20.11；细砂，稍密，饱和，σ₀=120 kPa

3解决软基施工重难点的对策

3.1对不同地质采取最合适的处理方式

软土层厚度小于3 m，且表层无硬壳时，采用换填或碾压片石措施处理；填土较低，路基稳定不受控制地段，采用排水固结法加固，其竖向排水体系采用塑料排水板，加固深度一般控制在25 m以内，排水板间距1.0～1.2 m。必要时采取设土工格栅（格室）加强稳定的措施；软土厚度大、填土高、工后沉降控制标准高（如桥头）地段，适当考虑水泥搅拌桩、CFG桩复合地基措施。填土高大于4～5 m时，一般采用水泥土搅拌桩处理，搅拌桩桩长控制在12m以内，桩径0.5 m，桩间距1.0～1.2 m，掺入水泥量不少于50 kg/m，桩体90 d龄期无侧限抗压强度不小于1.2 MPa，单桩承载力60～77 kN；填土高大于5 m时，采用CFG桩处理，CFG桩长控制在25 m以内，桩径0.5 m，桩间距1.5～1.8 m，桩底进入硬底不少于1 m，桩体混合料试块在标准养护条件下28 d龄期立方体抗压强度不小于15 MPa，单桩承载力200～600 kN；填土高小于基床厚度的低矮路堤，基床承载力不满足要求地段，采用水泥土搅拌桩复合地基处理。

3.2通过试桩对施工工艺进行改进保证成桩质量

按照试桩工艺参数，施工1根13 m长水泥搅拌桩平均耗时约1 h，每日有效工作时间按照16 h计，则每台桩机日工作量最多达208延米。而常规做法，每台桩机日工作量一般为500延米，则功效只能达到常规情况下的40%。成本分析：通过试桩总结，水泥掺量平均为67.2 kg/m，而设计水泥掺量为50 kg/m，增加水泥用量17.2 kg/m；水泥搅拌桩机额定功率为75 kW/台，灰浆泵额定功率为4 kW/台，共计79 kW/台。同时将普通的两搅两喷的施工工艺改进为四搅四喷+桩顶3m复搅，成桩效果明显提高。

3.3施工前做好排水工作

江汉地区雨水充沛，土壤天然含水量大，土质松软，软基施工等大型机械设备在原地表施工有很大难度，容易陷机和机械设备不能保持水平。所以，在软基施工开始前，需将原地表清淤除杂，用碎石或毛渣铺一层工作垫层，用压路机进行压实和整平，避免机械设备陷机和桩身施工不竖直。