挤密桩复合地基在湿陷性黄土地基处理中的应用

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1、·线路／路基·挤密桩复合地基在湿陷性黄土地基处理中的应用刘好正(中铁第四勘察设计院集团有限公司，武汉430063)摘要：郑西客运专线沿线绝大部分地段为湿陷性黄土地区，在挤密桩成桩后，由于桩的变形模量远大于桩问为消除黄土湿陷性、使路基工后沉降满足铺设无砟轨道的要土的变形模量，在挤密桩与地基土的共同作用下，刚度求，沿线路基工点采用了多种地基处理措施，其中挤密桩复合较大的桩体受到较大的附加应力，消除了持力层内大地基是全线应用最为普遍的地基处理措施之一。以荥阳车站量的压缩变形和湿陷变形的不利因素。工点为例，从挤密桩复合地基加固机理、挤

2、密桩复合地基设计1．3化学作用计算、施工控制、沉降观测及处理效果检验等方面进行全面阐挤密桩分为灰土挤密桩和水泥土挤密桩两种。灰述，工点设计过程和得出的结论对湿陷性黄土地区铁路、高速公路工程设计施工具有借鉴意义。土挤密桩桩体材料为石灰与土按一定体积比(“二八”关键词：郑西客运专线；湿陷性黄土；地基处理；挤密桩；复或“三七”灰土)均匀拌和的材料，生石灰吸水生成氢合地基氧化钙的过程中，吸收周围土体的水分而膨胀，对周围中图分类号：U238；U213．15文献标识码：A土体产生进一步的挤密作用；并且由于放热作用使土文章编号：1004—2

3、954(2010)10一O014—04体中部分水分蒸发，加速土体的固结过程；同时生成的因饱和沉淀形成胶体，经过再结晶后构成合成体与土郑西客运专线是我国中长期铁路规划中l0条客运体间紧密胶结而产生较高强度，因而提高了复合地基专线中徐兰客运专线(徐州一郑州一西安一宝鸡一兰承载力。水泥土挤密桩桩体材料为水泥12％～15％州)最先开工的一段。郑西铁路客运专线穿越豫西山地掺入土中拌和均匀，通过夯入水泥土，水泥的水解、水和渭河冲积平原，南倚秦岭、北临黄河，沿线90％区段为化反应生成的氢氧化钙、含水硅酸钙能迅速溶于水中，黄土覆盖，其中湿陷性

4、黄土区段约占线路总长的65％，使水泥颗粒表面重新暴露出来再与水发生反应，周围湿陷性黄土地基处理技术是全线最大的技术难题之一。水溶液逐渐达到饱和，水分子继续深入颗粒内部但生湿陷性黄土为非饱和的欠压密土，具有较大的孔成物已不能溶解，只能以细分散的胶体析出，悬浮于溶隙率和偏低的干密度，在土的自重压力和附加应力作液中形成胶体，从而提高地基承载力。用下受水浸泡时，将发生急剧而大量的附加下沉。1．4“桩一网一土”共同作用挤密桩复合地基通过“桩一网一土”三者的共同作1挤密桩复合地基加固机理用，褥垫层中的网具有荷载分担作用，桩起竖向增强作挤密

5、桩复合地基在湿陷性黄土地基处理中，能有用，桩间土承受的荷载应力相对减小，使桩土应力分布效地消除大厚度黄土的湿陷性。挤密桩处理湿陷性黄更为协调，有利于工后沉降的控制。土地基是利用成孔和分层夯填灰土或水泥土时的侧向2挤密桩复合地基设计和计算挤密作用，使桩间土得到挤密而提高工程性能，并形成具有一定承载力的桩体，和桩间土共同作用成为复合2．1荷载计算地基；通过桩顶褥垫层内土工格栅使上部附加应力分路基荷载：白路基面以上，单线轨道及列车荷载换布更为合理，地基的沉降变形更为协调。挤密桩加固算土柱高度参照表1执行，采用“ZK”活载。地基的机理

6、如下。表1轨道、列车单线换算荷载1．1挤密作用项目容重／(kN／rn)1819202l22挤密桩是成孔过程中横向加密土层，施工成孔套管打入黄土层时，桩管周围地基土受水平挤压作用，从而管周围一定范围内的土在水平各个方向产生位移，减4,-fL隙率，增加密实度，部分或全部消除湿陷性。1．2置换作用2．2桩径选择挤密桩桩径过小，则要达到地基处理效果桩数会收稿日期：2010—04—19作者简介：刘好正(1974一)，男，高级工程师，1997年毕业于西南交通增加很多，并增加成孔和回填工作量；桩径过大，则对大学水文地质工程地质专业，高级工程

7、师，注册岩土工程师。桩问土体挤密效果不够，难以完全消除地基土的湿陷14铁道标准设计RAILWAYSTANDARDDESIGN2010(1o)刘好正一挤密桩复合地基在湿陷性黄土地基处理中的应用·线路／路基·性。综合考虑以上因素，《郑西客运专线路基设计原1／3桩长、应力按30。向下扩散后的附加应力；下卧层则》对挤密桩桩径作出如下一般规定：挤密桩处理深s采用分层总和法计算度不超过12In时，挤密孔直径0．35～0．45In，不设预S下=∑(S1+S2+⋯+S)钻孔；挤密桩处理深度12～15In时，挤密桩直径(D)计算深度至附加应力为

8、自重应力的0．1倍处。0．5～0．6m，需设预钻孔，预钻孔(d)直径0．25～地基变形计算时，假定地基内的应力分布可采用0．3m；当加固深度大于15m时，应采用柱锤冲扩(孔各向同性均质线性变形体理论，地基应力按布辛内斯内强夯)挤密桩工法加固湿陷性黄土地基。克解计算，其最终变形