郑西客运专线湿陷性黄土地基的施工质量控制及检验

摘要：本文以郑西客运专线的工程实践为背景，介绍水泥土挤密桩处理湿陷性黄土地基的施工质量控制方法，以期对今后同类工程提供借鉴。

关键词：湿陷性黄土；水泥土挤密桩；施工质量控制；检验

Abstract: based on the engineering practice of west passenger line as the background, this paper introduces water soil compaction pile processing collapsible loess foundation construction quality control method, in order to provide reference for similar projects in the future.

Keywords: collapsible loess; Water soil compaction pile; Construction quality control; inspection

中图分类号：TU444文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

郑西客运专线是我国第一条时速较高的客运专线，设计行车速度350km/h，其中郑州至新巩义ZXZQ01（DK19+949.54～DK25+119.92）标段地处黄土高原，为湿陷性黄土场地,该标段的路基约5KM，为填方路堤，铺设无碴轨道，允许工后沉降为15mm或30mm，因此对路基的沉降、变形控制十分严格。

1工程概况

该标段地处黄土高原，地层情况如下：（1）砂质黄土，灰褐色、褐黄色，稍湿，稍密，厚0～5.85m,局部夹黏质黄土，褐红色、棕红色，=120kPa,属非自重湿陷性场地，湿陷等级为一级；（2）砂质黄土，褐黄色、灰黄色，稍湿，稍密，稍中密厚8.6～22.9m,局部夹黏质黄土，褐红色、棕红色，=180kPa,属非自重湿陷性场地，湿陷等级为一级；（3）砂质黄土，褐黄色，棕红色，硬塑，局部夹姜石，厚度10m,=250kPa, 属非自重湿陷性场地，湿陷等级为一级。为了消除黄土湿陷性，增强地基刚度，减少地基工后沉降，设计中采用了水泥土挤密桩复合地基。所采用的水泥土桩平面布置为正三角形，桩间距0.9～1.1m不等，桩径为400m和500m两种，桩长为10m～15m不等，桩体材料配合比有6、12两种，土料采用当地的黄土，水泥采用P.0.32.5级普通硅酸盐水泥。

2 施工质量控制及检验

2.1 施工质量控制

（1）材料要求：土料采用黄土，水泥选用P.032.5级普通硅酸盐水泥，水泥按设计配合比在搅拌站集中拌合，并根据回填要求随拌随用。

（2）施工前先进行试桩试验，确定施工控制参数。

（3）严格操作工艺，确保水泥在初凝时间内完成拌合及回填。严禁使用过时、过夜水泥土。对已成好的孔要及时回填夯实，不得长时间空孔放置。

（4）施工过程中，设专人监测成孔及回填夯实的质量。如发现地基土质与勘察资料不符，应立即停止施工，待查明情况或采取有效措施后，方可继续施工，并详细记录锤击次数和振动沉入时间以及出现的问题和处理方法。

（5）在成桩过程中，随时观察地面升降和桩顶上升，桩顶上升过大就意味着断桩，要调整成桩施工工艺。

（6）雨季或低温季节施工，应采取防雨或防冻措施，防止水泥土料淋湿后冻结。

2.2施工质量检验方法

2.2.1 原材料的质量检验方法

（1）水泥土挤密桩所用的水泥品种，规格及质量应符合设计要求。同一产地，品种，规格，批号的水泥，每200t为一批，不足200t时也按一批计，每批抽样检验1组。检查产品质量证明文件。在水泥库抽样检验水泥强度、安定性和冻结时间。

（2）挤密桩所用土的质量应符合设计要求，且有机质含量不应大于5%，同一取土点，相同土性的土，每1000m3一批计。每批抽样检验一次。

（3）做轻型标准击实试验确定填料的配合比，最优含水率且符合设计要求。

2.2.2 施工工程中的质量检验方法

（1）通过现场观察确定水泥土挤密桩的数量，布桩形式，且符合设计要求。

（2）水泥土挤密桩的桩位，垂直度，有效直径的允许偏差应符合表1的规定。

表1水泥土挤密桩施工的允许偏差，检验数量及检验方法

（3）孔底夯实后尺量每根桩孔的直径和深度，均应符合设计要求。

（4）孔内填料应分层回填夯实，在回填过程中，采用深层环刀取土器测试压实度（或夯填完后立即钻芯取样），其压实系数不应小于0.97（轻型击实）。抽样检验总桩数的3%，且每台班不少于1根。在全部孔深内，每2m取土样测定干密度，检测点的位置应在距空心2/3孔半径处。

（5）桩间土处理效果应符合设计要求。沿线路纵向连续每50m抽样检验3点。在孔之间形心点附近、成孔挤密深度内，用钻机钻芯，每2m取样测定干密度，进行湿陷性试验和压缩试验，计算最小挤密系数，湿陷系数和压缩模量。

(6) 水泥土挤密桩处理后的复合地基承载力应满足设计要求。按总桩数的2‰做平板荷载试验，且每检验批不少于3根。

3挤密效果及复合地基承载力检验工程实例

郑西客运专线ZXZQ01(DKl9+949.54～DK25+119.92)标段正线地基处理方法是12％水泥土挤密桩。在DK23+745处进行了工艺性试桩试验，具体桩位位置见图l。试桩为12％水泥土挤密桩，桩径为0.5m，桩长为10m，桩间距为1.05m。12％水泥土拌和料最优含水量16.5％，最大干密度1.77g/cm3，28d无侧限抗压强度3135.16kPa(大于3MPa的设计要求)。 对该处进行了桩间土挤密效果、单桩承载力、单桩复合地基承载力等项目的检测。

图1 水泥土挤密桩桩位布置图

3.1在桩孔间人工挖探坑，每间隔lm取样，测定含水量、密度，进行湿陷性试验和压缩试验，计算最小挤密系数、湿陷系数和压缩模量，结果如表2。从表2的数据可见：桩问土的平均挤密系数除个别地方外均大于设计要求值0.93，最小挤密系数均大于设计值要求值0.88，挤密后桩间土的湿陷系数均小于0.005，无湿陷性。

表2桩间土挤密效果检验汇总表

3.2承载力检验

按慢速维持荷载法做单桩承载力、单桩复合地基承载力的平板载荷试验，结果如表3。由表3数据可知，单桩承载力及复合地基承载力均满足设计要求。

表3单桩、复合地基承载力试验结果

4结语

通过郑西客运专线ZXZQ01(DKl9+949.54-DK25+119.92)标段约300万米挤密桩施工的质量控制及检验的实践，经桩间土挤密效果以及复合地基承载力测试，黄土的湿陷性被消除，地基土的承载力和变形模量均得到了提高，并高于设计要求，确保了挤密桩加固湿陷性黄土的施工质量。

参考文献

[1]客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 铁建设[2005]160号

[2]TB10102-2004, 铁路工程土工试验规程[S]. 中国铁道出版社2004

[3]TZ212-2005, 客运专线铁路路基工程施工技术指南[S].中国铁道出版社 2005

[4]GB50025-2004 , 湿陷性黄土地区建筑规范[S].中国建筑工业出版社2004

[5]JGJ-2002,建筑地基处理技术规范 [S].中国建筑工业出版社2002

作者简介：高海英，工程师，研究方向：岩土工程，就职单位：中铁七局集团有限公司。