浅谈岩溶地貌高铁路基施工

发表时间:2021/4/19   来源:《建筑实践》2021年1月第2期   作者:陈勇
[导读] 当今具有重要运输功能的高速铁路建设具有广阔的发展前景,中国一直高度重视高速铁路建设。
        陈勇
        中铁二十三局集团第二工程有限公司,黑龙江省齐齐哈尔市,161000
        摘要:当今具有重要运输功能的高速铁路建设具有广阔的发展前景,中国一直高度重视高速铁路建设。努力提高施工水平,特别是高铁路基工程的质量和技术管理是国内高铁交通项目发展的重点.随着高铁运行速度的加快,工程设计和施工内容日益复杂,施工环境多元化,高速铁路施工人员的技术水平也在不断提高.贵广高速铁路GGTJ-7标段,地处广西壮族自治区桂林市境内,典型的喀斯特岩溶地貌。路基施工作为高速铁路中一个重要的环节,包括路堤填筑、路堑开挖、过渡段施工、特殊路基加固处理及路基边坡防护五大部分。
关键词:岩溶地貌  高速铁路  路基施工
引言:贵广高铁设计时速250km/h,为保证列车安全高速运行,面对西南地区特有的岩溶地貌,地形复杂多变,路基施工成为整个高铁施工中的控制难点。
1、工程概况
1.1 工程简介
        本人参与施工的标段为GGTJ-7标第一项目部,位于广西壮族自治区桂林市,里程范围为DK429+154.5~DK465+312.5。线路长度36.158公里,路基约12公里,路基占线路总长33.2%。
        本区段有高路堤和深路堑,路堑最大挖深33m,最高边坡70m。高边坡挡护工程要与路堑土石方开挖密切配合。全路段设置了排水沟、侧沟等组成的排水系统,将路基、边坡及坡面顶上的水排至路基外,避免冲刷路基,污染农田。全路段采用喷播植草、撒草籽间种灌木、人字型截水骨架内喷播植草、人字型截水骨架内撒草籽间种灌木。
1.2工程自然特征
        1.2.1沿线地形地貌
        沿线分布松软土及膨胀土地基,主要分布在灵田至阳朔间,具有代表性地段里程为DK434+608~DK438+162,属于溶蚀剥蚀峰林、丘陵、冲积平原地貌。松软土厚0~6m,分布规律较差,膨胀土厚0~6m,局部较厚。
        1.2.2水文地质特征
        地表水主要为河水、沟水、水沟水、水量较大,流量受季节变化影响大;地下水以孔隙水、基岩风化裂隙水、岩溶水为主,地下水较发育。
2、施工方案
        高铁路基施工主要包括:路堤填筑、路堑开挖、过渡段施工、以及特殊路基处理和路基边坡防护五大部分。
        2.1路堤填筑
        路堤填筑工程施工前,选择一定长度的试验段进行工艺试验,确定机械设备组合、施工工艺、摊铺厚度、压实遍数、级配料配合比等施工参数及试验检测的方法,指导路堤填筑施工。按工艺试验参数组织施工,并碾压至设计和相关规范的压实标准。采取两侧各加宽50cm填筑,确保路堤边坡的压实符合设计和规范要求。基床以下路堤本体填料优先采用金安山1号隧道、金安山2号隧道、炉田隧道、潮田隧道及路堑挖方和弃碴中符合A、B组填料.砾石类填料及改良土,采用推土机、平地机摊铺、整平,振动压路机碾压密实,确保路基压实度,严格控制沉降,对无碴轨道,至少预留6个月的沉降观测和调整期。路基本体完成后及时完成挡护和植被工程。基床表层级配碎石和过渡段的级配碎石、实行工厂化作业,采用稳定土拌合机生产。基床表层填料采用自卸汽车运到现场,用混合料摊铺机进行摊铺,振动夯配合、振动压路机碾压。基床底层尽量采用路堑弃碴或A、B组填料,碾压工序的路段采取遮盖措施。
        2.2路堑开挖
        路堑开挖工程采用大型机械化作业、科学爆破等施工方案组织施工。土质和软质岩石挖方地段采用挖掘机开挖;坚硬的石方路堑采用浅孔微差控制爆破、深孔松动爆破的方式进行爆破,边坡采用光面爆破。挖出的土石方用挖掘机和装载机进行装车,自卸汽车运输,将符合路基填料标准的作填方使用,不符合标准及剩余的部分则运至指定的弃土场集中堆放。对地形较平缓的土质浅路堑采取全断面纵向开挖方法:当路堑长度较短,挖深较大时,采取横向分台阶开挖方法;路堑较长且深度较大时,采取纵向分层分台阶开挖方法:当地形起伏,且路堑长度大、开挖深,采取纵横向分台阶结合的开挖方法。
        对深路堑,按照“分硬质石方路堑地段采用爆破施工。对浅路堑、零星开挖采用浅孔爆破,对深路堑采用深孔松动控制爆破,边坡采用光面堑,按照“分硬质石方路堑地段采用爆破施工。

对浅路堑、爆破技术,纵向分层开挖的作业方式施工。移挖作填地段,运距在200米根据土石方调配方案自卸汽车运输填筑于路堤地段或运至弃土场。根据土石方调配方案自卸汽车运输填筑于路堤地段或运至弃土场。
        2.3过渡段施工
        过渡段包括路基与隧道过渡段、路基与桥过渡段、路基与横向结构物过渡段及路堤与路堑过渡段等。过渡段路基采用级配碎石+5%水泥、级配碎石进行填筑或混凝土刚性过渡,所用的级配碎石、级配碎石+5%水泥和现浇混凝土,均采用集中拌和生产。填筑前要选择试验段对级配碎石进行摊铺压实试验,确定主要的工艺参数。
        过渡段基床底层及以下路基分别采用推土机推料、平地机配合人工进行整平,基床表层采用摊铺机摊铺。碾压采用重型振动压路机配合小型压路机和冲击夯进行压实。采用小型机械的情况下填料虚铺厚度不应超过20cm,压实遍数根据试验确定。小型手扶式振动压路机施工不能到位的地方,采用片石填充用平板振动器振动压实。
        刚性过渡段混凝土浇筑,根据设计范围和厚度支立钢模,混凝土用灌车运到现场后,分层浇筑,机械震捣成型。初凝后及时覆盖洒水养护。
        横向结构物两侧过渡段,对称均匀分层同步填筑施工;桥台后、横向结构物后、横向结构物顶部以及刚性过渡段两侧路基一定范围内不能用大型机械施工的部位,均采用小型设备配合人工进行施工。
        2.4特殊路基处理
        特殊路基施工前,对工程地质资料进行核查,及时提请修改完善设计文件。根据地质条件和承载力要求,采用CFG桩、岩溶注浆、振动冲击、挖除换填、土工格栅等进行地基加固处理,选用专用施工机械,按设计要求施工。
        2.4.1软土路基
        当软弱土层位于地表下3m范围内时,采用挖除换填片石或渗水土处理。
        当软土层较厚时,采用水泥土搅拌桩、等复合地基处理, CFG桩混凝土应添加高效减水剂和优质粉煤灰,增加混凝土的耐久性。水泥土搅拌桩加固深度一般不大于10m,加固深度大于10m时,采用CFG桩加固。复合地基设0.3m厚碎石垫层。
        2.4.2岩溶路基
        岩溶地段路基,施工开挖后将根据设计要求,采用物探与钻探结合方法进行地质补勘,查明溶洞分布具体位置、充填情况、溶沟、溶槽等岩溶发育情况。对于位于基床厚度范围内的溶沟、溶槽,将突出的坚硬岩石进行清除,将堆积充填物挖除换填;基床厚度以下,视堆积物的岩性、强度等,采用挖除换填或采取注浆加固。对路堑边坡的溶洞、溶沟、溶槽和溶蚀凹坑,挖除充填土、采用浆砌片石、混凝土嵌补或支顶等措施。
        路基底下有覆盖层的岩溶地段及溶洞埋藏较深的路堑地段采用注浆处理。岩溶地段的注浆加固处理贯彻“先探后灌,探灌结合”的原则,先进行物探及部分钻孔作为先导勘察孔,探明岩溶发育、分布情况,再进行相应处理。岩溶地基处理完成后,采用物探、注水试验结合抽芯检验加固效果。
        2.5路基边坡防护
        路基边坡加固防护工程主要采用混凝土挡土墙、锚固桩、截水骨架。路基坡脚采用锚固桩及桩板挡土墙、锚杆框架梁、土钉墙等支挡加固,桩墙顶每10m设置一级锚杆框架梁内喷混植生护坡,并留2~4m宽平台,平台上的排水设施要与排水系统相通。对完整弱风化硬质岩边坡,采用分级光面爆破嵌补处理,其上部风化边坡采用留平台后设人字截水骨架护坡处理;对地形平缓深路堑高边坡采用坡脚设矮挡墙、护墙,墙顶以上边坡分级放坡开挖,坡面采用人字型截水骨架或锚杆框架梁内喷混植生、喷播植草间植灌木护坡防护。
        3.结论
        高铁是我国现代化建设的一个重要标志,路基施工是高铁施工中的重要一环,经过高铁建设者在实践中不断的努力和探索,中国高铁的发展必将迈上一个新台阶。
        参考文献:
[1]于荣喜.关于铁路路基工程中地基承载力要求的几点思考[J].铁道建筑技术,2016(11).
[2]杨利民.浅谈高速铁路路基岩溶注浆技术[J].价值工程,2016(28).
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