鐵路專用線軟地基勘察與實踐

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某鐵路專用線位于安徽省鳳臺縣境內(nèi)，呈東南～西北走向，含軟土段全長約9km，地面標高18．01～27．03II。地貌特征屬淮河沖積平原，低洼處為淮河支流西肥河古河道及河漫灘。該段起點位于礦區(qū)鐵路專用線DK27+365．5處，終點位于礦井選煤廠。工程勘探重點是查明軟土地形、微地貌特征及工程地質(zhì)條件，查明沿線軟土的成因類型及其物理力學性質(zhì)，查明沿線軟土的分布范圍及埋藏深度，對沿線軟土地段路基和橋涵進行穩(wěn)定性評價。

1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件本線路全長約9km，在DK0+000～DK1十7l8、DK1+980～DK2+293、DK4+090～DK5+7603個區(qū)段之間地勢低洼，淤積厚薄不一的軟土地層，其余地段地勢較平坦，土質(zhì)堅實，無軟弱土層。

1．1工程地質(zhì)條件

1．1．1DKO+000一DK1+718段

按土層結(jié)構(gòu)不同將DK0+000～DK1+718段分成DK0十000～DK1十000、DK1十000～DK1+718兩段描述。(1)DK0+000～DK1+000段。①層沖填土，黃褐色，表土為耕土，含植物根，由于久旱表層較硬，其下部為軟塑，含貝殼。該層土厚度1．30～2．50m；②層砂粘土，黃褐色～灰黃色～棕色，含黑色鐵錳結(jié)核，夾薄層粉砂及粘砂土，可塑一硬塑，該層土厚度4．50～5．80In；③層砂粘土，黃褐色一棕色，含黑色鐵錳結(jié)核，夾大量砂姜，硬塑一堅硬。(2)DK1+000～DK1+718段。①層沖填土，黃褐色，土質(zhì)均勻，軟塑，表層0．31TI為耕土，該層土厚度0．40～1．60m；(至)3a層淤泥，黃灰色一灰綠色一青灰色，土質(zhì)均勻、極軟，含有機質(zhì)及腐植物，有異味，流塑，該層土厚度0．30～2．80ITI；③層淤泥質(zhì)砂粘土，灰黃色一黃灰色一青灰色，土質(zhì)均勻、較軟，局部夾白色碎屑貝殼及有機質(zhì)，有異味，并夾薄層粘砂土，軟塑，分布廣泛，在DK1+130～DK1+260處，夾2．5～4．7m厚的砂粘土，該層土厚度0．50～8．50m；④層砂粘土，灰黃色一黃灰色一青灰色，土質(zhì)均勻、致密，含黑色鐵錳結(jié)核，夾少量砂姜，局部夾大量灰色粘性土及薄層粘砂土，可塑一硬塑，分布廣泛，在DK1+130～DK1+260處，夾0．4～l_9m厚的軟塑淤泥質(zhì)砂粘土；⑤層砂粘土，灰黃色一黃色，土質(zhì)均勻致密，含氧化鐵及鐵錳結(jié)核，夾大量砂姜，硬塑一堅硬。

1．1．2DK1+980一DK2+293段

①層沖填土，褐黃色一棕黃色，表層為耕土，軟塑一流塑，該層土厚度0．40～1．10in；②層淤泥質(zhì)砂粘土，灰黃色一黃灰色一灰綠色，土質(zhì)均勻、較軟，夾砂粘土，軟塑一可塑，分布廣泛，該層土厚度0．60～5．90m；③3a層淤泥，灰綠色，土質(zhì)均勻極軟，含有機質(zhì)及腐植物，有異味，流塑，該層土厚度0．20—6．50m，垂直河谷中心位置，該層厚度較大，兩側(cè)逐漸尖滅；④層砂粘土，褐黃色，土質(zhì)致密，含鐵錳結(jié)核，夾少量粉細砂，可塑一硬塑，該層土厚度0．4O～3．80m；⑤層砂粘土，黃色，土質(zhì)致密，含鐵錳結(jié)核，夾大量砂姜，硬塑～堅硬。

1．1．3DK4+090一DK5+760段

①層沖填土，黃褐色，表土為耕土，含植物根，由于久旱表層較硬，其下部為軟塑，含貝殼，該層土厚度0．60—3．60m；②層砂粘土，灰褐色一黃色，含鐵錳結(jié)核，軟塑一可塑，該層土厚度0．60～5．90m；③層淤泥質(zhì)砂粘土，灰色一黑色，近似淤泥質(zhì)，含白色貝殼，夾薄層粉細砂和粘砂土，軟塑一流塑。該層土厚度1．50～8．60m；④3a層淤泥，黑色，含白色貝殼，有異味，流塑，該層土厚度1．50～6．60m；⑧層砂粘土，灰色一黃色，含黑色鐵錳結(jié)核，夾砂姜，可塑一硬塑，該層土厚度0．40～4．30m；⑥層砂粘土，黃色，夾大量砂姜，含鐵錳結(jié)核，硬塑一堅硬。

1．1．4其余地段

該線路的其余地段地基土土質(zhì)堅實，無軟弱土層。

1．2水文地質(zhì)條件

沿線路地下水水量豐富，屬于潛水類型，微具承壓性，穩(wěn)定水位埋深0．8～1．5m，水位、水量變化受大氣降水和地表水的影響。

2工程地質(zhì)條件評價

2．1DK0+000一DK1+000段

該段線路設(shè)計為6．5m左右的高填方路基，路基下①層沖填土屬新近沉積軟弱土層，厚度為1．3～2．5m，固結(jié)時間短，承載力低，壓縮性高，雖然會產(chǎn)生較大的變形，但由于相對厚度較小，在路基填筑過程中可得到充分的預壓固結(jié)，后續(xù)變形不會很大，因此該段可以直接填筑路基；涵洞基礎(chǔ)必須放在④層砂粘土中，采用天然基礎(chǔ)上的擴大基礎(chǔ)。

2．2DK1+000一DK1+178段、DK1+980一DK2+293段

該段線路設(shè)計為6．5～7．5m的高填方路基，路基下①層沖填土、3a層淤泥、③層淤泥質(zhì)砂粘土總厚度3．5～6．7m，雖然軟弱土層厚度較大，固結(jié)時間短。承載力低，壓縮性高，但均屬新近沉積軟弱土層，設(shè)計上可采用機械碾壓、分層填筑路基(堆載預壓排水固結(jié))，增加路基土承載力，防止地基土不均勻沉降造成路堤失穩(wěn)。

2．3DK4+090～DK5+760段

該段線路設(shè)計為6．5～7．0m的高填方路基，路基下①層沖填土、③層砂粘土、③層淤泥質(zhì)砂粘土、3a層淤泥均屬新近沉積軟弱土層。其中：DK4十090～DK5+050段四層新近沉積軟弱土總厚達10．2m，固結(jié)時問短。承載力低，壓縮性高，需在進行地基處理后，方可在其上填筑路基和砌筑涵洞，防止路基和涵洞不均勻沉降和由于地基土不均勻沉降所造成路堤失穩(wěn)。DK5+050～DK5+760段軟土平均厚度2．0m，相對厚度較小，在路基填筑過程中可得到充分的預壓固結(jié)，后續(xù)變形不會很大，因此該段可以不進行處理，直接在其上填筑路基；涵洞基礎(chǔ)應砌置在④層或⑤層砂粘土中。

3軟土路段地基處理方案及效果

3．1地基處理方案

對淺層軟土和淺層不均勻地基采用機械碾壓處理，厚層軟土地基采用堆載預壓或粉體噴攪法，具體處理方案如下。DK0+000～DK1+178、DK1+980～DK2+293段，軟土層厚度3．5～6．7m，其土質(zhì)工程強度很低，但屬新近沉積軟弱土層，設(shè)計單位經(jīng)過沉降計算分析后，確定降低路基原設(shè)計填方高度，采用了堆載預壓的路基設(shè)計方案。DK4+090～DK5+050段，軟土層厚度5．7～10．2m，其土質(zhì)工程性質(zhì)較差，強度很低。為保證礦區(qū)鐵路專用線軟土段的安全運營，防止高填方路基、涵洞不均勻沉降和由于地基土不均勻沉降所造成路堤失穩(wěn)，必須對軟土地基進行地基處理或加固。

3．2工程效果

DK0+000～DK1+000段、DK5+050～DK5+760段平均厚度一般不超過2m，相對厚度較小，該段在路基填筑前沒有任何地基進行處理，直接在其上使用挖掘設(shè)備填筑路基，分層碾壓；DK1+000～DK1+178、DK1+980～DK2+293段，厚度3．5～6．7m，采用了降低路基填方高度、堆載預壓的設(shè)計方案。地基沉降在路基填筑的預壓排水固結(jié)過程中不斷完成，主要變形隨填筑路基完成而結(jié)束，保證在投入使用后能夠安全正常運營。DK4+090～DK5+050段軟土層一般在5．7～10．2m，屬新近沉積軟弱土層，固結(jié)時間短。承載力低，壓縮性高，故采用粉噴樁進行地基處理，使地基承載力滿足在其上填筑路基和砌筑涵洞，保證路基、涵洞不均勻沉降和由于地基土不均勻沉降所造成路堤失穩(wěn)。目前該鐵路專用線已投入使用后已經(jīng)安全運營7a多時間。沉降預測成果與實際沉降觀測數(shù)據(jù)具有較好的一致性。

4結(jié)論

軟土路基是指在軟土地區(qū)修筑的路基，因軟土的工程性質(zhì)影響路基的堅固、穩(wěn)定、耐久性，一般需要進行工程處理；在軟土地區(qū)路基巖土工程勘察中要查明地貌特征，查明沿線古河道及河漫灘發(fā)育特征，控制其分布范圍和深度，在勘察施工過程中，應當根據(jù)路基土的性質(zhì)，用適宜的測試手段和方法對其進行勘探，以確保勘察結(jié)果的準確性。