海南東環(huán)線新三亞車站塑料排水板的設(shè)計(jì)

張志強(qiáng)

(中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，四川成都 610031)

1 工程概況

海南東環(huán)鐵路新三亞車站位于海南省三亞市濱海平原區(qū)，地勢(shì)平坦開闊，略有起伏；地面高程4～18 m，相對(duì)高差0～10 m。地表多為農(nóng)田旱地和少量樹林，偶有村莊分布，人口相對(duì)稀疏，段內(nèi)有多條機(jī)耕道通交錯(cuò)，交通較方便。場(chǎng)坪J1K線呈L型分部于老西環(huán)鐵路左側(cè)，最大填高9.9 m，最小極限高度4.2 m。

本段主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q4al+pl)及中更新統(tǒng)海積層(Q2m)覆蓋層，為砂層和粉質(zhì)黏土，下伏地層為上第三系(N22)的黏土和砂層見表1。

表1 各土層物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

經(jīng)取水化驗(yàn)，地表水無侵蝕性，地下水對(duì)混凝土具弱硫酸型酸性侵蝕及弱溶出型侵蝕。

本段地震動(dòng)峰值加速度為0.05g(對(duì)應(yīng)地震基本烈度為VI度)，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35 s。

2 工程措施

采用塑料排水板，水泥土攪拌樁，反壓護(hù)道，堆載預(yù)壓等措施對(duì)軟基進(jìn)行綜合治理，具體工程措施如下：

(1)采用SPB-1型塑料排水板對(duì)軟基加固，排水板間距(中～中)1.0 m，采用正三角形布置。排水板設(shè)計(jì)深度3～13.5 m，排水板打入下臥層不小于1.0 m，上部伸入砂礫石墊層0.3 m。

(2)在填土高度超過極限高度的穩(wěn)定性不滿足要求地段，左側(cè)坡腳設(shè)置12 m寬水泥土攪拌樁，右側(cè)坡腳設(shè)置8 m寬水泥土攪拌樁，水泥土攪拌樁與塑料排水板不重復(fù)設(shè)置。水泥土攪拌樁間距均為(中～中)1.2 m，采用正三角形布置，設(shè)計(jì)深度4～13.8 m，打入下臥層不小于1.0 m。水泥土攪拌樁加固區(qū)的復(fù)合地基承載力不小于150 KPa。水泥土攪拌樁采用抗弱硫酸型酸性侵蝕及弱溶出型侵蝕的水泥。

(3)按穩(wěn)定性要求，在填方路堤左側(cè)坡腳設(shè)置反壓護(hù)道，反壓護(hù)道高2.5 m、3.0 m，寬度均為5.0 m。

(4)按路基沉降要求，在塑料排水板加固區(qū)設(shè)置堆載預(yù)壓；堆載預(yù)壓填土高度分別為1.0 m、2.0 m、3.0 m，堆載預(yù)壓兩端且與線路縱向平行方向設(shè)置1∶5的縱坡，以利于施工進(jìn)行，預(yù)壓時(shí)間均為180 d。

(5) 塑料排水板和水泥土攪拌樁加固地段的地表鋪設(shè)0.6 m厚砂礫石墊層夾二層土工格柵加固。在0.15 m厚砂礫石墊層上，線路橫向間距30 m、縱向間距15 m鋪設(shè)一層幅寬2 m的復(fù)合排水網(wǎng)。

3 施工順序

(1)施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)路基范圍內(nèi)的管線核實(shí)和遷改，對(duì)沒有遷改而施工中又可能對(duì)其造成影響的管線，須注意加強(qiáng)施工防護(hù)。

(2)清除表層淤泥和種植土，整平、夯實(shí)。在排水板施工前，應(yīng)先將基底填筑成三角形土拱或一面坡，填筑從路基坡腳，以5 ‰或4 %的坡度向中心或既有路堤填筑，建立良好的排水通道。并做好場(chǎng)地排水措施，以免場(chǎng)地積水。

(3) 水泥土攪拌樁應(yīng)先于塑料排水板施工。待水泥土攪拌樁施工結(jié)束且強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后，按設(shè)計(jì)要求施打排水板。

(4) 按設(shè)計(jì)要求，對(duì)路堤進(jìn)行分級(jí)填筑。填筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，按要求進(jìn)行堆載預(yù)壓，在預(yù)壓時(shí)間完成后卸載至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

(5)施工路堤加固防護(hù)工程及場(chǎng)坪內(nèi)其它設(shè)施。

4 施工注意事項(xiàng)

(1)車站地基加固處理工程應(yīng)在確保全線總工期的情況下，盡量提前安排施工。

(2)塑料排水板施工前，在土拱上鋪設(shè)厚0.15 m的砂礫石墊層，以便打設(shè)塑料排水板。

(3)塑料排水板的施工流程：原地面處理→填筑土拱→鋪設(shè)下砂礫石墊層→測(cè)量放樣→機(jī)具就位→插設(shè)排水板至設(shè)計(jì)深度→拔出導(dǎo)管→截?cái)嗯潘濉鷻C(jī)具移位→埋設(shè)板頭→鋪設(shè)上砂礫石墊層。

(4)塑料排水板施工機(jī)械宜采用履帶式、步履式。

(5)反壓護(hù)道與路基本體應(yīng)同步進(jìn)行填筑。

(6)填土應(yīng)嚴(yán)格按相關(guān)要求進(jìn)行填筑，路堤中心沉降每晝夜不得大于10 mm，邊樁水平位移每晝夜不得大于5 mm。如果超過以上控制值，應(yīng)暫緩填筑或卸載。

(7) 堆載預(yù)壓的填料要求與路基本體填料要求一致，不得使用淤泥土或含垃圾雜物的填料。

(8)在填筑到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，靜置一個(gè)月時(shí)間，再用一個(gè)月時(shí)間進(jìn)行3 m高堆載預(yù)壓填筑，在堆載預(yù)壓填筑完成后靜置180 d，滿足相關(guān)要求后，卸載至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文通過對(duì)新三亞車站軟基的綜合治理設(shè)計(jì)的介紹，在施工期能滿足要求的情況下，采用塑料排水板治理軟土路基具有充分的可行性和經(jīng)濟(jì)性，節(jié)約地基處理工程造價(jià)。新三亞車站在2010年8月施工結(jié)束以來，其沉降和穩(wěn)定性均滿足要求。該處理方式是一種創(chuàng)新，可供類似工程參考。

通過本軟基工程治理設(shè)計(jì)，得出如下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

(1)假設(shè)平均固結(jié)度為0.8；進(jìn)行極限高度計(jì)算；如果限高度大于填土高度，穩(wěn)定性滿足要求，可直接采用塑料排水板治理。

(2)如果限高度小于填土高度，采用土工格柵、反壓護(hù)道進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算；穩(wěn)定性滿足要求，可直接采用塑料排水板治理。

(3)如果限高度小于填土高度，采用土工格柵、反壓護(hù)道進(jìn)行穩(wěn)定性計(jì)算；穩(wěn)定性不滿足要求，則坡腳設(shè)置一定寬度的水泥土攪拌樁或CFG樁等措施治理軟基，直到穩(wěn)定性滿足要求的軟基治理寬度為止，其中部采用塑料排水板治理。

(4)進(jìn)行路堤填土、超填預(yù)壓計(jì)算，控制路堤填筑方式和工后沉降，控制施工期，其平均固結(jié)度在施工期必須達(dá)到0.8以上，且工后沉降滿足設(shè)計(jì)要求。