CN112854254A - 一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，包括以下步骤：A.对场地进行土地平整；B.开挖土方至设计基底标高；C.施工锚固桩，沿支护方向双排设置所述锚固桩；D.开挖桩间土体,施工垫层；E.施工桩顶上部扶壁式挡土墙；F.施工挡土墙墙背泡沫轻质土填料和顶部填料；G.施工挡土墙墙顶的坡面防护工程。本发明可确保深厚人工弃渣地区临近既有线支护结构的施工质量，确保人工弃渣地区顶部支护和地基的稳定性，能够有效的控制支护地基的工后沉降，保证场坪挡墙墙背填料施工的可靠性，保证不影响既有线的运行行车安全,确保路基在后续运营中不产生病害的有益效果。
Description
技术领域
本发明属于铁路特殊不良地质地基加固和挡护工程的技术领域，特别涉及一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法。
背景技术
铁路在经济发展和国防建设等方面有着无可替代的作用。对政治、经济、文化、社会等诸多领域产生了重要而深远的影响，是加快实现国家现代化的助推器。而我国作为国土和人口大国，区域发展和资源分布极为不平衡，需要采取有效的交通方式，拉近距离，以便达到资源最大最优的配置。铁路具有安全、经济和实效性强等优点；铁路无论对长大笨重的大宗货物还是时效性高的生鲜货物，都有着无可比拟的运输优越性。因此我国长期持续加大对铁路的相关投入，加大了对既有铁路技术改造力度；扩大运输能力，提高路网质量。形成了以既有干线改造扩能为重点。采用增建二线和电气化改造的建设方式，扩大既有主干线的运输能力。当前我国处在伟大变革的关键历史时期，铁路的高度发展对加快转变经济发展方式、促进经济社会健康发展中起到了重要作用。
随着国家铁路运能需求的持续性攀升，对既有长大干线的铁路改造的进程越来越快。而既有铁路改造往往受到周边区域影响，尤其是在城镇地区。易受到改造范围内出现重要交通设施、不良地质、重要建筑物和基本农田等方面的控制因素。既有线增二线和既有线电气化改造中不可避免的需要建设生产生活的建筑房屋。该类房屋往往位于人口密集和货运量大的车站范围内。其房屋场坪选址多方面因素控制。而生产生活房屋的建设位置不仅仅影响铁路运营人员的舒适度，还影响着列车运行效率和行车安全。因此做好房屋场坪的相关设计工程是铁路建设的重要组成部分。
某时速120km/h的山区重要干线铁路，为匹配周边的路网，提高运输能力，对改线进行了电气化改造。该工程于一处既有车站修建分区所。为保证功能适用要求，该处场坪位于10～15m厚的新近人工弃渣上，场坪平均填筑高度约为12m。场坪一侧临近既有公路，另外一侧临近既有公路，场地受限。
该段填方场坪施工后，原地面最深以下15m范围内为人工弃土。人工弃土具有成因时间较短，且未经过压实，具有孔隙率大、土体松散，地基承载力低等物理特点，通过一般和单一的地基加固措施不能满足规范的相关要求。且挡土墙临近既有公路需设置较高的挡护结构进行收坡，由于填筑高度较高，挡土墙受力较大，对地基承载力和稳定性的要求较高。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，对通过设置扶壁式挡土墙和锚固桩的联合加固的处理措施，较好的处理了深厚人工弃土地区的施工难点，保证该段挡土墙支护满足相关规定规范要求。本发明针对深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，可达到确保填方边坡支护工程的安全稳定，处理后的挡土墙位移、稳定性和运营期间的沉降量满足相关规定规范要求。保证了场坪路基的安全稳定，避免了后期产生不良病害的可能性。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，包括以下步骤：
A.对场地进行土地平整；
B.开挖土方至设计基底标高；
C.施工锚固桩，沿支护方向双排设置所述锚固桩；
D.开挖桩间土体，施工垫层；
E.施工桩顶上部扶壁式挡土墙；
F.施工挡土墙墙背泡沫轻质土填料和顶部填料；
G.施工挡土墙墙顶的坡面防护工程。
作为优选，步骤A的施工流程为：
1)支护施工前，测量并记录下这部分地面的标高和尺寸；
2)清除工程区内树木、树桩树根、垃圾、废碴以及残余设施其它有损工程机械施工的有碍物；
3)清除完毕后对人工造成的坑穴填平压实，并对其碾压至规定的压实度为止；清表时做好临时排水措施，并将原地面积水排干。
作为优选，步骤B中，开挖前，首先测量放线，依据设计挖深及浅基坑开挖边坡率推算测出开挖边界，完成基坑周边临时排水沟的修建；开挖过程中经常放线检查宽度、坡度，及时纠正偏差，避免超欠挖。
作为优选，步骤C的施工流程为：
锚固桩施工顺序为测放桩位、施工加固桩锁口、开挖一节桩孔、绑扎护壁钢筋、支模、浇注护壁砼、开挖下一节桩孔、重复上面四道工序直到设计标高、封底、绑扎桩身钢筋、浇灌桩身砼；
1)测定桩位，做好地表截、排水及防渗工作；安装井架，井架采用万传杆件拼制龙门架，每个井口安设二台卷扬机作为提升牵引设备；备好各工序所需的机具器材和井下排水、通风、照明设施，并设置观测滑坡变形、位移的观测点；
2)桩孔开挖按设计做好锁口，根据桩身井口段土质情况将井口挖至1～2m深时，立模灌筑锁口，锁口高出地面0.2m；在穿越人工弃渣地段临时横撑加强支护，并将护壁厚增加0.2m；在一般土质和松散的弃地层采用人工挖方；在岩石地段以风镐开挖为主，局部配合风枪；施工过程中，在立模灌注每节钢筋混凝土前，清除岩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴围岩，每节开挖在上节护壁终凝后进行；桩井采取边开挖边支护的方法，每节挖深1～2m后，沿井壁主模灌注一节钢筋混凝土护壁穿越松散人工弃土层时，分界开挖深度调整至0.5m；桩井挖至一定深度后，在井口设一台5.5～11kw轴式通风机，以直径600mm的胶管向井下送风；井内排水，采用离心泵抽水；
3)制作钢筋笼和下放钢筋笼；
施工前，清除孔内及护壁上的杂物；按设计尺寸绑扎钢筋笼，筋笼制作完成后，筋骨架用长臂吊车配合井架放至孔内；筋笼竖直、稳步放入桩孔内，避免碰撞孔壁，钢筋骨架的混凝土保护层厚度用与桩身同等级混凝土旋转垫块支撑保证，设置密度为每隔2.0米一道，每道沿圆周均布4～6个；于施工时每根桩四角预埋φ40mm金属管用于无损检测，桩身内通长布置，并伸出桩顶10cm；按设计要求预留桩顶钢筋设置长度，双排锚固桩同上部挡土墙搭接满足要求；
4)灌注桩身混凝土；
灌注混凝土时使用溜槽和串筒将混凝土送至井下，灌注桩身混凝土连续进行，中途不得停顿；每一捣固层厚不超过30cm，当滑体有滑动迹象或需加快施工进度时，采用早强混凝土；混凝土浇筑高度高出设计桩顶高程0.5～1.0米，并加强养护，当混凝土强度达到10MPa以上时，采用机具截除桩头，距桩顶面20厘米范围内的桩头采用人工凿除，截除后桩顶高程允许偏差控制在0～-30毫米之内；成桩后桩位中心允许偏差不得大于5厘米，倾斜度不得大于1％，桩径不小于设计桩径；
5)灌注桩施工完成28天后，进行桩身混凝土无损检测；待桩身强度达到设计要求的80％后，进行下一步施工。
作为优选，步骤D的施工流程为：
施工顺序为基底清理、基底整平碾压、混凝土浇筑、混凝土振捣、混凝土养护；
1)基底清理、整平碾压：按照基础高程数据设固定的样板挂线，在地基上清除淤泥和杂物，并有防水和排水措施，人工夯实原装土，且土体的压实度不小于92％；
2)混凝土浇筑前按设计图纸对垫层外边缘进行放样，按设计标号连续浇筑；
3)混凝土浇筑完毕后，在12小时内加以覆盖和浇水，浇水次数能保持混凝土有足够的润湿状态；养护期不少于7昼夜；在已浇筑的混凝土强度达到1.2MPa以后，可在其上来往行人和进行上部施工。
作为优选，步骤E的施工流程为：
施工顺序为测量放样、绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土、施工附属构筑物、基坑回填；
1)测量放孔，测定挡土墙墙趾墙锤处及基础主轴线；每根轴线均在基线两端延长线上设4个桩点，并分别以混凝土包封保护，放测桩位时，测定中心桩及挡土墙的基础地面高程，临时水准点设置在施工干扰区域之外，并与相邻路段水准点相闭合；
2)首先将锚固桩同扶壁式挡土墙连接的钢筋按设计要求的尺寸进行制作，并锚固桩桩身深入挡土墙内不小于0.05m；绑扎墙面底板钢筋，安装完成后，开始立模，在钢筋混凝土与模板间设置垫块，垫块采用细石混凝土制作；垫块的安装该钢筋的保护层厚度符合设计要求，5个/m2；混凝土浇筑采用***式振动器振捣，振捣时严禁碰撞钢筋和模板；浇筑混凝土时，经常检查模板、钢筋的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形；每段墙的底板、面板和肋的钢筋一次绑扎；混凝土一次完成浇筑；
3)浇筑混凝土：混凝土灌注完毕后，在初凝前进行混凝土收面，待混凝土终凝前再进行一次收面压光处理，然后再覆盖土工布进行洒水保湿养生；墙面板和扶壁的侧模板属非承重模板，在混凝土强度其表面及棱角不受损伤时拆除，在混凝土抗压强度达到2.5MPa后拆除侧模板；墙体必须达到设计强度的70％以上，进行下一步施工；
4)各节挡土墙间或与其它建筑物相接处，设伸缩缝，缝宽0.02m，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋，塞入深度不小于0.2m；墙身露出地面部分，沿墙高和墙长方向每隔2～3m上、下、左、右交错设置泄水孔，泄水孔采用φ10cmPVC管，进水口处用0.3×0.3m透水土工布包裹，以4％的坡向外排水，最下一***水孔高出地面0.2m，设置泄水孔时，不使钢筋外露；墙背于最下***水孔下设置0.4m宽的C35混凝土隔水层，隔水层与墙身一同灌注；隔水层至墙顶平台之间设置塑料排水片材及0.3m厚袋装砂夹碎石反滤层；排水片材要求采用：RCP-X15D A型，厚度15mm，空隙率≥85％；压强70KPa变形量≤1.5mm；压强130KPa变形量≤3.0mm；压强190KPa变形量≤4.5mm；袋装砂夹卵石要求：袋体采用90g/m2聚丙烯透水土工布制成，渗透系数＞5×10-3cm/s，砂夹卵石含泥量不大于3％；
5)墙前基坑采用挖基土分层回填夯实，压实系数不小于0.92，并做成不小于4％的向外排水坡。
作为优选，步骤F中，为减轻挡土墙土压力，于挡土墙墙背浇筑泡沫轻质土；步骤F的施工流程为：
1)于挡土墙底板上铺设一层0.2m厚的砂垫层，并于中间铺设一层复合土工膜；砂垫层采用中、粗、砾砂，其含泥量不得大于5％；复合土工膜采用聚酯长丝两布一膜土工布，质量600g/m2，膜厚0.3mm；断裂强度≥15kN/m；断裂伸长率：纵向≤65％，横向≤65％；撕破强力≥0.4kN；CBR顶破强力≥3.0kN；垂直渗透系数≤10cm/s；幅宽不小于5.5m；两布一膜土工布采用超声波焊接，接缝宽度不小于10cm；
2)分区浇筑泡沫轻质土，泡沫轻质土设计参数为：强度等级设计标高以下0.3m范围内抗压强度1MPa，其余区域抗压强度为0.8MPa；
3)在泡沫轻质土顶面铺没一层HDPE防渗土工膜，在泡沫轻质土顶面下0.5m、1.0m处，泡沫轻质内各铺设一层铁丝网，其下每隔2m再铺设两层铁丝网，铁丝网间距0.5m；镀锌金属网采用Φ3.2mm 10cm×10cm铁丝网；HDPE防渗土工膜采用GH-1型聚乙烯土工膜，厚度为0.5mm；
4)沿线路方向10～15m泡沫轻质土、面板及其基础横断面设置变形缝，变形缝宽1cm，全断面填塞沥青木板或夹板；
5)碾压密实顶部填料。
作为优选，步骤G中所述挡土墙顶部坡面保护面板采用C30小卵石砼浇筑，预制采用刚模板。
本发明具有如下有益效果：
本发明所提供的一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，能够确保深厚人工弃渣地区临近既有线支护结构的施工质量，确保人工弃渣地区顶部支护和地基的稳定性，能够有效的控制支护地基的工后沉降，保证场坪挡墙墙背填料施工的可靠性，保证不影响既有线的运行行车安全，确保路基在后续运营中不产生病害的有益效果。满足处理后的挡土墙的位移、稳定性和运营期间的沉降量满足相关规定规范要求。通过设置双排锚固桩有效的加固了既有挡土墙下松散的人工弃渣，且该种施工工艺不影响既有铁路和公路的运营，在不间断既有交通下进人工挖孔作业。通过设置墙背泡沫轻质土，进一步减少了挡土墙墙背土压力，优化锚固桩桩身受力。解决了在深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护施工时，地基处理、支护设计、支护墙背填料填筑和边坡防护等一些列技术问题；同样能够用于公路、城市轨道交通等类似地段的施工方案处理。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例施工方法的结构示意图。
附图标记说明：
1.基坑开挖线；2.锚固桩；3.混凝土垫层；4.扶壁式挡土墙；5.砂垫层；6.泡沫轻质土；7.保护面板；100.既有铁路；200.既有公路。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作详细说明。
本实施例公开了一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，如图1所示，包括以下步骤：
A.对场地进行土地平整；
B.开挖土方至设计基底标高；
C.施工锚固桩2，沿支护方向双排设置所述锚固桩2；
D.开挖桩间土体，施工垫层；
E.施工桩顶上部扶壁式挡土墙4；
F.施工挡土墙墙背泡沫轻质土6填料和顶部填料；
G.施工挡土墙墙顶的坡面防护工程。
步骤A，对场地进行土地平整；对原地面进行路基施工(整平施工)，且在满足三通一平的施工作业条件下进行施工。
具体来说，步骤A中，施工前做好“三通一平”工作，保证施工场地内通水、通电、通路和场地平整，施工人员和机具能够正常进场。为除工程区内树木、树桩树根、垃圾、废碴以及残余设施等其它有损工程机械施工的有碍物。人工清理和推土机清理相结合，并用拖拉机运到指定位置，在穿过现有道路处，采取临时措施，避免或减少对当地交通的影响。对无价值的可燃物，设专人负责集中，并选择微风天气进行焚烧，在焚烧时由安全员负责防火工作，防火器材到位，及时处理险情，防止以外火灾发生。对无法燃尽或对环境产生污染的有碍物，按照监理工程师的指示运到指定部门处理，清除完毕后对人工造成的坑穴填平压实，并对其碾压至规定的压实度为止；清表时做好临时排水措施，并将原地面积水排干。
步骤A中施工流程为：
1)支护施工前在现场任何部位的地表面将被破坏或有工程施工之前，测量并记录下这部分地面的标高和尺寸；所有地面标高和尺寸的测量有项目监理在场，并按规定的或项目监理批准的方式记录。
2)清除工程区内树木、树桩树根、垃圾、废碴以及残余设施等其它有损工程机械施工的有碍物；人工清理和推土机清理相结合，并用拖拉机运到指定位置，在穿过现有道路处，采取临时措施，避免或减少对当地交通的影响；对无价值的可燃物，设专人负责集中，并选择微风天气进行焚烧，在焚烧时由安全员负责防火工作，防火器材到位，及时处理险情，防止以外火灾发生。对无法燃尽或对环境产生污染的有碍物，按照监理工程师的指示运到指定部门处理。
3)清除完毕后对人工造成的坑穴填平压实，并对其碾压至规定的压实度为止；清表时做好临时排水措施，并将原地面积水排干。
步骤B、开挖土方至设计基底标高。
具体来说，在步骤B中，开挖前，首先测量放线，依据设计挖深及浅基坑开挖边坡率推算测出开挖边界，完成基坑周边临时排水沟的修建；开挖过程中经常放线检查宽度、坡度，及时纠正偏差，避免超欠挖。开挖坡率按照基坑开挖线1的要求执行。
步骤C，待完成土体开挖后，施工锚固桩2，沿支护方向双排设置所述锚固桩2；具体来说，步骤C的施工流程为：
锚固桩2施工顺序为：测放桩位→施工加固桩锁口→开挖一节桩孔→绑扎护壁钢筋→支模→浇注护壁砼→开挖下一节桩孔→重复上面四道工序直到设计标高→封底→绑扎桩身钢筋→浇灌桩身砼。
1)根据设计图纸测定桩位，做好地表截、排水及防渗工作。制定井下作业和撤出人员的安全防护技术措施。到雨季后，孔口要搭设雨篷。安装井架，井架采用万传杆件拼制龙门架，每个井口安设二台卷扬机作为提升牵引设备。备好各工序所需的机具器材和井下排水、通风、照明设施，并设置观测滑坡变形、位移的观测点。
2)桩孔开挖按设计做好锁口，根据桩身井口段土质情况将井口挖至1～2m深时，可立模灌筑锁口，锁口高出地面0.2m。在穿越人工弃渣地段临时横撑加强支护，并将护壁厚增加0.2m，并观察其受力情况，及时进行加固。当发现横撑受力变形、破损而失效时，孔下施工人员立即撤离。井内采用人工装碴，用井架作提升设备，将土斗吊到轨道土斗车上，卸入碴土运走。在一般土质和松散的弃地层采用人工挖方；在岩石地段为减轻开挖壁的震动，以风镐开挖为主，局部可配合风枪。施工过程中，在立模灌注每节钢筋混凝土前，注意清除岩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴围岩，每节开挖在上节护壁终凝后进行，而且开挖不宜过深，以免上节护壁悬空过高。桩井采取边开挖边支护的方法，一般每节挖深1～2m后，沿井壁主模灌注一节钢筋混凝土护壁穿越松散人工弃土层时，分界开挖深度调整至0.5m。桩井挖至一定深度后，在井口设一台5.5～11kw轴式通风机，以直径600mm的胶管向井下送风。井内排水，采用离心泵抽水。
3)制作钢筋笼和下放钢筋笼：
施工前，清除孔内及护壁上的杂物。按设计尺寸绑扎钢筋笼，筋笼制作完成后，筋骨架用长臂吊车配合井架放至孔内。筋笼竖直、稳步放入桩孔内，避免碰撞孔壁，钢筋骨架的混凝土保护层厚度可用与桩身同等级混凝土旋转垫块支撑保证，设置密度为每隔2.0米一道，每道沿圆周均布4～6个。于施工时每根桩四角预埋φ40mm金属管用于无损检测，桩身内通长布置，并伸出桩顶10cm。按设计要求预留桩顶钢筋设置长度，保证双排锚固桩2同上部挡土墙搭接满足要求。
4)灌注桩身混凝土。
灌注混凝土时使用溜槽和串筒将混凝土送至井下，灌注桩身混凝土连续进行，中途不得停顿。每一捣固层厚以不超过30cm为宜，当滑体有滑动迹象或需加快施工进度时，可采用早强混凝土。保证混凝土浇筑高度高出设计桩顶高程0.5～1.0米，并加强养护，当混凝土强度达到10MPa以上时，采用机具截除桩头，距桩顶面20厘米范围内的桩头采用人工凿除，截除后桩顶高程允许偏差控制在0～-30毫米之内；成桩后桩位中心允许偏差不得大于5厘米，倾斜度不得大于1％，桩径不小于设计桩径。
步骤D，开挖桩间土体，施工垫层。
具体来说，在步骤D中，锚固桩2施工完成后，挡土墙基底浇筑混凝土垫层3，
步骤D的施工流程为：
施工顺序为基底清理、整平碾压→混凝土浇筑→混凝土振捣→混凝土养护。
1)基底清理、整平碾压：按照基础高程等数据设固定的样板挂线，在地基上清除淤泥和杂物，并有防水和排水措施，人工夯实原装土，且保证土体的压实度不小于92％。
2)混凝土浇筑前按设计图纸对垫层外边缘进行放样，按设计标号连续浇筑，确保浇捣顺利进行。
3)混凝土浇筑完毕后，在12小时内加以覆盖和浇水，浇水次数能保持混凝土有足够的润湿状态。养护期一般不少于7昼夜。在已浇筑的混凝土强度达到1.2MPa以后，方可在其上来往行人和进行上部施工。
步骤E，待垫层满足要求后施工桩顶上部扶壁式挡土墙4。
具体来说，在步骤E中，扶壁式挡土墙4施工流程为：测量放样→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土→施工附属构筑物→基坑回填。
1)测量放孔，测定挡土墙墙趾墙锤处及基础主轴线。每根轴线均在基线两端延长线上设4个桩点，并分别以混凝土包封保护，放测桩位时，测定中心桩及挡土墙的基础地面高程，临时水准点设置在施工干扰区域之外，测量结果符合精度要求并与相邻路段水准点相闭合。
2)首先将锚固桩2同扶壁式挡土墙4连接的钢筋按设计要求的尺寸进行制作，并保证锚固桩2桩身深入挡土墙内不小于0.05m。绑扎墙面底板钢筋，安装完经监理检查合格后，开始立模，施工中需注意模板的垂直度和平整度，在钢筋混凝土与模板间设置垫块，垫块采用细石混凝土制作，保证垫块的强度与混凝土结构的强度相同。垫块的安装该保证钢筋的保护层厚度符合设计要求，同时要保证5个/m2。混凝土浇筑采用***式振动器振捣，振捣时严禁碰撞钢筋和模板。浇筑混凝土时，经常检查模板、钢筋的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形。每段墙的底板、面板和肋的钢筋一次绑扎。混凝土宜一次完成浇筑，如有间断，第二次浇筑时，保证新混凝土与已浇筑混凝土黏结牢固。浇筑混凝土符合现行《铁路混凝土工程施工技术规程》的有关规定。
3)浇筑混凝土：混凝土灌注完毕后，安排专人在初凝前进行混凝土收面，待混凝土终凝前再进行一次收面压光处理，然后再覆盖土工布进行洒水保湿养生。墙面板和扶壁的侧模板属非承重模板，在混凝土强度能保证其表面及棱角不受损伤时才能拆除，一般在混凝土抗压强度达到2.5MPa后方可拆除侧模板。墙体必须达到设计强度的70％以上，方可进行下一步施工。
4)各节挡土墙间或与其它建筑物相接处，设伸缩缝，缝宽0.02m，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋，塞入深度不小于0.2m。墙身露出地面部分，沿墙高和墙长方向每隔2～3m上、下、左、右交错设置泄水孔，泄水孔采用φ10cmPVC管，进水口处用0.3×0.3m透水土工布(400g/m2)包裹，以4％的坡向外排水，最下一***水孔高出地面0.2m，设置泄水孔时，不使钢筋外露以免锈蚀。墙背于最下***水孔下设置0.4m宽的C35混凝土隔水层，隔水层与墙身一同灌注。隔水层至墙顶平台之间设置塑料排水片材及0.3m厚袋装砂夹碎石反滤层。排水片材要求采用：RCP-X15D(A)型，厚度15mm，空隙率≥85％；压强70KPa变形量≤1.5mm；压强130KPa变形量≤3.0mm；压强190KPa变形量≤4.5mm。袋装砂夹卵石要求：袋体采用90g/m2聚丙烯透水土工布制成，渗透系数＞5×10-3cm/s，砂夹卵石含泥量不大于3％。
5)墙前基坑采用挖基土分层回填夯实，压实系数不小于0.92，并做成不小于4％的向外排水坡，以免积水下渗。
步骤F.施工挡土墙墙背泡沫轻质土6填料和顶部填料。
具体来说，步骤F的施工流程为：
1)于挡土墙底板上铺设一层0.2m厚的砂垫层5，并于中间铺设一层复合土工膜。砂垫层5采用中、粗、砾砂，不含草根、垃圾等杂质，其含泥量不得大于5％；复合土工膜采用聚酯长丝两布一膜土工布，质量600g/m2，膜(聚乙烯)厚0.3mm；断裂强度≥15kN/m；断裂伸长率：纵向≤65％，横向≤65％；撕破强力≥0.4kN；CBR顶破强力≥3.0kN；垂直渗透系数≤10cm/s；幅宽不小于5.5m。两布一膜土工布采用超声波焊接，接缝宽度不小于10cm，连接处的各项技术性能指标不低于设计要求，且不得渗水。
2)分区浇筑泡沫轻质土6，泡沫轻质土6设计参数为：强度等级设计标高以下0.3m范围内抗压强度1MPa，其余区域抗压强度为0.8MPa。
3)在泡沫轻质土6顶面铺没一层HDPE防渗土工膜，在泡沫轻质土6顶面下0.5m、1.0m处，泡沫轻质内各铺设一层铁丝网，其下每隔2m再铺设两层铁丝网，铁丝网间距0.5m。镀锌金属网采用Φ3.2mm 10cm×10cm铁丝网；HDPE防渗土工膜采用GH-1型聚乙烯土工膜，厚度为0.5mm。
4)沿线路方向10～15m泡沫轻质土6、面板及其基础横断面设置变形缝，变形缝宽1cm，全断面填塞沥青木板或夹板。
5)碾压密实顶部填料。其填料和压实标准满足铁路路基设计规范中基床表层的要求。
步骤G.施工挡土墙墙顶的坡面防护工程。具体来说，坡面保护面板7采用C30小卵石砼浇筑，预制宜采用刚模板，面板表面需平滑美观。
由以上技术方案可以看出，本实施例提供了一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，能够确保深厚人工弃渣地区临近既有线支护结构的施工质量，确保人工弃渣地区顶部支护和地基的稳定性，能够有效的控制支护地基的工后沉降，保证场坪挡墙墙背填料施工的可靠性，保证不影响既有线的运行行车安全，确保路基在后续运营中不产生病害的有益效果。满足处理后的挡土墙的位移、稳定性和运营期间的沉降量满足相关规定规范要求。通过设置双排锚固桩有效的加固了既有挡土墙下松散的人工弃渣，且该种施工工艺不影响既有铁路100和既有公路200的运营，在不间断既有交通下进人工挖孔作业。通过设置墙背泡沫轻质土，进一步减少了挡土墙墙背土压力，优化锚固桩桩身受力。解决了在深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护施工时，地基处理、支护设计、支护墙背填料填筑和边坡防护等一些列技术问题；同样能够用于公路、城市轨道交通等类似地段的施工方案处理。
以上通过实施例对本发明实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明实施例的示例性实施例，不能被认为用于限定本发明实施例的实施范围。本发明实施例的保护范围由权利要求书限定。凡利用本发明实施例所述的技术方案，或本领域的技术人员在本发明实施例技术方案的启发下，在本发明实施例的实质和保护范围内，设计出类似的技术方案而达到上述技术效果的，或者对申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明实施例的专利涵盖保护范围之内。
Claims (8)
1.一种深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
A.对场地进行土地平整；
B.开挖土方至设计基底标高；
C.施工锚固桩，沿支护方向双排设置所述锚固桩；
D.开挖桩间土体，施工垫层；
E.施工桩顶上部扶壁式挡土墙；
F.施工挡土墙墙背泡沫轻质土填料和顶部填料；
G.施工挡土墙墙顶的坡面防护工程。
2.根据权利要求1所述的深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，步骤A的施工流程为：
1)支护施工前，测量并记录下这部分地面的标高和尺寸；
2)清除工程区内树木、树桩树根、垃圾、废碴以及残余设施其它有损工程机械施工的有碍物；
3)清除完毕后对人工造成的坑穴填平压实，并对其碾压至规定的压实度为止；清表时做好临时排水措施，并将原地面积水排干。
3.根据权利要求1所述的深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，步骤B中，开挖前，首先测量放线，依据设计挖深及浅基坑开挖边坡率推算测出开挖边界，完成基坑周边临时排水沟的修建；开挖过程中经常放线检查宽度、坡度，及时纠正偏差，避免超欠挖。
4.根据权利要求1所述的深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，步骤C的施工流程为：
锚固桩施工顺序为测放桩位、施工加固桩锁口、开挖一节桩孔、绑扎护壁钢筋、支模、浇注护壁砼、开挖下一节桩孔、重复上面四道工序直到设计标高、封底、绑扎桩身钢筋、浇灌桩身砼；
1)测定桩位，做好地表截、排水及防渗工作；安装井架，井架采用万传杆件拼制龙门架，每个井口安设二台卷扬机作为提升牵引设备；备好各工序所需的机具器材和井下排水、通风、照明设施，并设置观测滑坡变形、位移的观测点；
2)桩孔开挖按设计做好锁口，根据桩身井口段土质情况将井口挖至1～2m深时，立模灌筑锁口，锁口高出地面0.2m；在穿越人工弃渣地段临时横撑加强支护，并将护壁厚增加0.2m；在一般土质和松散的弃地层采用人工挖方；在岩石地段以风镐开挖为主，局部配合风枪；施工过程中，在立模灌注每节钢筋混凝土前，清除岩壁上的浮土和松动石块，使护壁混凝土紧贴围岩，每节开挖在上节护壁终凝后进行；桩井采取边开挖边支护的方法，每节挖深1～2m后，沿井壁主模灌注一节钢筋混凝土护壁穿越松散人工弃土层时，分界开挖深度调整至0.5m；桩井挖至一定深度后，在井口设一台5.5～11kw轴式通风机，以直径600mm的胶管向井下送风；井内排水，采用离心泵抽水；
3)制作钢筋笼和下放钢筋笼；
施工前，清除孔内及护壁上的杂物；按设计尺寸绑扎钢筋笼，筋笼制作完成后，筋骨架用长臂吊车配合井架放至孔内；筋笼竖直、稳步放入桩孔内，避免碰撞孔壁，钢筋骨架的混凝土保护层厚度用与桩身同等级混凝土旋转垫块支撑保证，设置密度为每隔2.0米一道，每道沿圆周均布4～6个；于施工时每根桩四角预埋φ40mm金属管用于无损检测，桩身内通长布置，并伸出桩顶10cm；按设计要求预留桩顶钢筋设置长度，双排锚固桩同上部挡土墙搭接满足要求；
4)灌注桩身混凝土；
灌注混凝土时使用溜槽和串筒将混凝土送至井下，灌注桩身混凝土连续进行，中途不得停顿；每一捣固层厚不超过30cm，当滑体有滑动迹象或需加快施工进度时，采用早强混凝土；混凝土浇筑高度高出设计桩顶高程0.5～1.0米，并加强养护，当混凝土强度达到10MPa以上时，采用机具截除桩头，距桩顶面20厘米范围内的桩头采用人工凿除，截除后桩顶高程允许偏差控制在0～-30毫米之内；成桩后桩位中心允许偏差不得大于5厘米，倾斜度不得大于1％，桩径不小于设计桩径；
5)灌注桩施工完成28天后，进行桩身混凝土无损检测；待桩身强度达到设计要求的80％后，进行下一步施工。
5.根据权利要求1所述的深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，步骤D的施工流程为：
施工顺序为基底清理、基底整平碾压、混凝土浇筑、混凝土振捣、混凝土养护；
1)基底清理、整平碾压：按照基础高程数据设固定的样板挂线，在地基上清除淤泥和杂物，并有防水和排水措施，人工夯实原装土，且土体的压实度不小于92％；
2)混凝土浇筑前按设计图纸对垫层外边缘进行放样，按设计标号连续浇筑；
3)混凝土浇筑完毕后，在12小时内加以覆盖和浇水，浇水次数能保持混凝土有足够的润湿状态；养护期不少于7昼夜；在已浇筑的混凝土强度达到1.2MPa以后，可在其上来往行人和进行上部施工。
6.根据权利要求1所述的深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，步骤E的施工流程为：
施工顺序为测量放样、绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土、施工附属构筑物、基坑回填；
1)测量放孔，测定挡土墙墙趾墙锤处及基础主轴线；每根轴线均在基线两端延长线上设4个桩点，并分别以混凝土包封保护，放测桩位时，测定中心桩及挡土墙的基础地面高程，临时水准点设置在施工干扰区域之外，并与相邻路段水准点相闭合；
2)首先将锚固桩同扶壁式挡土墙连接的钢筋按设计要求的尺寸进行制作，并锚固桩桩身深入挡土墙内不小于0.05m；绑扎墙面底板钢筋，安装完成后，开始立模，在钢筋混凝土与模板间设置垫块，垫块采用细石混凝土制作；垫块的安装该钢筋的保护层厚度符合设计要求，5个/m2；混凝土浇筑采用***式振动器振捣，振捣时严禁碰撞钢筋和模板；浇筑混凝土时，经常检查模板、钢筋的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形；每段墙的底板、面板和肋的钢筋一次绑扎；混凝土一次完成浇筑；
3)浇筑混凝土：混凝土灌注完毕后，在初凝前进行混凝土收面，待混凝土终凝前再进行一次收面压光处理，然后再覆盖土工布进行洒水保湿养生；墙面板和扶壁的侧模板属非承重模板，在混凝土强度其表面及棱角不受损伤时拆除，在混凝土抗压强度达到2.5MPa后拆除侧模板；墙体必须达到设计强度的70％以上，进行下一步施工；
4)各节挡土墙间或与其它建筑物相接处，设伸缩缝，缝宽0.02m，缝内沿墙的内、外、顶三边填塞沥青麻筋，塞入深度不小于0.2m；墙身露出地面部分，沿墙高和墙长方向每隔2～3m上、下、左、右交错设置泄水孔，泄水孔采用φ10cmPVC管，进水口处用0.3×0.3m透水土工布包裹，以4％的坡向外排水，最下一***水孔高出地面0.2m，设置泄水孔时，不使钢筋外露；墙背于最下***水孔下设置0.4m宽的C35混凝土隔水层，隔水层与墙身一同灌注；隔水层至墙顶平台之间设置塑料排水片材及0.3m厚袋装砂夹碎石反滤层；排水片材要求采用：RCP-X15D A型，厚度15mm，空隙率≥85％；压强70KPa变形量≤1.5mm；压强130KPa变形量≤3.0mm；压强190KPa变形量≤4.5mm；袋装砂夹卵石要求：袋体采用90g/m2聚丙烯透水土工布制成，渗透系数＞5×10-3cm/s，砂夹卵石含泥量不大于3％；
5)墙前基坑采用挖基土分层回填夯实，压实系数不小于0.92，并做成不小于4％的向外排水坡。
7.根据权利要求1所述的深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，步骤F中，为减轻挡土墙土压力，于挡土墙墙背浇筑泡沫轻质土；步骤F的施工流程为：
1)于挡土墙底板上铺设一层0.2m厚的砂垫层，并于中间铺设一层复合土工膜；砂垫层采用中、粗、砾砂，其含泥量不得大于5％；复合土工膜采用聚酯长丝两布一膜土工布，质量600g/m2，膜厚0.3mm；断裂强度≥15kN/m；断裂伸长率：纵向≤65％，横向≤65％；撕破强力≥0.4kN；CBR顶破强力≥3.0kN；垂直渗透系数≤10cm/s；幅宽不小于5.5m；两布一膜土工布采用超声波焊接，接缝宽度不小于10cm；
2)分区浇筑泡沫轻质土，泡沫轻质土设计参数为：强度等级设计标高以下0.3m范围内抗压强度1MPa，其余区域抗压强度为0.8MPa；
3)在泡沫轻质土顶面铺没一层HDPE防渗土工膜，在泡沫轻质土顶面下0.5m、1.0m处，泡沫轻质内各铺设一层铁丝网，其下每隔2m再铺设两层铁丝网，铁丝网间距0.5m；镀锌金属网采用Φ3.2mm 10cm×10cm铁丝网；HDPE防渗土工膜采用GH-1型聚乙烯土工膜，厚度为0.5mm；
4)沿线路方向10～15m泡沫轻质土、面板及其基础横断面设置变形缝，变形缝宽1cm，全断面填塞沥青木板或夹板；
5)碾压密实顶部填料。
8.根据权利要求1所述的深厚人工弃渣地区既有铁路场坪路基支护的施工方法，其特征在于，步骤G中所述挡土墙顶部坡面保护面板采用C30小卵石砼浇筑，预制采用刚模板。
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