海南東環線新三亞車站塑料排水板的設計

張志強

(中鐵二院工程集團有限責任公司，四川成都 610031)

1 工程概況

海南東環鐵路新三亞車站位于海南省三亞市濱海平原區，地勢平坦開闊，略有起伏；地面高程4～18 m，相對高差0～10 m。地表多為農田旱地和少量樹林，偶有村莊分布，人口相對稀疏，段內有多條機耕道通交錯，交通較方便。場坪J1K線呈L型分部于老西環鐵路左側，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沖洪積層(Q4al+pl)及中更新統海積層(Q2m)覆蓋層，為砂層和粉質黏土，下伏地層為上第三系(N22)的黏土和砂層見表1。

表1 各土層物理力學性質指標

經取水化驗，地表水無侵蝕性，地下水對混凝土具弱硫酸型酸性侵蝕及弱溶出型侵蝕。

本段地震動峰值加速度為0.05g(對應地震基本烈度為VI度)，地震動反應譜特征周期為0.35 s。

2 工程措施

采用塑料排水板，水泥土攪拌樁，反壓護道，堆載預壓等措施對軟基進行綜合治理，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。排水板設計深度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定性不滿足要求地段，左側坡腳設置12 m寬水泥土攪拌樁，右側坡腳設置8 m寬水泥土攪拌樁，水泥土攪拌樁與塑料排水板不重復設置。水泥土攪拌樁間距均為(中～中)1.2 m，采用正三角形布置，設計深度4～13.8 m，打入下臥層不小于1.0 m。水泥土攪拌樁加固區的復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)按穩定性要求，在填方路堤左側坡腳設置反壓護道，反壓護道高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設置堆載預壓；堆載預壓填土高度分別為1.0 m、2.0 m、3.0 m，堆載預壓兩端且與線路縱向平行方向設置1∶5的縱坡，以利于施工進行，預壓時間均為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鋪設一層幅寬2 m的復合排水網。

3 施工順序

(1)施工前應根據設計文件對路基范圍內的管線核實和遷改，對沒有遷改而施工中又可能對其造成影響的管線，須注意加強施工防護。

(2)清除表層淤泥和種植土，整平、夯實。在排水板施工前，應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。并做好場地排水措施，以免場地積水。

(3) 水泥土攪拌樁應先于塑料排水板施工。待水泥土攪拌樁施工結束且強度滿足設計要求后，按設計要求施打排水板。

(4) 按設計要求，對路堤進行分級填筑。填筑到設計標高后，按要求進行堆載預壓，在預壓時間完成后卸載至設計標高。

(5)施工路堤加固防護工程及場坪內其它設施。

4 施工注意事項

(1)車站地基加固處理工程應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，在土拱上鋪設厚0.15 m的砂礫石墊層，以便打設塑料排水板。

(3)塑料排水板的施工流程：原地面處理→填筑土拱→鋪設下砂礫石墊層→測量放樣→機具就位→插設排水板至設計深度→拔出導管→截斷排水板→機具移位→埋設板頭→鋪設上砂礫石墊層。

(4)塑料排水板施工機械宜采用履帶式、步履式。

(5)反壓護道與路基本體應同步進行填筑。

(6)填土應嚴格按相關要求進行填筑，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，應暫緩填筑或卸載。

(7) 堆載預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)在填筑到設計標高后，靜置一個月時間，再用一個月時間進行3 m高堆載預壓填筑，在堆載預壓填筑完成后靜置180 d，滿足相關要求后，卸載至設計標高。

5 結束語

本文通過對新三亞車站軟基的綜合治理設計的介紹，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濟性，節約地基處理工程造價。新三亞車站在2010年8月施工結束以來，其沉降和穩定性均滿足要求。該處理方式是一種創新，可供類似工程參考。

通過本軟基工程治理設計，得出如下設計要點：

(1)假設平均固結度為0.8；進行極限高度計算；如果限高度大于填土高度，穩定性滿足要求，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、反壓護道進行穩定性計算；穩定性滿足要求，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、反壓護道進行穩定性計算；穩定性不滿足要求，則坡腳設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)進行路堤填土、超填預壓計算，控制路堤填筑方式和工后沉降，控制施工期，其平均固結度在施工期必須達到0.8以上，且工后沉降滿足設計要求。