郑西客运专线黄土地基浸水试验与桩基静载浸水试验监测成果对比分析
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摘 要：测定黄土湿陷性的现场试坑浸水试验因代价高、耗时长而不轻易施行，同一地点先后进行两次浸水试验的现象更是少见。通过对郑西客运专线华阴段试坑浸水试验和补充桩基试验两次试验的全过程监测，取得了试验中各种标点和试桩的确切沉降量，为准确查明试验场地的湿陷类型，确定自重湿陷性土层的下限深度、自重湿陷敏感性及变化规律等提供基础数据；同时对沿线代表性黄土湿陷性做出评价以及优化沿线湿陷性黄土地基处理方案提供数据支持。
中图分类号：P642.13+1
1、引言
郑西客运专线是我国中长期铁路规划中10条客运专线中徐兰客运专线（徐州-郑州-西安-宝鸡-兰州）最先开工的一段，也是我国在湿陷性黄土地区建设的第一条高速铁路。
郑州至西安客运专线线路全长458.8km，而湿陷性黄土区段占全线总长度的65%，其中自重湿陷性黄土约占线路全长的27%，湿陷程度从轻微（Ⅰ级）到很严重（Ⅳ级）在整个专线路段均有分布，涵盖了我国湿陷性黄土的全部类型。鉴于沿线湿陷性黄土的特殊性和复杂性，以及高速客运专线对地基的特殊要求，为了对郑西铁路客运专线湿陷性黄土场地的湿陷性做出准确评价，沿线设立了8个黄土地基现场试坑浸水试验工点。
2、工程概况
郑西客运专线华阴段由于黄土湿陷性的特殊性和复杂性，先后进行了黄土地基试坑浸水试验和补充桩基静载浸水试验，其中补充桩基静载浸水试验为铁道部重点科研项目。
浸水试验工点位于陕西省华阴市卫峪乡延城村西侧距附近延城村约400m处的渭河二级阶地上，占地面积约10亩，试验场地及其周围无复杂地貌，地势平坦，地形开阔。此处为渭河南岸，黄土深约70米。
通过对两次浸水试验的监测，掌握该区段黄土在自然条件下的最大湿陷量，和有试桩的环境下的黄土湿陷量及桩体的沉降量。
3、试坑及标志布置
黄土地基试验试坑呈圆形，直径25m，深度0.5m，坑底部铺设10cm厚的砂砾石。观测标志共布置100个，其中浅标点64个，深标点36个。浅标点是由试坑中心向夹角为120°的3个方向放射状布置，每个方向21个，试坑中心1个，共计64个。浅标点埋深0.5m。深标点是在与浅标点测线两侧夹角30°的方向共计6条测线上布置，每个方向6个测点，共计36个。深标点间距1.5m，不同方向的埋深不同，同一方向不同位置的埋深也不同。
桩基试验试坑距“试坑浸水试验”试坑北约70m，为椭圆形，长轴（东西向）30m，短轴（南北向）25m，深度0.5m。试坑内共布设试桩2根，锚桩6根，观测标志72个。浅标点共布设48个，其中44个仍为夹角120°的3个方向放射状布置，间距为1.0m、1.5m、2.0m、3.0m不等，其中两个方向上各布设15个，一个方向上布设14个，另外4个分布于试桩与锚桩中间；深标点呈东西、南北对称的方式布设，共计24个；另试桩南北两侧各布设1个标志，每根锚桩上也布设了1个标志。
4.1监测统计
黄土地基浸水试验沉降观测工作从2005年8月27日测定初始值开始，到同年12月23日最后一次沉降观测工作结束，历时125天，其中基准网观测19次，标点观测124次；
桩基静载试验沉降观测工作从2006年4月7日测定初始值开始，到同年5月25日最后一次沉降观测工作结束，历时48天，其中基准网观测8次，标点观测49次。
4.2沉降量统计
黄土地基浸水试验中最大沉降量为1602.8mm，最小沉降量为11.0mm，坑内浅标点平均沉降量为1423.8mm，深标点平均沉降量为655.1mm，距坑边最远的浅标点的平均沉降量为29.5mm。
桩基静载试验中最大沉降量为794.4mm，最小沉降量为0.1mm，坑内浅标点平均沉降量为660.7mm，深标点平均沉降量为260.3mm，距坑边最远的浅标点的平均沉降量为1.3mm；试桩浸水期间平均沉降量为5.4mm，锚桩浸水期间平均沉降量为1.7mm；
4.3沉降量对比分析
通过对黄土地基浸水试验与桩基静载浸水试验现场监测，标点沉降趋于稳定后的桩基静载浸水试验的实际注水量和基坑周边地面裂缝数量明显小于黄土地基浸水试验。从上述监测数据对比表及数据成果累计沉降量曲线图的对比分析，桩基静载试验的标点累计沉降量明显远小于黄土地基浸水试验，但两者的沉降趋于却相近，为计算桩基的负摩阻力的提供了可靠的数据。
6、结论
对监测成果整理分析后，不仅使理论计算湿陷量的“漏斗型”在试验现场和监测成果中都得以验证；还为准确查明试验场地的湿陷类型，确定自重湿陷性土层的下限深度、自重湿陷敏感性及变化规律等提供基础数据；同时为地基处理和防排水设计、对沿线代表性黄土湿陷性做出评价以及进一步优化沿线湿陷性黄土地基处理方案提供了数据支持。
参考文献
[1] 陕西省计划委员会.《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025-2004）[S].北京：中国建筑工业出版社，2004.
[2] 机械工业勘察设计研究院.《新建铁路郑州至西安客运专线湿陷性黄土地基工程特性及设计参数研究DK354+150黄土地基现场浸水试验研究报告》[R].机械工业勘察设计研究院，2006.
[3] 唐晓松，邓楚键.三峡库区碎石土地基浸水试验研究[J].地下空间与工程学报，2008，4（2）：226-229.