摘要
武黄城际铁路计划以路堑形式穿越黄石电厂电厂粉煤灰储存池，为减少对整个储灰池的干扰同时保证新建线路稳定，本文探讨了粉煤灰厚层中修筑拦灰大坝的工程措施及施工注意事项。
关键词：粉煤灰，城际铁路，碎石桩，拦灰坝，排水
1概况
武汉至黄石城际铁路计划以路堑形式穿越湖北黄石电厂的粉煤灰储存池，挖方高度达18~20m。由于池中粉煤灰常年堆积，粉煤灰堆积最大厚度达34m，铁路路基填筑于粉煤灰不稳定厚层中。
黄石电厂粉煤灰池谷地，武黄城际里程桩号范围为DK77+480~DK77+690。电厂在山间谷地两端填筑素填土筑坝为池，谷地内为人工填筑粉煤灰,饱和,松散,局部表层呈流塑状，厚5~34m，粉煤灰结构松散，自稳定性极差,具有强透水与渗水特性。下伏基岩为J砂岩全~弱风化层,局部分布,层厚约1m,，强风化层厚约6~14m多呈碎块状，下部为弱风化，岩体较破碎。
2工程措施
2.1拦灰坝工程措施
铁路路基一侧设置两级拦灰坝，具体工程措施如下：
1、坝体施工前，考虑到粉煤灰的工程性质，要先把地面排水系统，地面不平整的部分，要采用平整，和挖台阶处理。便于下步工序开展。考虑到粉煤灰的工程性质较差，台阶高度不大于0.5m，宽度不小于2.0m。
2、为了使得松散粉煤灰固结程度，提高其抗剪强度和便于开挖施工，对需要开挖粉煤灰的范围进行施工桩径0.5m水泥搅拌桩预加固，桩长按照开挖的深度布置，保持开挖后在粉煤灰层中保留长度不小于2.0m。按照工程惯例，桩正三角形布置或者梅花形布置。
3、按照铁路轨面标高及粉煤灰填筑的地面线标高，预留足够安全距离。在线路左侧40~45m处设置第一级拦灰坝，坝体材料采用码砌片石，依靠坝体自身重力进行支挡。第一级拦灰坝高度控制在8m以下，右侧临空面边坡坡率采用1：1.75，左侧边坡坡率采用1：1。二级坝位于一级坝左侧12.0～15.0m处，坝体材料采用夯填粘土，高度控制为不高于6m，右侧边坡坡率1：2.5，左侧边坡坡率1：1。二级坝左侧粉煤灰场坪顶覆盖粘土，厚0.3m，并撒播草籽加种灌木防护。
4、一级坝坝底至右侧粉煤灰全部清除干净至原地面。坝底地基土承载力不应小于180KPa，不满足承载力要求处应挖除换填C15片石混凝土。整平坝底，原地面做成向右侧倾2%的排水坡，地面凹凸不平处可以采用C15混凝土嵌补平顺，防止坝底积水浸泡而降低基底承载力，造成一级片石坝体底部的剪切破坏。
5、第一级片石坝背侧回填中粗砂作为反滤层，厚0.5~1.0m，反滤层两侧分别设置无纺土工布包裹型渗排水网垫。片石坝坝顶平台采用夯填粘土回填，厚1.0m，其上采用M7.5浆砌片石封闭，厚0.3m。
5、第二级夯填粘土坝位于一级坝顶外12～15m处。二级坝左侧，坝底高出灰池地面标高1.0m，坡面采用植草加种灌木防护，近线路侧边坡坡率为1：1.75，坡面采用M7.5浆砌片石拱形截水骨架防护，骨架内采用种草加种灌木绿化防护，防止水土流失、粉煤灰扬尘。
二级夯填粘土坝，夯填粘土底部在水泥搅拌桩顶设碎石垫层，厚0.6m，内铺设两层双向经编土工格栅。坝体背侧采用回填夯填粘土处理，与夯填粘土坝边坡之间设厚0.5~1.0m的中粗砂反滤垫层，中粗砂层两侧分别设置无纺土工布包裹型渗排水网垫。
6、由于灰池中粉煤灰的方量较大，开挖条件恶劣、交通运输不便，开挖边坡修筑拦灰坝工期较长，在加紧施工的前提下，坝体施工期间必须要对临时边坡进行防护。开挖粉煤灰的施工边坡，边坡坡率采用1：2.0，并临时边坡采用码砌砂袋自上而下分层防护，宽不小于1.0m，遇雨时加盖防雨布覆盖临时坡面，并及时排除地表水，防止其渗入坡脚造成粉煤灰坡面液化、溜塌。
3路基排水系统工程：
1、一级片石坝坝顶2m以下每隔3m，沿线路方向每隔5m设一条RCP-15NG(A)无纺土工布包裹型内支撑渗排水管，坝底排水坡处必须设一排支撑渗排水管，并与左侧的反滤盲沟联通；上部每层渗排水管与片石坝背侧中粗砂反滤层联通，片石坝右侧边坡对应渗排水管处每5m设一排水槽，将渗排水管中水集中引出排入坡脚排水沟中。片石坝左侧坡脚设渗水盲沟，高1.5m。
2、灰池四周设置环形梯形截水沟，底宽0.4m，深0.6m，厚0.2m，采用M10砂浆C20混凝土预制块砌筑。路基左侧环形截水沟经路堑边坡上的吊沟，将水引入路基左侧坡脚的排水沟中。路基右侧环形截水沟的水引入路基右侧的主排水沟中。
3、拦灰坝坝体顶沿线路方向每隔30m设横向排水沟，在片石坝坝顶后平台上，与排水槽相对应的位置及沿线路方向设排水沟，此段平台上的排水沟纵、横相交。以网格型排水系统迅速排除地下水，防止雨水下渗造成粉煤灰含水饱和后边坡失稳。
4、夯填粘土坝右侧边坡沿线路方向每隔30m设一道C15混凝土排水槽，槽宽0.4m，深0.4m，厚0.2m。
4路基变形与稳定监测系统：
路基左侧两级拦灰坝坝顶设置边桩进行位移监测。监测剖面的设置间距为50m，地形地质条件变化大时宜加密。
5施工顺序及相关事项：
5.1拦灰坝施工顺序
6施工注意事项：
1、本工点位于电厂粉煤灰池中，池内粉煤灰饱和富水呈流塑状，极可能在开挖过程中遇雨水涌出，因此施工必须合理组织施工方案，加强施工工序、流程安排，避免污染环境，确保人员、机具安全。
2、边坡开挖必须自上而下采用分级开挖和分级加固，上一级边坡开挖并支护完成施工达到设计要求后，才能进行下一级边坡的开挖和支护。施工前应作好系统排水工程，防止降水和地表水浸润粉煤灰层，造成施工困难。严禁浸泡坡脚，以免引起边坡溜坍、失稳。堑顶植被破坏地段采用植灌防护，易造成冲刷地段应采用M7.5浆砌片石防护。
3、粉煤灰具有强吸水性，遇水易液化，所以在开挖粉煤灰时，先要设置集水井、排水槽降低地下水标高，根据地下水标高的逐步降低而从上而下平行逐层开挖粉煤灰层。同时要保证场地的平整，作业面大致水平，不应挖成陡坎或坑，以免坍塌造成安全事故。
4、水泥搅拌桩一般采用P.S.A32.5级及以上矿渣硅酸盐水泥或P.F32.5级及以上粉煤灰硅酸盐水泥，桩身90天水泥土无侧限抗压强度不低于1.3MPa；施工前应通过工艺性试桩，掌握对该场地的成桩经验及各种操作技术参数并进行室内配方试验，确定固化剂最佳用量、水灰比和外加剂用量，要求拌和的灰土早期强度高、龄期强度满足设计要求，并了解强度增长和龄期的关系。配制的灰浆应流动性好、便于泵送、喷搅，要求掺入水泥量不少于15%。
7参考文献
1、张苍松.工程地质手册：Ⅳ［D］.北京：铁道部第一勘察设计院主编，1999.
2、TB10027-2001J125-2001铁路工程不良地质勘察规程［S］
3、GB50021-2001岩土工程勘察规范［S］
