铁路工程软土地基的处理技术论文_赵博超

中交铁道设计研究总院有限公司 北京 100000

摘要:过去几年我国铁路工程建设的进程不断推进,让我国的铁路行业有了一个飞速发展的过程。在飞速发展的同时,铁路建设工作过程中我们也会遇到诸多问题,例如就经常会遇到软土地基这种情况。在碰到这种情况下若没有采取正确合适的施工技术对其进行进一步处理,就很有可能产生坍塌、沉陷等危险事故。就此而言,铁路工程施工单位就需要根据具体的施工情况,在保证施工质量的前提下采取正确无误的软土地基处理技术。

关键词:铁路工程;软土地基;处理技术

引言

软土地基施工在铁路施工过程中对于整体施工的质量起到了决定性的作用。因此,施工单位在自身的施工技术上不断更新自己,对施工技术进行不断的改良和完善,只为能够确保工程的施工质量,让每一项施工技术能够更好的适应整体施工进度,而且,正确合理的施工技术方法对于整体施工的效率提高也是一个保证,这样可以确保铁路施工能够高效妥当的进行。

1软土地基概述

1.1软土地基的构成

承载能力较弱、含水量相对较高的流塑至软塑的饱和黏土是软土地基构成的重要成分,这也就导致地基施工的难度大大增加。

在建筑领域里,软土地基仍然是现在的一个重难点问题,在施工过程中非常容易出现各种各样的施工问题,因此对软土地基的施工标准进行更加严格的规范就显得很有必要。软土地基的构成从成分角度来分析就是,软土地基自身的土质密度长期处于比较低的一种状态,并且它的含水量极高,因此天然孔隙比多值>1.0,若比多值>1.5则该土就被认为是淤泥,当比多值<1.5,就会被认为是淤泥土。因此这就是软土地基施工难度较大的原因之一。容易出现的问题就是地基下沉。而且由于软土强度较为低下,如果不采取恰当的排水处理,软土的抗碱强度将有很大可能地域0.03MPa。

1.2软土地基的性质

软土地基作为铁路工程中常见的问题,其形成因素和不同的软土地基与之对应的颗粒度也不尽相同,两个不同的施工地点,若软土物理性质相差不多,但他们的工程性质也会有所不同。因此我们就需要具体问题具体分析,对应不同的软土性质,不同的施工方法选择正确处理软土地基的方法。软土地基有以下几种性质:第一点便是软土地基的孔隙比大:这个性质指的是,在单位体积内,孔隙和土颗粒之间的对应比,其作为土质疏松程度重要衡量指标,对判断土质是否疏松起到了重要的作用。第二点是软土地基的含水量比较高,这一点指的是水与干土间的重量比。这项指标和液限有着密切的联系。因此,假如液限和含水量的值都比较高,那么土质的压缩性肯定也会变高,这就会使地基的沉降现象尤为突出,会产生较为严重的工程问题例如:地面建筑沉降和倾斜。第三点性质就是软土地基的渗透性非常差,就是由于这一特性会使孔隙水的排除难度增加,因此会导致地标建筑需要耗费很长一段时间来恢复沉降稳定状态。最后一点性质就是它的强度受到加载速度及现场排水水平的限制,会有所降低。

1.3软土地基特点

因为铁路施工过程中软土地基施工处都是软土层,因此它的主要特点就是含水量比较高,土层间的空隙很大,也就导致了软土地基的承载重量略有不足,基于这一点,施工单位就要对软土地基采取一定的措施能够让它满足铁路的施工要求。施工单位应当针对不同的软土土层使用不同的施工方式来确保工程能够顺利进行。由于软土土层结构强度不足,如果不能及时处理软土土层的问题则很有可能导致施工过程中有坍塌等意外事故发生。因此为了保证铁路在完工后能够安全地运行,不发生意外事故,就需要铁路施工单位运用专业的技术和方法对软土层进行严格的处理,降低意外发生的可能性,对软土层的结构进行改变,不断提高完善软土层的承受力。

2铁路软土地基处理技术在使用过程中应该注意的问题

面对软土地基技术在运用中的问题,首先,施工工人对自己施工的路基有一个明确的认识,了解路基的作用。并且在施工中要保证地基的稳定性,因此施工人员要对施工现场进行进一步的勘察,需要对土质载重和施工环境中的器械对地基压迫造成的重力进行分析,以防在施工过程中对地基造成毁坏。在建设路基的过程中同时也要对周边设备进行保护,避免因路基建设范围过大对周边设备造成破坏。因此施工人员要进行规范施工,对施工环节进行合理安排,这样才能确保施工的安全有序进行。

第二点软土地基处理技术的主要目的是维持铁路运行的稳定性,因此软土地基稳定能够规避路基中可能出现的问题,在施工过程中应当考虑路基的填筑这样才能软土地基施工。通过如此来保证路基的稳定性以便能够顺利的进行下一项工程。

第一,在铁路施工中有明确的等级分化,众多高等级的铁路施工要求非常严格,对于完工后一定年限路段的沉降标准有着严格的施工监测,因此对于在高标准要求下施工的软土地基需要有更加严格的要求,对于现场施工情况做好监测,预防出现铁路运行之后地基变形等特殊情况的出现。

第二,由于铁路施工周期长,在路基施工中,它的范围和跨度相对较大,由于这点,就会导致对整体沉降的标准控制有难度,为了可以能够达到最佳程度控制软土地基施工中可能出现的意外情况,就需要利用现代化技术对铁路进行完善的护理

最后,由于在路基施工中很多地方的硬壳层厚度不够,导致其施工过程中修筑和填土的施工无法进行,进一步会使路基在使用过程中承载力不够,若过重的列车经常经过,长时间下来就会导致路面受到损坏,可能会出现沉降等情况,情节严重的状态下会导致大面积路面受到破坏,这样下去会使铁路的使用寿命大大缩减。

3铁路工程软土地基的处理技术

3.1排水固结法

排水固结法对于含水量较大的软土层和淤泥类地基较为合适,这种方法的处理方式是来平衡施工现场软土层里的水含量,通过设置竖井或排水系统来实现。运用这种方法,排水系统可以渐渐吧地基里多出来的水分排掉,令软土层达到可以进行施工的标准,利用这个方法可以提高软土层的厚度,增加其致密性,从而促进整体承载能力的提高,最后能够保证铁路可以安全平稳的运行。

3.2软土地基喷粉桩加固处理技术

在铁路工程施工中,通常使用喷粉桩加固处理技术,在喷粉机的帮助下,对空气进行压缩,进而把固化剂喷入软土中,在这一有着众多物理变化的过程中,从而实现地基土和水泥之间的混合。通过这一过程能够产生一个具有整体性和高强度的固体。并通过固体和软土间的互换,进而形成一种复合式地基。虽然喷粉桩对于软土地基强度在一定程度上能够有个增强,但根据不同软土间的不同性质,在施工过程中应当注意一些内容:第一,对于含水量,密度等技术性方面做好仔细的调研,对于专业参数和技巧不得马虎,合理使用水泥等原料。第二,桩位与钻头之间会出现误差,但要确保其间距应<5cm,同时地面与钻架之间的垂直度偏差应控制在1%。第三,为了能够达到原位软土切碎的效果,要在提高搅拌均匀性的目的的前提下,对下钻速度的范围要合理规范。第四,为了对于保障桩的质量有所提升,就需要施工人员合理操作提高喷灰搅拌的均匀性,如图1。

图1 软土地基喷粉桩加固处理示意图(单位:mm)

3.3换填法处理技术

选用铺设砂砾层这种方法可以有效解决软土地基的不稳定性大,施工难度大的问题。通过铺设砂砾层作业,进一步还需对它的基础进行夯实,保证地基足够稳定利用这种方法对于提高地基承载能力,优化地基表面排水效果有着良好的作用,而且可以对于路基软化现象有个预防。在施工过程中,工作人员应当用合适的换填材料来适应具体的施工要求,一般情况下,施工时会选用大颗粒的砂砾石。通过砂砾石进行处理路基沟槽作业。若发现沟槽中含有积水,就需对积水进行及时处理,之后填充配置完毕的砂砾石材料。在具体的操作过程中,要对填筑材料的含水进行及时有效地控制。而且需要对砂砾石进行分层牢固。

3.4利用化学方式对软土层进行加固

这种方法就是将水泥或者化学材料注入到软土地基层中,软土层被填入材料后,其会与材料发生与之相应的化学反应,把软土层中的水分排出,正确合理的施工技术方法对于整体施工的效率提高也是一个保证,这样可以确保铁路施工能够高效妥当的进行。

论文作者:赵博超

论文发表刊物:《防护工程》2019年第5期

论文发表时间:2019/6/5

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