铁路工程施工中软基路基处理技术的应用论文_薄力中

铁路工程施工中软基路基处理技术的应用论文_薄力中

中铁十四局集团第三工程有限公司 300400

摘要:结合铁路运输的特征来讲,如果没有及时有效地解决运输过程中出现的问题,势必会给运输安全埋下很大的隐患,甚至还会威胁到人民生命和财产的安全。铁路工程线路很长,并且各个地区地质构造有所差异,特别是一些分布范围广的软土路基,不但施工难度大,而且对施工人员的技术能力要求很高,如何才能保证铁路工程施工质量,这是我国各大铁路建筑企业应该重点探讨的课题。

关键词:铁路工程;软基路基;处理技术

1分析铁路工程路基施工的技术

1.1确定施工方案

对于路堤和路堑具体施工中,所选择的填料应结合具体状况,考虑好施工环境和工程造价等状况,同时在具体施工中差异沉降的问题应引起有关人员的高度重视,如果出现这一问题就会影响整个工序的顺利进行。想要避免这一问题的出现就要让有关部门制定完善的施工方案,最大程度上防止差异沉降问题的出现。同时有效、完善的施工方案也是保证工程按时完工的基本前提。在施工中建筑企业应做好与制定施工方案有关的工作,在制定前对施工所有可能出现的问题全面考虑。

1.2路堤和路堑的施工

在铁路工程施工中,既要有健全的施工方案,也要对路基不均匀沉降这一问题有效控制。在控制此问题中,有分布式土工合成材料方法、间隙法两种处理方法。在路堤和路堑施工中,应控制好如下几点施工因素:一是,对于施工中所使用的机床表应测定级配碎石混合料的含水量。在具体测定中,若测定结果不符合建筑要求,应第一时间内反馈实际测量信息,调整好配料,保证生产级别混合料符合施工实际要求。二是,在每一层建筑中,应明确混合料级配和建筑厚度等,最后结合工艺检验对碾压变数、碾压速率实施针对性的碾压。在碾压过程中,应保证混合料的密实性。密实的混合料,才能保证工程质量。

2铁路软基路基处理技术分析

2.1表层浅层处治

2.1.1换填土法:当软弱土层厚度不是很大时,可将路基软弱土层部分或全部挖除,换填具有较高抗剪强度的地基土,从而达到增强承载力的目的。此方法处理的经济实用性高度为2-3m,如果软弱土层厚度过大,则采用换填法会增加弃方或取土方量而增大工程成本。

2.1.2抛石挤淤法:在路基底部抛投一定数量的片石,将淤泥挤出基底范围,以提高地基的强度。现行公路规范规定,当软土厚度小于3m时可采用抛石挤淤措施。

2.1.3垫层法:分为两种,一种是地面上设置砂垫层、砂砾垫层、碎石垫层、矿渣垫层等性能稳定、无侵蚀性材料。另一种垫层通常指换填垫层处治,就是把基底下一定浅层范围内的软弱土基全部或部分挖除,采用砂、碎石等强度高、性能好的粒状材料回填。垫层法的处理厚度以保证不致因沉降而发生断裂为宜,不宜过厚。

2.1.4反压护道法:当在施工过程中填土使土基产生的滑动破坏达不到要求时,在填方路基的两侧一定宽度范围内平衡反压填土,以保证填土的稳定。此方法路基宽度显著增加,需要大量的土方,在用地困难、征地费高的地区采用较不经济,因此该方法大多是用在施工过程中明显出现不稳定的填方或发生滑塌破坏的填方,作为应急措施或修复措施。

2.1.5土工合成材料法:采用土工布铺设于路堤底部,在路基自重的作用下受拉产生抗滑力矩,以提高路基稳定性;或采用土工格珊利用格珊表面与土的摩擦作用、格珊孔眼对土的锁定作用和格珊肋的被动抗阻作用来增加路基的稳定性。该方法可迅速提高路基承载力,缩短工期,适用于工期较紧的工程。

2.2真空预压、真空堆载联合预压法

2.2.1堆载预压法:在软基上修筑路堤,通过填土堆载预压,使地基土压密、沉降、固结,从而提高地基强度,路基建成后的沉降量。此方法需要的时间较长,同时需要大量的堆载材料,在使用上会受限。

2.2.2真空预压法:依靠真空抽气设备,使密封的软弱地基产生真空负压力,使土颗粒间的自由水、空气沿着纵向排水通道,上升到软基上部砂垫层内,由砂垫层内过滤再排离软基密封膜以外,从而使土体固结。该法适用于含水率高、孔隙比大、强度低、渗透系数和固结系数较小的粘土。

2.2.3真空预压加堆载预压法:该方法是堆载预压和真空预压

两种方法的结合,预压时间缩短了一半。

2.3垂直排水固结法

2.3.1沙井法:用振动打桩机、柴油打桩机以及下端装有活瓣钢桩靴的钢管将砂或砂和角砾的混合料形成砂井。软基水通过嵌挤作用由砂井位置缓慢排出,使土的有效应力增大、地基土的强度逐渐增强。

2.3.2袋装砂井:即砂灌入砂袋,采用锤击法或振动法施工。对于软土厚度大、路基稳定、填土高的软土路基,可采用袋装砂井、可增加软土竖直方向的排水能力,缩短水平方向的排水距离,加速软土强度的形成。

2.3.3塑料排水板法:采用插板机将塑料排水板打入土中,作为垂直的排水通道,其滤水性好可确保证排水效果,塑料排水板有一定的强度和延伸率,适应地基变形的能力较强,插板截面尺寸不大,插入时对地基扰动较小,施工较方便。

2.3.4振动碎石桩法:指利用一个产生水平方向振动的管状设备,在高压水流下振动冲击软弱土基成孔,再在孔内分批填入碎石等坚硬材料制成一根根桩体,桩体与原来的黏性土构成复合地基,以提高地基承载力,并减少压缩性。

2.3.5水泥粉喷桩:利用水泥粉作为固化剂,通过特别的深层搅拌机械,在地基深处将水泥粉和软土强制搅拌,利用固化剂与软土之间发生的一系列物理、化学反应,形成坚硬的拌合柱体,与周围形成复合地基,以提高地基承载力,并减少压缩性。

2.3.6强夯置换法:将很重的夯锤从高处自由下落,利用重锤产生的冲击能将碎石、片石、矿渣等性能较好的材料强力挤入地基中,在地基中形成一个个粒料墩,墩与墩之间形成复合地基,从而提高地基强度,减少沉降。

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3铁路路基施工质量控制

3.1精确并选择路基填料

填料中必须对最大颗粒的直径进行严格的要求和选择,并严格控制表层颗粒的情况,以确保施工的最终质量。基床的材料选择必须满足施工质量的基本要求,对存在质量问题的材料一定要及时处理,并对级别低的填料采取加固的处理。路堤填充必须保证是同等材料,这样才能保证不会因为颗粒导致的质量问题出现,确保整体的施工质量。

3.1对铁路基底进行强化处理

如果路基是松土或耕地,应采取合理的翻挖,并分层予以填充。如若经过池塘、沼泽等软地基,应采取合理的措施,对地基加以稳固等,一般采取的措施有:排水晾干、抛填土石、去除污泥等。

3.3做好路基填充及压实

路基的压实一般采用的是震动压路机协助开展,吨位数要符合标准要求,首先要平压之后进行震压,速度上也要掌握从慢到快的原则,采取先轻后重进行压实。压实宽度大于等于之前的设计值和旁坡的稳定值,要以铁路两侧的加宽度为主。同时还要注意,在进行填筑时,每隔三层就应对中线开展一次恢复。

3.4强化并保证路基基床的质量

采取多种措施强化、控制路基的填筑质量,并逐层进行压实和水量检验,以保证每层都符合标准质量的要求。基床要选择棱角清晰的类型,平整度、坡度一定要符合标准要求。边防工作一定要把握好稳定性,符合防护的要求,防护层、土石边坡面一定要保证严实性,绝不容许有任何的空隙出现。对设置了垫层的坡面,一定要垫、砌同步。

3.5做好前期勘查设计工作

铁路路基工程施工涉及路线长,可能会面对各种不同的地质或环境条件,因此,要保证路基施工的质量,在施工前充分做好地质勘查、环境考察等基础性工作,在准确把握施工地质环境条件下做好施工设计是极为重要的。在地质勘查过程中,勘查人员应充分利用现代勘察检测手段,准确获取施工地段的地质数据信息,通过系统分析及时发现其中如不稳定地质结构、易引发沉降的软土地层、砂质地层等不利于地基工程建设,可能会导致地基质量隐患产生的因素。在现场环境考察时,应当加强周边地质、环境部门的合作,了解施工路段区域内常见的自然灾害情况,如山区铁路段应重点考察山体滑坡、塌方、洪水、泥石流等自然灾害情况,针对所发现的主要问题,在工程设计中尽可能予以规避或采取技术措施予以解决,从而在施工前避免路基质量问题的出现。

3.6做好项目队伍的组建工作

项目队伍组建也是铁路工程建设的一个重要环节,项目队伍的整体素质与能力很大程度上决定着工程建设的质量,在路基工程建设施工的前期准备阶段,应当按照严格的标准,组建施工队伍,选择高素质的施工决策者、组织者、指挥者及操作者,共同组成强大的工作队伍,保证路基施工的质量。一方面,在施工监理队伍成员的选择时应当严格要求监理人员的专业监理资质,并要通过严格的考核,确保监理人员具有足够的专业能力,能够及时发现施工中所存在的问题隐患,保证施工管理的规范性与有效性。另一方面,在施工队伍的选择时,必须要根据工程建设的要求,对施工队伍的资质、施工能力、技术水平等进行严格的审核,对于所有岗位的工作人员都应要求持证上岗,尤其是重要机械设备的操作人员,除要有上岗资格证以外,还要对其专业操作技术与能力进行实践检测,避免能力素质不足的施工人员对路基工程施工的质量与安全性带来隐患。此外,还有工程师、质检人员、实验员、材料员等关键岗位也应经过严格审核才能准许上岗。在队伍基本组建完成后,还要认真做好全员的岗前培训教育,包括专业技术、管理制度、责任意识等多方面的教育培训,在上岗前还要明确所有参与人员的具体权责划分,为工程的实施打好基础。

3.7做好施工材料的选择和质量管理工作

施工材料是工程施工的基础,要保证铁路施工工程中的路基质量,首先就要结合工程实际情况,包括地质条件、区域环境气候条件、施工设计要求、工程使用要求等,合理的选择施工材料,如降水量较大的区域,或是温度变化较为明显的区域,作为路基建设主要材料的填筑土石的腐蚀抗性、渗水性、温度抗性及材料性质的整体稳定性就显得尤为重要,如材料选用不当,性能与工程实际需求不符,就可能会导致路基建设质量达不到标准,为确保施工材料的正确选择,应当在施工前结合实际情况,对施工材料进行试验检测,准确了解不同材料的性质特点,从而制定出最佳的材料选择方案。在此基础上,还要通过严格的管理来保证所购置的材料的质量符合施工质量的要求,一方面要严谨选择材料的供应商,应从多渠道对供应商的生产资质、信誉情况、业内口碑、产品质量、供应能力进行调查,所购进的产品必须要具有官方认可的质量合格检测报告,在材料进场前还必须有专业施工人员和工程监理人员共同对材料进行严格的质量检查,对于所发现质量不合格的材料,一律禁止入场,及时对于入场后的材料,也要定期进行抽查,发现问题材料或变质材料一律清理出场,不允许任何劣质材料被应用到施工当中。

3.8加强对机械施工的质量控制

铁路工程路基施工中机械的运用也是十分关键的,要保证路基施工的质量,还需要加强对机械施工质量的控制。首先要结合实际施工条件,合理选用施工机械,如在路基碾压施工的过程中,一般地形可以选择轻、重型压路机组合的施工方式,即先由轻型压路机进行初次碾压,随后利用重型压路机予以压实,有时也会采用振动类压路机来提升碾压效率和效果。但振动类压路机的应用对于填料的含水量还有一定的要求,当填料含水量较高时,则不适宜使用。其次,在机械碾压施工过程中还要注重对路基中线的控制,可以采取预埋中线桩,配合标出路基边线的方法,避免路基压实过程中发生偏离,从而是路基宽度与压实度都能够达到标准要求。

4结语

在我国铁路建设的快速发展下,很多新型的软基路基施工技术应运而生。在铁路施工中很多种软基路基都需要施工人员处理,这也就加大了铁路施工工作的难度。应结合各区域路基土质具体状况,选择与之相符的施工方法,制定一系列的措施来强化软基路基质量和强度,进而推动我国铁路工程建设水平的稳步提高,为促进我国铁路企业的发展奠定坚实的基础,也能进一步提高我国铁路交通能力。

参考文献:

[1]王建忠.软基路基处理技术在玉铁铁路施工中的应用[J].科技风,2015,01:149.

[2]张东清.铁路路基软基处理水泥搅拌桩的施工控制[J].企业科技与发展,2009,04:91-92.

[3]陈雅萍.CFG桩在铁路客运专线路基软基处理中的应用[J].陕西水利,2009,04:74-76.

论文作者:薄力中

论文发表刊物:《基层建设》2017年6期

论文发表时间:2017/6/26

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