【摘要】目前,鐵路建設(shè)過程中所遇到的軟弱路基基底一般都是軟土。軟土是一種性質(zhì)比較差的土壤,它的親水性比較高。所以軟土的水容度、可塑性以及壓縮性都比較高,可是軟土的透水性以及抗剪強(qiáng)度卻比較低。所以在路基填土之前,一定要將采取相應(yīng)的技術(shù)措施將軟土問題解決,否則就將出現(xiàn)盆形下沉,穩(wěn)定性以及沉降不均勻等等問題。本文就主要通過分析軟土的物理力學(xué)性質(zhì),以此為根據(jù),闡述具體的鐵路軟弱基基底處理措施。
【關(guān)鍵詞】鐵路建設(shè);軟弱路基;基底處理;措施
巖石在經(jīng)過風(fēng)化、侵蝕、搬運(yùn)以及沉積的過程之后就形成了各種較為疏松的物質(zhì),我們一般都將其稱為土。按照形成原因的不同,土可以分為殘積土、坡積土、洪積土以及湖沼沉積土等等。而我們所提到的軟土主要是在靜水或者是緩慢流水環(huán)境中所存在的顆粒較小的近代沉積物。軟土含有較大的水分,壓縮性也比較高,可是水的滲透性以及土質(zhì)的承載力卻是很低,軟土是一種飽和粘性土,在鐵路建設(shè)中一旦遇到軟土一定要立刻采取措施解決。
一、軟土的物理力學(xué)性質(zhì)
由于受到建筑工地試驗(yàn)室條件的限制,只能夠?qū)浫趼坊械乃恳约耙核芟薜鹊戎笜?biāo)進(jìn)行測量,對于其他軟土的指標(biāo)很難能夠進(jìn)行定量的評價(jià),可是這類軟弱路基應(yīng)該具有軟土的性質(zhì),所以就對軟土的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行介紹,從中了解軟土的危害性,尋找最為經(jīng)濟(jì)適用的解決方案。
1.天然含水量高、孔隙比大
在我們所進(jìn)行的鐵路建設(shè)中所遇到的軟弱路基中有幾個(gè)地段都是淺黑色的,在一些比較深的部位是呈現(xiàn)出鐵褐色或者是淺灰色,在較淺部位能夠看到植物的根須,土地天然含水量都比較高,在17%至33%的范圍之中。軟土的飽和度一般都會(huì)超過90%,液限也都會(huì)在35%到60%之間,軟土的孔隙也都比較大,超過1。軟土由于天然含水量比較高,泥土的孔隙也都比較大,所以地基變形情況也就比較嚴(yán)重。
2.低透水性
軟土的透水性比較差,軟土中間存在著一定的帶狀砂層,這樣一來軟土中的水分就會(huì)在水平方向上滲透的比較多,水分無法下滲,這樣一來就不利于地基排水的固結(jié),軟土進(jìn)行加載之后下沉的速度也會(huì)加快,時(shí)間也將會(huì)變長。另外,在剛開始進(jìn)行加載的時(shí)候也會(huì)由于地基中常出現(xiàn)一些比較高的孔隙水壓力,這樣就會(huì)對地基的強(qiáng)度產(chǎn)生一定的影響。
3.高壓縮性
軟土的孔隙比較大,所以在壓縮的時(shí)候就比較容易,這在鐵路地基建設(shè)進(jìn)行加載的時(shí)候就會(huì)有較大程度的下沉。
4.觸變性
軟土具有一定的絮凝結(jié)構(gòu),這是屬于結(jié)構(gòu)性的沉積物,在接觸到這一沉積物就會(huì)出現(xiàn)變化。若是軟土結(jié)構(gòu)沒有被破壞,那么軟土就具有一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,可是在經(jīng)過一定的干擾之后,軟土原本的結(jié)構(gòu)就被破壞了,所以在對軟土樣本進(jìn)行采集時(shí),往往無法選出能夠反映土地真實(shí)情況的軟土。
5.流變性
軟土所具有的流變性包括有蠕變、流動(dòng)、應(yīng)力松弛以及長期強(qiáng)度等等方面的特性。其中蠕變特性所指的主要在負(fù)荷不變的情況下,軟土的變形程度會(huì)隨著時(shí)間的推遲而改變;流動(dòng)特性指的是應(yīng)力產(chǎn)生變化的時(shí)候,軟土變形的速率就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的改變;應(yīng)力松弛特性所指的是在恒定不變的條件下,應(yīng)力將會(huì)隨著時(shí)間的推遲而逐漸減少;長期強(qiáng)度特性所指的是軟土在長期的強(qiáng)度負(fù)荷之下,軟土的強(qiáng)度會(huì)隨著時(shí)間的變化二產(chǎn)生相對應(yīng)的變化。所以,通常在剪應(yīng)力作用的情況下,軟土都會(huì)發(fā)生緩慢的剪切變形并且將延續(xù)很長的時(shí)間。
二、鐵路軟弱基底的處理方案
1.挖溝漏水
鐵路建設(shè)中歲遇到的軟弱路基,除了在地質(zhì)這些固有的特性之外,水是最大的危害。所以在施工之前,一定要先挖溝漏水,將土壤上層的水分疏干。通常情況下,都會(huì)在路基的兩側(cè)以及中央分隔帶的位置挖取三條縱向的水溝,另外還要在100米的范圍之內(nèi),挖取三條橫向的排水溝,每條排水溝都是縱橫交錯(cuò),形成具有固定流向的統(tǒng)一的排水系統(tǒng)。排水在整個(gè)施工的過程中是一直都存在的,絕不能夠在中途終端,自始至終都要能夠保證在干燥的環(huán)境下進(jìn)行施工。所以,排水溝一般都會(huì)做成盲滲溝。用碎石進(jìn)行填充,土壤中的水就能夠通過碎石進(jìn)入排水溝。
2.清除淤泥質(zhì)土
對于鐵路建設(shè)來說,淤泥質(zhì)土是一種質(zhì)量很差的土,所以在對軟弱基基底進(jìn)行處理時(shí)一定要將與你質(zhì)土清除干凈,要能夠先用挖土機(jī)將厚度不大的先清除掉,然后在用推土機(jī)進(jìn)行清除和整平,為的就是能夠減少對原狀土的干擾。另外,為了防止軟土液化,還需要使用到壓路機(jī),對軟土進(jìn)行靜壓,在達(dá)到壓實(shí)度的要求之后,就可以進(jìn)行下一道實(shí)施工序。
3.回填
對基底進(jìn)行回填是一般都會(huì)選用砂礫、石灰土、碎石以及石渣。
(1)砂礫具有水穩(wěn)定性,在建筑的過程中對于滲水漏水有很好的防治作用,甚至還可以不用建設(shè)起永久性的滲溝,可是在進(jìn)行回填時(shí)一定要注意是分層進(jìn)行填充,每一層填充的厚度不能夠超過三十厘米,在進(jìn)行碾壓的時(shí)候也一定要能夠加水密實(shí)以及壓路機(jī)碾壓兩種工序。
(2)石灰石雖然就有良好的水穩(wěn)定性,可是若是鐵路軟弱地基是出現(xiàn)在過于潮濕或者是地下水比較多的地方,那就不能夠使用石灰石進(jìn)行回填,若是只能夠選用石灰石,那就需要將地下水的出路問題處理好。
用石灰石進(jìn)行回填,不能夠低于50厘米的厚度,另外石灰的摻量也應(yīng)該要在5%以上。在施工過程中,一定要時(shí)刻注重排水工作,要能夠保持施工環(huán)境的干燥。
(3)進(jìn)行回填的時(shí)候最好是選擇碎石或者是石渣,這兩種材料具有一定的強(qiáng)度,穩(wěn)定性比較好,地基在回填完成之后固結(jié)的速度也比較快,對于地基的沉降情況也比較容易達(dá)到理想的效果。
當(dāng)然,素土也可以是作為回填的材料,不過所選用的素土一定要能夠滿足以下兩個(gè)施工條件:鐵路的基底一定要是干燥的,沒有水分,要具備良好的素土施工條件;基地周圍要沒有滲透的水源,在施工之后基地以及素土都不會(huì)受到水的浸泡。不過有很多鐵路建設(shè)周圍的條件都不允許使用素土作為回填的材料。
(4)選擇回填的材料上,一般都是要在鐵路建設(shè)的吉祥比較重要的路段進(jìn)行滲溝的開挖之后,有了比較好的疏干效果,再進(jìn)行。在對原狀土實(shí)行了四遍的靜壓之后,都有達(dá)到原有規(guī)范中對于壓實(shí)度的要求,在填充之前壓實(shí)度分別是K=85.1%和K=87.5%。除了有些地方有些軟彈之外,其他大部分都沒有出現(xiàn)軟彈以及明顯的輪跡。
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