鐵路施工中軟土地區(qū)大孔徑鉆孔樁技術(shù)探析

摘要：鐵路工程是我國當(dāng)前基礎(chǔ)工程建設(shè)的重要組成部分，對國家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)以及人們的日常出行有著極大的影響。當(dāng)前鐵路工程的建設(shè)范圍不斷擴(kuò)大，在實(shí)際施工中，施工區(qū)域中的地質(zhì)條件會影響工程建設(shè)質(zhì)量。針對軟土地質(zhì)這一影響施工的問題，施工人員應(yīng)當(dāng)注意對地基的處理，確保工程的完成質(zhì)量，提升鐵路運(yùn)行過程的安全性。在軟土地基的處理中，鐵路施工人員常常會使用大孔徑鉆孔樁技術(shù)來完成施工處理操作。本文針對軟土地基的特征進(jìn)行了介紹，就如何在軟土地質(zhì)環(huán)境中應(yīng)用大孔徑鉆孔樁技術(shù)進(jìn)行了分析。

Abstract： Railway engineering is an important part of China's current infrastructure construction， and has a great impact on the country's economic construction and people's daily travel. The scope of construction of the current railway project is constantly expanding. In actual construction， the geological conditions in the construction area will affect the quality of the project construction. In view of the impact of soft soil quality on construction， construction personnel should pay attention to the treatment of the foundation to ensure the quality of the project and improve the safety of the railway operation process. In the treatment of soft soil foundations， railway construction personnel often use large-aperture bored pile technology to complete construction processing operations. This paper introduces the characteristics of soft soil foundation and analyzes how to apply large-aperture bored pile technology in soft soil environment.

關(guān)鍵詞：鐵路施工;軟土地區(qū);大孔徑鉆孔樁技術(shù);應(yīng)用分析

Key words： railway construction;soft soil area;large-aperture bored pile technology;application analysis

中圖分類號：U213.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2019）17-0124-03

0? 引言

鐵路工程的建設(shè)范圍逐漸擴(kuò)大，因此工程需要跨越多種地形進(jìn)行，施工中常常會遇到軟土地基等施工區(qū)域的地質(zhì)問題。要想解決這類問題，則施工人員應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識軟土地基的性質(zhì)，并采取合適的施工技術(shù)對地基進(jìn)行處理，降低地質(zhì)因素對施工質(zhì)量的影響，保證工程的建設(shè)質(zhì)量以及鐵路的施工安全性。在當(dāng)前的鐵路施工中，大孔徑鉆孔樁技術(shù)有效的優(yōu)化了軟土地基性質(zhì)，提升了施工質(zhì)量。

1? 軟土地區(qū)的地質(zhì)性質(zhì)分析

1.1 軟土的分布

軟土地質(zhì)結(jié)構(gòu)在我國許多地區(qū)中都有分布，我國北方地區(qū)的溪流、河床以及降雨量較大的區(qū)域、南方的水域以及沼澤等區(qū)域都有較多的軟土分布，其地基的性質(zhì)給這些區(qū)域的工程施工造成了極大的影響。表1為我國軟土地基的分布情況。

1.2 軟土地基的特征分析

1.2.1 抗剪強(qiáng)度低

當(dāng)前自然環(huán)境之中的軟土地基一般呈現(xiàn)為軟塑態(tài)或是流塑態(tài)，軟土地基的抗剪強(qiáng)度會受到多種自然因素的影響，在實(shí)際施工中技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明確這些影響地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的因素。在實(shí)際施工中加荷速度、排水固結(jié)等因素都會影響軟土地基的穩(wěn)定性以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。軟土地基的抗剪強(qiáng)度低，在實(shí)際施工中容易受到外界壓力的影響而出現(xiàn)變形等問題，不利于工程的高質(zhì)量完成。

1.2.2 滲透性差

軟土地基的含水量較高，但是其土層結(jié)構(gòu)的滲透性較差。在實(shí)際施工過程中，技術(shù)人員通常要對軟土地基進(jìn)行加固處理，以保證地基結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。軟土地基較差的滲透性會直接導(dǎo)致地基加固過程中的凝固速度降低，不利于施工效率的提升。

1.2.3 孔隙比大

南方沿海以及湖泊地區(qū)有著大量的軟土地基分布，對鐵路施工的進(jìn)行有著極大的影響。流水沉淀作用造成這些地區(qū)中軟土地基的土質(zhì)孔徑的擴(kuò)大，使得地基在施工中更容易受到外界的壓力的影響出現(xiàn)變形，增加了鐵路施工中鉆孔排水工作的進(jìn)行難度。

2? 大孔徑鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用中存在的異常問題

針對鐵路施工中軟土地基存在的壓縮性強(qiáng)、孔隙比大、滲透性差等問題，施工技術(shù)人員常會使用大孔徑鉆孔樁技術(shù)，借助樁基礎(chǔ)來強(qiáng)化軟土地基的承載力和穩(wěn)定性，確保其結(jié)構(gòu)滿足鐵路工程的建設(shè)需求。大孔徑鉆孔樁技術(shù)可以有效的提升軟土地基的承載力和穩(wěn)定性，并改良地基的不均勻沉降性能，對于我國大部分地區(qū)的軟土地基有著較強(qiáng)的適應(yīng)能力。但是，在樁基礎(chǔ)施工過程中，鉆孔處理常常會出現(xiàn)一些問題，影響樁基礎(chǔ)的施工，下文對當(dāng)前大孔徑鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用中存在的問題進(jìn)行了介紹。

2.1 塌孔問題

我國沿海以及湖泊地區(qū)存在較為復(fù)雜的沉積層，這類軟土地基的含水量大、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度差、壓縮性強(qiáng)，在鉆孔過程中常常會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的沉降問題，造成鉆孔過程中孔壁的坍塌，影響正常的施工操作。圖1為鉆孔施工中的塌孔現(xiàn)象。

塌孔問題的出現(xiàn)會影響施工過程的進(jìn)行，并造成孔內(nèi)水位的下降等現(xiàn)象，降低施工鉆進(jìn)效率，影響工程的正常進(jìn)行。嚴(yán)重的塌孔現(xiàn)象還會造成孔壁周邊土層的結(jié)構(gòu)問題，威脅施工安全。針對這一施工問題，施工人員首先應(yīng)當(dāng)暫停施工鉆孔操作，針對塌孔問題的出現(xiàn)原因進(jìn)行分析。常見的幾種原因包括施工泥漿比重的不合理以及水頭高度的不達(dá)標(biāo)等，技術(shù)人員可以結(jié)合存在的問題設(shè)計合理的應(yīng)對措施，保證后續(xù)施工的正常進(jìn)行。除此之外，施工中技術(shù)人員還要做好塌孔問題的預(yù)防工作，結(jié)合施工土層的結(jié)構(gòu)來合理設(shè)計施工泥漿的比例，控制鉆孔設(shè)備的護(hù)筒高度，保證工程的安全進(jìn)行。

2.2 鉆孔偏斜彎曲問題

鉆孔偏斜彎曲問題的出現(xiàn)會影響工程的建設(shè)質(zhì)量，降低軟土地基的處理效果。在出現(xiàn)這一問題時，技術(shù)人員首先要對施工中存在的問題進(jìn)行分析，結(jié)合實(shí)際情況設(shè)計相應(yīng)的處理措施，保證后續(xù)施工的正常進(jìn)行[1]。造成鉆孔偏斜問題的原因可能是施工設(shè)備操作措施、施工操作技術(shù)不規(guī)范以及施工技術(shù)和區(qū)域地質(zhì)條件不相適應(yīng)，影響了工程的高質(zhì)量完成。其次，在施工中，技術(shù)人員要重視對鉆孔偏斜問題的預(yù)防管理，避免這一問題的出現(xiàn)影響工程的高質(zhì)量完成。在鉆機(jī)的安裝中，技術(shù)人員要保證設(shè)備的水平，并結(jié)合施工需求來調(diào)整鉆機(jī)的位置和方向，確保參數(shù)設(shè)置和工程建設(shè)計劃相一致。在施工中技術(shù)人員要嚴(yán)格控制鉆桿長度，避免鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)搖晃問題，導(dǎo)致錯誤。在出現(xiàn)偏斜彎曲問題之后，技術(shù)人員可以使用掃孔法來對鉆孔方向進(jìn)行調(diào)整和矯正，保證后續(xù)施工過程的高質(zhì)量完成。

2.3 鉆孔漏水問題

在軟土地基的處理過程中，造成鉆孔漏水問題的主要原因是施工區(qū)域的土質(zhì)透水性較強(qiáng)，其成分主要是流沙，在施工中，常常會由于施工泥漿的稠度問題而造成施工回填不及時，引起孔內(nèi)出現(xiàn)漏水問題，不利于工程的正常進(jìn)行。針對施工鉆孔漏水問題，施工人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化施工管理，加強(qiáng)對泥漿成分的管理，提升施工質(zhì)量。

3? 軟土地區(qū)鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 優(yōu)化施工準(zhǔn)備工作

在正式施工開始之前，技術(shù)人員首先要結(jié)合施工需求來做好施工準(zhǔn)備工作，確保工程施工過程中不會出現(xiàn)意外因素，確保工程的建設(shè)質(zhì)量。第一，施工技術(shù)人員要加強(qiáng)對施工區(qū)域的勘測，在充分了解施工區(qū)域的地質(zhì)條件以及施工地貌之后來完善鉆孔施工的技術(shù)細(xì)節(jié)。在大孔徑鉆孔樁技術(shù)的使用中，技術(shù)人員要精確計算鉆孔深度，并提升工程原材料的用量計算準(zhǔn)確度，保證工程中不出現(xiàn)材料的浪費(fèi)。除此之外，施工技術(shù)人員要明確軟土地基的混凝土充盈參數(shù)，強(qiáng)化樁基管理工作，確保工程的高質(zhì)量完成。第二，做好施工現(xiàn)場準(zhǔn)備工作，為了保證鉆孔施工的正常進(jìn)行，施工人員要對施工區(qū)域進(jìn)行清理，保證不存在影響施工的雜物。為了保證工程的正常進(jìn)行，技術(shù)人員還可以使用一些壓實(shí)施工設(shè)備來對現(xiàn)場土層進(jìn)行壓實(shí)處理，確保施工區(qū)域的平整度，避免施工孔徑偏斜等問題的出現(xiàn)。第三，結(jié)合施工需求來選擇合適的施工設(shè)備。不同的施工設(shè)備可以在不同的環(huán)境中使用，技術(shù)人員要結(jié)合工程需求以及施工區(qū)域的環(huán)境來選擇施工中的設(shè)備。除此之外，技術(shù)人員還要結(jié)合設(shè)備來設(shè)計合理的鉆孔方式，并結(jié)合區(qū)域地形來完成施工平臺的搭建，保證后續(xù)工程的正常進(jìn)行。第四，在施工開始之前技術(shù)人員要對施工設(shè)備進(jìn)行檢查，確保其性能正常，保證工程的正常進(jìn)行。圖2為大孔徑鉆孔樁施工技術(shù)的使用流程，施工管理人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工需求，按照施工流程來完成對軟土地基的處理，優(yōu)化工程的建設(shè)質(zhì)量。

3.2 合理設(shè)計泥漿的技術(shù)指標(biāo)

在鐵路施工的大孔徑鉆孔樁技術(shù)的使用中，泥漿的配比成分對軟土地基的處理效果有著較大的影響。泥漿成分可能會導(dǎo)致漏水等問題，進(jìn)而影響工程的正常施工。因此，在工程中技術(shù)人員要重視泥漿的配比，優(yōu)化其技術(shù)性能，保證大孔徑鉆孔樁技術(shù)可以發(fā)揮正常的作用。在施工過程中，技術(shù)人員往往需要針對施工泥漿的相對密度、粘度、靜切力、含砂率、膠體率以及失水率等參數(shù)進(jìn)行記錄和調(diào)整，以保證后續(xù)施工的正常進(jìn)行。表2為施工中泥漿的性能指標(biāo)。

3.3 鉆孔操作

在鐵路施工軟土地基的大孔徑鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用過程中，為了保證工程的高質(zhì)量完成，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)重視鉆孔施工過程的操作。首先，技術(shù)人員要結(jié)合工程需求來完成鉆孔設(shè)備的安裝，以保證后續(xù)施工的正常進(jìn)行?，F(xiàn)代施工鉆孔設(shè)備的安裝需要結(jié)合施工規(guī)劃進(jìn)行，以保證設(shè)備的位置以及參數(shù)等滿足施工要求。在安裝中，技術(shù)人員除了要對施工位置進(jìn)行調(diào)整之外，還要采取一定的措施來保證施工設(shè)備的運(yùn)行穩(wěn)定，避免在鉆孔中鉆桿的搖動引起鉆孔的偏斜，保證工程的質(zhì)量。在當(dāng)前的鉆孔施工中，技術(shù)人員一般會在施工區(qū)域中鋪設(shè)鋼板或是石板，以此來強(qiáng)化施工區(qū)域軟土地基的承載力，保證施工設(shè)備的穩(wěn)定性，避免鉆孔過程出現(xiàn)偏差。針對一些施工設(shè)備參數(shù)如鉆頭的選擇以及鉆桿長度等，技術(shù)人員要結(jié)合工程需求進(jìn)行嚴(yán)格的管理和審查，保證參數(shù)的正確性，提升工程建設(shè)質(zhì)量。

在實(shí)際的鉆孔操作中，技術(shù)人員要嚴(yán)格按照施工規(guī)范來管理鉆孔次數(shù)和鉆孔的精確度。針對一些尺寸較大的鉆孔樁，技術(shù)人員可以采用多次鉆孔的方式來提升鉆孔的精確度，優(yōu)化工程的施工質(zhì)量。在鉆孔過程中，技術(shù)人員要關(guān)注軟土地基結(jié)構(gòu)的變化，避免操作問題造成塌孔等問題的出現(xiàn)，保證施工過程的安全性[2]。為了保證鉆孔處理的質(zhì)量，技術(shù)人員可以在鉆孔開始之前對地基進(jìn)行加固，優(yōu)化穩(wěn)定性，避免鉆孔偏斜等問題。施工中技術(shù)人員要保證鉆孔速度的穩(wěn)定，保證鉆孔的連續(xù)性，避免操作中斷影響工程的建設(shè)質(zhì)量。在鉆孔中，技術(shù)人員要定時對孔壁進(jìn)行檢測，確保鉆孔的豎直度以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。當(dāng)前的施工中技術(shù)人員為了保證鉆孔質(zhì)量往往會采取多次成孔的施工方式。第一次鉆孔主要是保證施工操作達(dá)到標(biāo)高，第二第三次的鉆孔則完成對施工孔的擴(kuò)展，保證樁基礎(chǔ)施工的正常進(jìn)行。

3.4 孔洞清理

在鉆孔完成之后，技術(shù)人員要對鉆孔進(jìn)行清理，保證鉆孔內(nèi)部的潔凈，保證后續(xù)施工措施的正常進(jìn)行。在清孔過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)首先進(jìn)行鉆孔的檢測，保證孔深、孔徑以及豎直度等參數(shù)滿足工程的建設(shè)需求，確保后續(xù)工程的建設(shè)質(zhì)量。在清孔操作中，當(dāng)前使用較多的施工技術(shù)包括抽漿、換漿以及掏渣等清理方式。在清孔過程中，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)正確使用清理技術(shù)，避免鉆孔坍塌問題的出現(xiàn)。首先，技術(shù)任玉環(huán)要對鉆孔內(nèi)部的水頭位置進(jìn)行控制，避免清理過程影響孔洞的結(jié)構(gòu)。其次，在清孔完成之后，技術(shù)人員要對鉆孔之中的漿液進(jìn)行取樣分析，確保技術(shù)指標(biāo)滿足施工要求。

3.5 鋼筋籠的加工安裝

鋼筋籠的加工以及安裝需要使用大型的機(jī)械設(shè)備，因此施工人員在工程中要自覺提升技術(shù)能力，確保機(jī)械設(shè)備的規(guī)范化操作。在鋼筋骨架的制作中，技術(shù)人員首先要使用機(jī)械設(shè)備來完成對鋼筋骨架位置的調(diào)整，之后由施工人員完成焊接處理，保證鋼筋籠的結(jié)構(gòu)質(zhì)量。在施工中，為了提升鋼筋籠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，技術(shù)人員往往會在鋼筋籠的加強(qiáng)筋上設(shè)置十字撐，強(qiáng)化結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。同時，為了優(yōu)化鋼筋籠的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，技術(shù)人員要保證制作中使用的鋼筋直徑應(yīng)當(dāng)和主筋的直徑相同，避免后續(xù)施工和使用中出現(xiàn)鋼筋籠骨架變形的問題，確保工程的建設(shè)質(zhì)量。鋼筋籠制作完成之后，技術(shù)人員要將其存放在干燥平整環(huán)境中，避免鋼筋銹蝕問題影響工程的建設(shè)。在安裝環(huán)節(jié)中，技術(shù)人員要使用車輛來完成鋼筋籠運(yùn)輸，避免其結(jié)構(gòu)變形。吊裝操作也要在管理人員的監(jiān)督之下完成，確保吊裝位置滿足工程需求，優(yōu)化軟土地基的性質(zhì)。圖3為鋼筋籠加工圖。

4? 結(jié)語

在當(dāng)前鐵路工程的施工中，軟土地基的存在會影響工程的建設(shè)，其壓縮性以及滲透性等性質(zhì)會影響鐵路建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量，不利于鐵路設(shè)施的安全使用。大孔徑鉆孔樁技術(shù)可以有效的提升軟土地基結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，加固地基結(jié)構(gòu)，滿足了當(dāng)前鐵路工程的建設(shè)需求，是當(dāng)前鐵路工程推廣建設(shè)中的重要施工手段。

參考文獻(xiàn)：

[1]房同磊.橋梁孔樁技術(shù)施工的技術(shù)措施分析[J].四川水泥， 2015（10）：30-31.

[2]葛志偉.分析鐵路施工中軟土地區(qū)大孔徑鉆孔樁技術(shù)[J].黑龍江科技信息，2015（09）：12-13.

[3]蘇帥.鐵路施工中軟土地區(qū)大孔徑鉆孔樁技術(shù)[J].施工技術(shù)，2015（S2）.

作者簡介：董延偉（1975-），男，遼寧海城人，中交隧道局三亞有軌電車項(xiàng)目經(jīng)理部書記，兼三亞有軌電車土建項(xiàng)目經(jīng)理，助理工程師，主要從事鐵路工程施工管理工作。