田龍飛
摘 要:我國的地質(zhì)情況比較復(fù)雜,在鐵路工程施工會遇到諸多難題。比如說軟土地基的處理,我國很多地區(qū)都分布有軟土,在軟土地區(qū)填筑路堤就面臨著軟土地基的處理問題。軟土地基會影響鐵路的穩(wěn)定性,并且在鐵路運營過程中會出現(xiàn)路面塌陷、不均勻沉降等問題,影響鐵路的正常運行。由于軟土地基的含水量較大,壓縮性高,承載力差,為了保障鐵路安全運行,需要加強對于鐵路工程軟土地基方面的研究,尤其是其施工技術(shù)。
關(guān)鍵詞:鐵路工程;軟土地基;施工技術(shù);研究
引言
在軟土地基上修筑的路堤容易產(chǎn)生沉降、變形失穩(wěn)等現(xiàn)象。有些路堤在填筑的過程之中就會產(chǎn)生不均勻沉降,從而導(dǎo)致路面無法定型,或者是在修筑過程中由于軟土力學(xué)性質(zhì)較差而發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。在軟土地區(qū)路堤的填筑中,如果不采取有效的地基處理措施,路堤就會隨著時間而逐漸發(fā)生沉降或者變形,最終破壞,出現(xiàn)各類病害,影響鐵路的正常運行。
一、軟土地基的性質(zhì)與特點
軟土是指天然形成的含水量比較大的土層,含沙量也相對來說比較高,易壓縮,承載力差。軟土并不只指一種特定的土,它是一類土質(zhì)的總稱,包括粘土、淤泥、泥炭等。我國目前定義軟土為含有有機物質(zhì)的土層,壓縮性較好,強度較低。由于其力學(xué)特性較差,目前在軟土地基方面的工程實施之中還存在許多問題需要解決。第一,軟土地基的承載能力與穩(wěn)定性都比較差,在后期的鐵路運營過程中容易產(chǎn)生不均勻沉降,嚴(yán)重的甚至?xí)霈F(xiàn)滑塌失穩(wěn)的現(xiàn)象。第二,軟土地基在施工過程之中對于地下水的抽取度比較大,若路堤填筑過程中防排水做不好,會導(dǎo)致路基沉降或者變形。第三,軟土地基如果出現(xiàn)了上述所說的沉降和變形的狀況,嚴(yán)重的會破壞路基本體的構(gòu)造。
二、軟土地基施工原理及其要求
(一)軟土地基施工原理分析
軟土土體是一種多相分散的體系,是由不同的構(gòu)成成分與大小不一的土粒構(gòu)成。從其構(gòu)成的強度來說,土體屬于分散介質(zhì),各個土粒之間的連接方式構(gòu)成其強度。從整體的強度來說,關(guān)鍵部分就是各個土粒之間的內(nèi)膜阻力以及粘聚力。軟土之中所含的礦物質(zhì)一般情況下都具備親水性,只是各個礦物質(zhì)之間的程度不同,土粒四周的結(jié)合水膜會由于親水性與土體之間發(fā)生作用從而變厚,擴散層之中結(jié)構(gòu)水更是會增加其厚度。
(二)軟土地基的基本要求
軟土地基的修建必須滿足兩點要求:分別是路基的穩(wěn)定性和路基的沉降量。
軟土地基的承載能力比較低、穩(wěn)定性差。在軟土地基上填筑路堤時,需要注意路堤的臨界點,當(dāng)路堤的高度高于臨界高度時就需要采取相應(yīng)的地基加固措施,否則就會使得填土部分塌陷、坡腳外側(cè)被破壞等等,會使得工程中斷,甚至?xí)l(fā)生一些施工人員人身安全受損的事故。所以,在軟土地基填筑路堤的過程中,需要保證施工的高度低于所要求的臨界高度,以此來保障路基的穩(wěn)定與安全,反之則需要對軟土地基進(jìn)行加固處理,采取相應(yīng)的處理措施。
軟土壓縮性高,在其上填筑的路堤會發(fā)生沉降的現(xiàn)象,而且其沉降周期長,沉降量大。若路基變形較大,一方面會增加填土的工作量,還會使得路基和其設(shè)備被損壞,從而使得整體結(jié)構(gòu)遭到破壞。另外,路基沉降的原因還包括路基所承受的附加壓力等,因為其承載能力差,所以附加壓力會加劇路基的沉降,有些承載力極差的地方甚至?xí)驗榉胖秒s物而導(dǎo)致不均勻沉降。所以,在施工過程之中,要時刻注意路基的沉降,并且加強其管理力度,避免施工過程之中影響到路基的平整度。
三、鐵路工程中軟土地基施工技術(shù)
(一)軟土地基施工的表層施工技術(shù)
表層施工是軟土地基路堤修筑之中最簡單且常用的技術(shù),比較適合土層較軟的地方,是軟土地基處理方式之中的基本處理方式。它是通過排水、鋪材料等方式進(jìn)行地表強度的提升來避免出現(xiàn)地基變形的現(xiàn)象,主要方法由表層排水以及砂墊層等。表層排水這個方法需要在路基進(jìn)行填筑之前,在地面之中挖排水溝來進(jìn)行排水,目的是為了降低地表的水量,并且來保障施工機械的所需要環(huán)境要求。在挖排水溝之時,需要用砂石進(jìn)行回填,以此來進(jìn)行透水。水溝在開挖之前應(yīng)該考慮到如何進(jìn)行布置,提前考慮其地形與土質(zhì)狀況。如果需要進(jìn)行排水管的埋設(shè),就需要用較好的過濾材質(zhì)進(jìn)行保障。砂墊層法主要是用在路堤高度小于極限高度兩倍的地方,而且其軟土層不厚、表面沒有透水性的硬殼。這種方式就是需要在軟土層鋪設(shè)一層水砂層,以此來增加排水面,使得其排水固結(jié)速度加快。
(二)深層石灰攪拌樁的石灰原料質(zhì)量控制
石灰質(zhì)量需要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)與控制,石灰的選取必須是處理過后的石灰,而且在石灰中所含成分也有著一些要求。磨碎后的石灰粉最大的直徑不得超過2毫米,各種成分也要得到其要求,比如氧化鎂的成分需要達(dá)到百分之八點五以上,氧化鈣需要達(dá)到百分之八十以上。并且在石灰之中不得含有太多的雜質(zhì),液性指標(biāo)也需要被控制在百分之七十左右。
(三)深層石灰攪拌樁施工中關(guān)鍵技術(shù)控制
在施工之中,需要進(jìn)行地面處理,地基需要具備一定的承載能力,硬度也需要達(dá)標(biāo),方便機械的進(jìn)入與施工,并且需要配備符合要求的粉塵發(fā)射機等設(shè)施。地基土需要特別進(jìn)行檢查,石灰需要根據(jù)地表的特性進(jìn)行配比,并且依據(jù)此設(shè)計出石灰攪拌樁的密度、粗細(xì)以及長度等等。施工之中需要把控風(fēng)力的力度,不能讓石灰粉散失太多,攪拌樁的排列也需要依據(jù)設(shè)計的模式來進(jìn)行排列。
(四)深層水泥攪拌樁的施工技術(shù)
首先,需要進(jìn)行施工之前的準(zhǔn)備,這是施工的關(guān)鍵部分,十分重要,需要平整施工地面,保障操作設(shè)備可以正常運行。需要及時處理清除雜物,回填洼地,并且購買合適的水泥,施工所用的器械也需要進(jìn)行檢查,檢查其性能是否正常,以此來保障施工的順利進(jìn)行。
其次,需要及時進(jìn)行試樁,充分了解施工所在地的情況,以此來獲取必要的參數(shù)。泵送的時間與快慢速度、水泥的配比比例、攪拌等可以通過試驗段確定,為后來的施工提供參數(shù)依據(jù)。
最后,深層水泥攪拌樁的施工技術(shù)包括有五個方面,分別是檢驗管道是否存在堵塞狀況;將吊錘懸掛在主機之上,確定攪拌樁的垂直度是否符合施工要求;檢查質(zhì)量問題,包括有水泥的用量、攪拌次數(shù)等;水泥的攪拌配合比需要按照建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配比;二噴四攪工藝,這是在水泥攪拌樁中常用到的工藝。
參考文獻(xiàn)
[1]王建忠.軟基路基處理技術(shù)在玉鐵鐵路施工中的應(yīng)用[J].科技風(fēng),2015(01):149.
[2]李江寧.談房屋建筑工程軟土地基施工技術(shù)[J].科技與技術(shù),2013(02):16.
[3]李樂雄.軟土地基處理技術(shù)在房建工程中的應(yīng)用[J].中國科技博覽,2012(03):5.