李有國 (江西贛鐵投資發展有限公司,江西 南昌330000)
鐵路工程是我國近年來投資的主要工程,鐵路項目不僅成本消耗大且工程耗時較長,若工程質量不達標將會給國家造成諸多經濟損失。“路基”是鐵路建設的基本組成,路基工程質量的好壞直接影響到鐵路的使用壽命。路基施工過程中常常會應用到過濕土進行填充澆注,因此必須要保證過濕土的施工質量,否則將給鐵路路基的使用性能造成不利的影響。下面,筆者重點分析了路基工程中過濕土的施工技術。
當前,建筑行業對于 “過濕土”還沒有準確的理論標準,大部分工程專家僅僅從土質外表狀況或使用性能對其判斷鑒別。筆者根據自己從事的鐵路路基工程實踐經驗,對過濕土的特點進行了相關記錄,主要包括:
1)屬性特點 對于當前的鐵路施工而言,過濕土可以看成是采取了屬粉質中弱性膨脹粘土,這種土質在相關性能方面參數值顯著偏高,如塑性、液限、含水等等。過濕土的滲水性小,吸濕力強,但常處于非穩定狀態,若不控制含水量的會造成翻漿[1]。
2)操作特點 過濕土的特性會隨著外部環境的變化而改變,在天氣晴朗的環境中土質則會顯得干燥。過濕土內部的含水量較高,一般情況都在23%~28%。但在鐵路路基工程施工中,由于要對其采取翻拌、晾曬、粉碎等操作,會使得含水量相對降低。
3)難的特點 由于鐵路工程研究領域中對于過濕土的定義還沒有明確的定論,因而對該種土質的特性研究還存在很多的未知。此外,現實施工操作中需要對路基進行填筑操作,并且保證過濕土在一定時間不斷翻曬,不僅延長了工程的時間消耗,也阻礙了施工順利進行。
為了保證鐵路路基工程的質量,確保整體鐵路運輸交通線盡快形成,在施工過程中必須要對過濕土采取必要的措施處理。而鑒于路基過濕土的特有屬性,對于路基工程中用到的材料、工藝、配制等方面都需給予足夠的關注。
1)調整厚度 土層之間的厚度大小影響了過濕土的粘合性,在路堤分層的填筑施工環節里,需要對松鋪的厚度嚴格控制,最好要控制在水平層20cm內。每鋪設一層土都必須進行壓實處理,且配合翻曬、粉碎、碾壓等。在壓實過程中需利用機械設備調整密實度。
2)配合白灰 白灰是路基工程中常用的外滲劑,配合適當的白灰可以有效改善過濕土的性能。若施工中遇到降雨量較多的天氣或者氣溫較低的情況,則需要采取白灰等外滲劑來鞏固過濕土的性能。在雨水量大、溫度高的施工環境里,可直接運用重型鏵犁翻松處理。
3)排水性能 施工人員需要對路基工程結構的排水性能加以重視。首先,抗滲水。在路基中采取隔水裝置,如同防雨布對土層進行覆蓋,天氣好之后則需要將其拿掉進行復壓處理;其次,就是排水系統的設計,保證路基內的水能及時排除。
4)搶壓處理 工程施工環境會不斷變化,這時就需要采取相關的 “搶壓處理”。處理過程中對于為采用防雨布遮擋的地方,在雨停止后需結合拖拉機單向耕翻,盡量不要采用旋耕機旋碎、晾曬,這些會造成圖層的排水難度變大。施工需保證土塊內部含水量均衡。
過濕土施工時常常會遇到各種問題,但同時又是路基工程不可缺少的組成部分。在不斷改進過濕土施工技術中,需要對相關的施工操作步驟給予注意,只有從路基工程的方方面面入手才能保證過濕土施工質量。通常,路基施工里需要注意的問題包括:
1)優化施工工序 對過濕土進行施工操作時,必須要對整體施工工序科學規劃,如時間控制、方案調整、技術更新等等 (見圖1)。這些對于過濕土施工都是很重要的。作為工程領導者在管理施工時需要綜合分析過濕土施工方案,對于常見的淋雨、干旱等問題要及時處理。
2)控制材料堆放 很多工程材料的堆放時間不宜過久,如石灰材料放置的時間不宜過久,否則材料中的成分會被蒸發掉,尤其是沒有進行覆蓋的石灰材料質量更容易被降低。若要使用石灰材料,應當對其進行消解、過篩、檢測等環節,以避免出現局部脹松鼓包而損壞強度和平整度。
3)合理限制水量 當前路基工程中的含水量已經超過了30%,若施工中遇到下雨天氣則會造成含水量不斷增多,不利于路基工程質量維護[2]。施工人員需在回填土施工前,對土實施翻曬、粉碎等處理,待含水量達到施工標準之后再完成下一步施工,以保證良好的壓實度。
4)把握填筑厚度 過濕土含水量的增多必將會影響到填筑厚度,這也是施工人員需積極控制的方面。填土厚度過小,達不到理想的施工效果,耗費了較多的施工力量;填土厚度過大,需要進行碾壓調整,若選擇的設備不當容易引起 “彈簧”狀況,阻礙了施工的順利進行。

圖1 路基施工工序圖
“粉煤灰”是路基工程中常用的一種材料,粉煤灰能夠顯著改善過濕土各方面的性能以實現良好的施工效果。主要性能包括降水性能、強度性能、膨脹性能等等,現具體分析:
1)降水性能 配合使用不同量的生石灰能夠起到各種不同的效果,對于過濕土,需結合具體情況選擇生石灰量。如5%生石灰,能使碾壓含水量從27.5%下降到14.1%,這就使得壓實度能夠完全達到標準情況;2%熟石灰配合6%粉煤灰可以有效降低成本。
2)強度性能 路基土的強度是過濕土施工環節的主要參數指標,施工單位不斷增強路基的強度性能才能保證鐵路工程質量。而使用粉煤灰處理后,能將土層的強度性能提高到15%~30%。另外,石灰粉煤灰可以增強土無側限抗壓強度,使其滿足相關級別的需要。
3)膨脹性能 膨脹是路基工程中常見的問題,這不僅會降低土質內部的穩定性,且容易造成滲水問題。利用粉煤灰處理過濕土之后,過濕土的耐水性、抗滲性都能顯著增強。早期施工的膨脹率在5%左右,處理之后降低至0.07%[3]。
[1]邱志義 .探究路基工程里過濕土的施工技術的運用情況 [J].鐵路工程技術,2009,33(7):21-23.
[2]李澤奇 .利用粉煤碳處理過濕土問題的優勢淺析 [J].南京工程學院院報,2008,20(12):67-68.
[3]黃敏霞 .我國鐵路工程中路基工程施工技術分析 [J].山西建筑技術,2008,29(6):34-36.