劉鶴
摘 要:高鐵工程的修建過程中,軟土路基對高鐵的施工以及工程的安全運行有著關鍵的影響,軟土地基的處理在整個高鐵工程中是一個重要的環節。在現代的高鐵工程施工過程中,軟土地基的處理方面存在許多問題,一旦處理不當,對整個高鐵工程來說有著非常大的危害。本位首先講述了軟土及軟土地基的特點,然后講述了軟土地基對高鐵工程施工過程中的危害,最后針對軟土地基的特點提出幾點軟土地基處理試驗的關鍵技術。
關鍵詞:高鐵;軟土路基;處理試驗
在高速鐵路的建設中,路基是鐵路建設的基礎,路基的穩定性和對變形的控制能力非常關鍵,關系著列車運行過程中的安全與平穩問題。高速鐵路上的列車在日常運行中要想達到高速、舒適、安全的目的,在進行鐵路軌道建設時需注意對路基的處理,尤其是對路基的變形控制需要達到更高的目標。我國的鐵路跨度較大,沿途經過各種地形結構,軟土地基是一個常見的問題,在鐵路修建過程中帶來了許多問題,因此需要格外重視。
1 軟土及軟土路基
我國地域遼闊,各地的地形和氣候環境存在很大的差異,軟土普遍存在于湖沼、濱海、谷底以及河灘沉積地區,軟土具有含水量非常高、可壓縮性強、孔隙比大、抗剪強度低、固結時間長、固結系數小、靈敏度高、透水性差、各層之間物理力學性質相差較大等特點,這類土質在我國的土建工程項目中具有非常大的危害。由大片軟土構成的地基稱為軟土地基,如果土建工程項目需在軟土基上進行施工,在施工前必須對軟土進行處理。
高鐵是我國先進的交通運輸方式,在經濟發展中占據重要的地位,我國的高鐵在進行修建時,由于鐵路的特殊性質,工程的施工周期長、工程跨度大、施工難度高,因此對于施工過程中的各項環節都需要嚴格控制施工質量。在我國施工過程中,軟土地基的概念源于日本高鐵施工的規范,軟土地基的土質大多為粉土和粘土等細微顆粒含量多的地質,并且這類土質的松軟度較高,含有大量孔隙較大的松散砂礫、有機質土以及泥炭等成分。根據日本高鐵施工的規范,在進行軟土地基定義時,不能簡單地只按地基條件確定,還要考慮填方形狀及施工狀況,根據填方及構造物的形式、種類、規模、地基特性等來判斷地基的類別,再做出相應的處理。
2 軟土地基對高鐵建設帶來的影響
軟土地基在高鐵工程的建設中有著嚴重的影響,如果處理不當會導致嚴重的后果,造成的危害也是全面的。在高鐵工程的建設中,由軟土地基帶來的危害多半是源于勘察工作不全面、不準確造成的,勘察工作的誤差導致軟土地基的判斷有誤,有些地段的地基沒有當作軟土地基進行處理,導致了嚴重的問題。在高鐵地基的處理過程中,尤其是軟土地基這種比較危險的地基應當謹慎處理,不能有半點馬虎。但是在實際的施工過程中,有些施工單位對軟土地基沒有做好全面的處理,因此高鐵工程的路堤出現失穩或者危及線外建筑物的問題,不僅對高鐵工程的質量造成嚴重的影響,對周圍的建筑物也存在嚴重的威脅。在高鐵工程軟土地基的處理中,施工不力是造成施工質量問題的主要原因,施工不當造成的主要問題有路堤失穩問題,堆料不當等問題。在軟土地基的處理中地質資料不準確,在進行填土施工時速度過快,或者是后加的反壓互道又阻塞了砂墊層的排水通道,這些問題都屬于施工不力造成的危害,對高鐵項目的質量有著嚴重的影響。軟土地基處理過程中出現施工不力的問題的根本原因在于施工方不按照規定對軟土地基進行處理,在填土或者碾壓的過程中沒有達到標準要求,因此產生了較多的質量問題。在軟土地基上往往會有一層強度比軟土地基高的土層,這個土層被稱為硬殼層,這個土層的強度較高在地鐵工程中可以起到擴散應力和承重的作用,如果對硬殼層進行巧妙應用的話,還能減少高鐵項目的工程投資,但是一旦利用不當,對高鐵工程也有嚴重的危害。
3 高鐵施工中軟土地基的處理試驗
3.1 軟土地基綜合勘察問題
在高鐵工程的施工前期,需對工程的施工環境進行勘察,充分了解施工場地的特點,對一些施工中容易遇到的問題做好提前的分析和處理。軟土地基勘察和參數的選取精度對軟土地基的穩定和沉降變形有著重要的影響,這類地基對高鐵建設有著重要的影響,在勘察階段也體現了一些綜合性的問題。在軟土地基的勘察中,普遍采用的勘察方法是綜合勘察方法,由勘探、土工試驗、多種原位測試手段相結合的勘察方法,雖然這種勘察方法能夠充分地了解軟土地基的特點,但是這種方法也存在著一定的問題,各種方法在你進行勘探、試驗時所選取的參數不同,對勘察結果有著一定的影響。
3.2 軟土地基沉降控制試驗
軟土地基的沉降控制不僅影響勘察設計的質量,對于高鐵工程的路堤填筑速率、地基處理施工機具及工藝以及整個高鐵工程的施工質量都有著重要的影響,可以對高鐵工程中相關工程的施工參數提供參考,指導高鐵工程的全線施工。因為軟土地基的一些物理力學特點以及自身成因的特點,軟土地基非常容易發生沉降問題,如果對空降問題不加以控制的話,對高鐵工程有著嚴重危害。在進行軟土地基沉降控制試驗中,對于軟土地基的沉降控制有著較高的要求,因此在設計中也存在著諸多問題。軟土地基土質的固結性質對處理措施的設計有著關鍵的影響;軟土地基的特殊結構與強度特點直接影響沉降計算的準確性。在進行軟土地基沉降控制試驗過程中,大量地試驗使得對軟土地基加固措施的合理性有了更深的認識,驗證控制后的沉降效果,并且根據試驗的成果可以對沉降控制進行優化設計。
3.3 路基填筑技術
對軟土地基的處理方式中,路基填筑技術是常用的一項技術,并且相對于普通鐵路的路基填筑技術而言,高鐵工程的路基天技術有更高的要求,在填料質量、路基結構以及壓實質量方面都需要進行嚴格的控制。對于路基填料不僅需要提前進行檢驗,還需進行現場填筑試驗,這項試驗不僅能夠獲取有效地路基改良方法、可行的填筑工藝,還能幫助工程掌握關鍵的技術參數以及壓實質量的檢驗手段,對于高鐵工程來說有著關鍵的意義。在進行路基填筑試驗時,還可以通過模擬動力試驗對路基填筑技術進行動力特性的評估,充分了解技術的可行性,對存在問題的方面進行及時地糾正和補充。
4 結語
隨著經濟的發展與科技的進步,人們的生活水平越來越高,生活節奏也越來越快,在日常的生產與生活中,人們對交通效率的提高有著更高的要求。高鐵是近年來出現的一種高速度、高效率的交通運輸方式,在我國經濟發展中的影響力越來越大。在高鐵工程的施工過程中,軟土地基是常見的一項問題,也是影響高鐵工程質量的重要問題,因此在施工的過程中,必須對地基進行全面的勘察,對于判斷為軟土地基的地段進行地基的處理,提高軟土地基的強度等物理特性,使得地基符合高鐵工程修建的標準。
參考文獻
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