鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術在軟土地區應用

摘要：隨著科學技術的進步和人民經濟水平的提高，我國的交通運輸業得到了不斷的發展。鐵路運輸在運輸系統中起著至關重要的作用。鐵路運輸貫穿全國各地，但在修建鐵路時容易受到區域土壤條件的影響，而軟土地區就是其中之一。在我國，軟土地區涉及面廣，如何在軟土地區更好地鋪設鐵路，已成為一個亟待解決的問題。本文對鐵路軟土地區鉆孔灌注樁施工技術進行了研究。

關鍵詞：鐵路施工；軟土地區；大孔徑鉆孔樁技術

1、軟土對鐵路建設的影響

①軟土土壤的孔隙較大，而且一般都是因為水流的不斷沖刷而形成的。所以其含水量相對較高，很容易產生變形的情況。這種土壤的地質條件會影響鐵路的正常運行，其變形會導致鐵路鐵軌出現塌陷、下沉的現象，很容易產生交通事故。②軟土存在很強的壓縮性。其壓縮的系數相對來說很高，如果受力較大，會導致其發生不均勻的土體變形。如果軟土上存在建筑物，會造成建筑物的大規模沉降，影響工程地基的穩定程度及建筑物的質量。③軟土土質不易滲透。雖然軟土土壤的水分含量很高，但是水分卻不易滲透，由于其滲透的系數較低，會增加鐵路地基的凝固時間，嚴重影響到鐵路建設的進程。

2、軟土地區大孔徑鉆孔樁技術的研究

2.1 施工準備工作

①清理施工場地，利用大孔徑鉆孔樁技術之前，要對施工場地進行平整作業，清除場地內的垃圾、廢棄物、植被等。根據施工的具體環境做好施工場地的準備工作。②除了平整施工土地外，實施大孔徑鉆孔樁技術的工作也需要專業操作人員勘察施工現場的環境條件，并采集相關數據分析軟土的土質情況，從而制定合理的大孔徑鉆孔樁技術方案，保障鐵路建設的質量安全。

2.2 大孔徑鉆孔樁技術實施

在實施大孔徑鉆孔樁技術過程中，主要考慮的就是鉆孔機的安裝以及鉆孔的位置。因為鉆孔機承受的自身壓力比較大，所以鉆孔機一般都配備履帶保障工程的順利進行。但是由于鉆孔機容易受到沖擊，所以要對施工場地的軟土地質進行加固處理，提高其受荷載的重力。其次，在鉆孔機鉆孔之前，要做到合理使用鉆孔設備，需要依據施工地區的土壤土層狀況進行選擇，以充分發揮其設備性能，避免造成不必要的經濟損失。地基的加固一般都是采用鋪設鋼板或拋填片石擠淤的方式，這種方式可以有效地增強軟土地基的承載力。在鉆孔機鉆孔的過程中，鉆頭、鉆桿中心和護筒中心不得存在 5cm 以上的偏差。鉆孔機開孔的孔位要按照設計嚴格執行，必須保證位置準確，同時要保證孔壁是豎直、密實的。一般情況下，2.5cm 直徑的鉆孔樁在成孔過程中要分3 次進行鉆孔，首先要用 1.5cm 的鉆頭下鉆到一定深度，之后要采用 2.5cm 及 2cm 的鉆孔進行孔壁的擴充。另外，在成孔過程中，必須嚴格記錄相關的數據并觀察地質變化情況，其鉆孔的速度也應保持適宜。

3、大孔徑鉆孔樁技術實施及異常情況處理

3.1鉆孔樁施工前需要注意事項

在進行施工之前，施工單位需要進行成樁試驗工作，只有經過充足的試驗驗證工作，才能保證施工質量，同時需要詳細記錄沉管深度、填料的多少、混凝土充盈系數等相關數據，以方便后的施工作業。在進行施工中之前，需要保證鉆孔區域內雜物、垃圾被徹底清除，并使用表層土來替換軟土，在經過專業的機械進行壓實作業。如果鉆孔區域是一個斜坡，為了保證施工的進行，需要使用枕木或型鋼等材料搭建工作平臺。如果鉆機處于淺水區域，可以通過筑島圍堰的方式保證鉆孔順利進行。然后需要設置護筒，放置好鉆孔工具及其他機械設備，避免被損壞。對于護筒的設置，需要實現堅固且不存在漏水的現象，在實驗鋼制護筒進行作業時，應該保證護筒的直徑不小于鉆頭的直徑。最后，在進行制作泥漿之前，需要專業人員進行該地區的地質分析工作，保證制作出的泥漿能夠發揮最佳性能。

3.2 大孔徑鉆孔樁技術

實施及安裝旋挖鉆機具有動力大、機身重的特點，另外鉆機為適應不同地層配有履帶，這導致在鉆機就位前必須對松軟地層做好地基加固處理，保證施工過程中鉆機的水平度及穩定性。在對拋填片石擠淤和鋪設鋼板進行加固時，需要保持機械的水平度，此時我們可以通過增強地基承壓力來解決這一問題。對開孔的孔位有明確的規定，關于護筒中心與鉆桿中心或鉆頭的位置必須準確，偏差不得大于 5cm。應分為三次鉆孔，初成孔壁要求堅實、圓順、豎直，在第一次成孔進行旋挖成孔時要求采用直徑 1.5m 的鉆頭對直徑 2.5m 鉆孔樁進行擴孔成孔，達到設計深度后的第二次采用直徑 2.0m 的鉆頭進行擴孔成孔，第三次采用直徑 2.5m 的鉆孔進行擴孔成孔。在鉆孔時應將鉆孔速度嚴格控制保持勻速、連續運作。當需要停止鉆孔機時應將鉆頭提高，為避免孔坍塌現象發生，鉆頭必須在孔底 5m 以上處。在鉆孔的后續過程中，需要與設計圖紙進行核對，并密切關注地層的變化，在不同的地層需要對鉆機的鉆進速度進行控制，預防鉆進速度過快而導致的塌孔現象。

3.3 鉆孔樁技術異常及解決方法

因為軟土地質的特殊性，使其在大孔徑鉆孔樁技術的操作可行性方面容易存在塌孔等安全問題，其主要原因有泥漿比重失衡、鉆頭速度異常快，水頭高度低等。在井內使水頭高度達到鉆孔的要求，同時保證護筒埋置工作落實，并對軟土土質使用質可靠高、粘性比較大的泥漿來實現加固處理后，方可進行施工作業。

在完成鉆孔施工作業后，需要保證井內水頭的高度合適，同時需要對水下混凝土成樁進行澆灌作業，防止出現塌方的現象。當出現塌孔現象時首先拆掉護筒，將鉆孔回填，驚醒專業的補救工作后再實施鉆孔程序。鉆孔時應考慮到地質產生的影響及操作是否正確產生的問題，如果發生鉆孔偏斜，應立即采取措施檢查彎斜程度，及時采取應對方法進行改正。

4、結語

鐵路是交通運輸體系中的重要組成部分，在我國社會經濟和交通運輸業的發展中扮演著不可替代的角色。鐵路管理部門與施工單位應該充分重視軟土地區施工技術的研究力度，需要投入大量精力對該技術進行研究，并要不斷完善施工技術監督措施，不斷優化工程質量等級與減小不必要的浪費，從而促進我國鐵路事業不斷向前發展。

參考文獻：

[1]屈濤. 鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術在軟土地區應用[J]. 建材與裝飾，2015，48：253-254.

[2]張錚. 鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術在軟土地區的應用[J]. 科技創新與應用，2015，09：145.