鐵路施工中軟土地區大孔徑鉆孔樁技術探析

摘要：鐵路工程是我國當前基礎工程建設的重要組成部分，對國家的經濟建設以及人們的日常出行有著極大的影響。當前鐵路工程的建設范圍不斷擴大，在實際施工中，施工區域中的地質條件會影響工程建設質量。針對軟土地質這一影響施工的問題，施工人員應當注意對地基的處理，確保工程的完成質量，提升鐵路運行過程的安全性。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來完成施工處理操作。本文針對軟土地基的特征進行了介紹，就如何在軟土地質環境中應用大孔徑鉆孔樁技術進行了分析。

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.

關鍵詞：鐵路施工;軟土地區;大孔徑鉆孔樁技術;應用分析

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

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

0? 引言

鐵路工程的建設范圍逐漸擴大，因此工程需要跨越多種地形進行，施工中常常會遇到軟土地基等施工區域的地質問題。要想解決這類問題，則施工人員應當正確認識軟土地基的性質，并采取合適的施工技術對地基進行處理，降低地質因素對施工質量的影響，保證工程的建設質量以及鐵路的施工安全性。在當前的鐵路施工中，大孔徑鉆孔樁技術有效的優化了軟土地基性質，提升了施工質量。

1? 軟土地區的地質性質分析

1.1 軟土的分布

軟土地質結構在我國許多地區中都有分布，我國北方地區的溪流、河床以及降雨量較大的區域、南方的水域以及沼澤等區域都有較多的軟土分布，其地基的性質給這些區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 抗剪強度低

當前自然環境之中的軟土地基一般呈現為軟塑態或是流塑態，軟土地基的抗剪強度會受到多種自然因素的影響，在實際施工中技術人員應當明確這些影響地基結構強度的因素。在實際施工中加荷速度、排水固結等因素都會影響軟土地基的穩定性以及結構強度。軟土地基的抗剪強度低，在實際施工中容易受到外界壓力的影響而出現變形等問題，不利于工程的高質量完成。

1.2.2 滲透性差

軟土地基的含水量較高，但是其土層結構的滲透性較差。在實際施工過程中，技術人員通常要對軟土地基進行加固處理，以保證地基結構強度。軟土地基較差的滲透性會直接導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有著大量的軟土地基分布，對鐵路施工的進行有著極大的影響。流水沉淀作用造成這些地區中軟土地基的土質孔徑的擴大，使得地基在施工中更容易受到外界的壓力的影響出現變形，增加了鐵路施工中鉆孔排水工作的進行難度。

2? 大孔徑鉆孔樁技術應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、孔隙比大、滲透性差等問題，施工技術人員常會使用大孔徑鉆孔樁技術，借助樁基礎來強化軟土地基的承載力和穩定性，確保其結構滿足鐵路工程的建設需求。大孔徑鉆孔樁技術可以有效的提升軟土地基的承載力和穩定性，并改良地基的不均勻沉降性能，對于我國大部分地區的軟土地基有著較強的適應能力。但是，在樁基礎施工過程中，鉆孔處理常常會出現一些問題，影響樁基礎的施工，下文對當前大孔徑鉆孔樁技術應用中存在的問題進行了介紹。

2.1 塌孔問題

我國沿海以及湖泊地區存在較為復雜的沉積層，這類軟土地基的含水量大、結構強度差、壓縮性強，在鉆孔過程中常常會出現較為嚴重的沉降問題，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象。

塌孔問題的出現會影響施工過程的進行，并造成孔內水位的下降等現象，降低施工鉆進效率，影響工程的正常進行。嚴重的塌孔現象還會造成孔壁周邊土層的結構問題，威脅施工安全。針對這一施工問題，施工人員首先應當暫停施工鉆孔操作，針對塌孔問題的出現原因進行分析。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標等，技術人員可以結合存在的問題設計合理的應對措施，保證后續施工的正常進行。除此之外，施工中技術人員還要做好塌孔問題的預防工作，結合施工土層的結構來合理設計施工泥漿的比例，控制鉆孔設備的護筒高度，保證工程的安全進行。

2.2 鉆孔偏斜彎曲問題

鉆孔偏斜彎曲問題的出現會影響工程的建設質量，降低軟土地基的處理效果。在出現這一問題時，技術人員首先要對施工中存在的問題進行分析，結合實際情況設計相應的處理措施，保證后續施工的正常進行[1]。造成鉆孔偏斜問題的原因可能是施工設備操作措施、施工操作技術不規范以及施工技術和區域地質條件不相適應，影響了工程的高質量完成。其次，在施工中，技術人員要重視對鉆孔偏斜問題的預防管理，避免這一問題的出現影響工程的高質量完成。在鉆機的安裝中，技術人員要保證設備的水平，并結合施工需求來調整鉆機的位置和方向，確保參數設置和工程建設計劃相一致。在施工中技術人員要嚴格控制鉆桿長度，避免鉆機在鉆進過程中出現搖晃問題，導致錯誤。在出現偏斜彎曲問題之后，技術人員可以使用掃孔法來對鉆孔方向進行調整和矯正，保證后續施工過程的高質量完成。

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域的土質透水性較強，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，引起孔內出現漏水問題，不利于工程的正常進行。針對施工鉆孔漏水問題，施工人員應當強化施工管理，加強對泥漿成分的管理，提升施工質量。

3? 軟土地區鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術的應用分析

3.1 優化施工準備工作

在正式施工開始之前，技術人員首先要結合施工需求來做好施工準備工作，確保工程施工過程中不會出現意外因素，確保工程的建設質量。第一，施工技術人員要加強對施工區域的勘測，在充分了解施工區域的地質條件以及施工地貌之后來完善鉆孔施工的技術細節。在大孔徑鉆孔樁技術的使用中，技術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確度，保證工程中不出現材料的浪費。除此之外，施工技術人員要明確軟土地基的混凝土充盈參數，強化樁基管理工作，確保工程的高質量完成。第二，做好施工現場準備工作，為了保證鉆孔施工的正常進行，施工人員要對施工區域進行清理，保證不存在影響施工的雜物。為了保證工程的正常進行，技術人員還可以使用一些壓實施工設備來對現場土層進行壓實處理，確保施工區域的平整度，避免施工孔徑偏斜等問題的出現。第三，結合施工需求來選擇合適的施工設備。不同的施工設備可以在不同的環境中使用，技術人員要結合工程需求以及施工區域的環境來選擇施工中的設備。除此之外，技術人員還要結合設備來設計合理的鉆孔方式，并結合區域地形來完成施工平臺的搭建，保證后續工程的正常進行。第四，在施工開始之前技術人員要對施工設備進行檢查，確保其性能正常，保證工程的正常進行。圖2為大孔徑鉆孔樁施工技術的使用流程，施工管理人員應當結合施工需求，按照施工流程來完成對軟土地基的處理，優化工程的建設質量。

3.2 合理設計泥漿的技術指標

在鐵路施工的大孔徑鉆孔樁技術的使用中，泥漿的配比成分對軟土地基的處理效果有著較大的影響。泥漿成分可能會導致漏水等問題，進而影響工程的正常施工。因此，在工程中技術人員要重視泥漿的配比，優化其技術性能，保證大孔徑鉆孔樁技術可以發揮正常的作用。在施工過程中，技術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進行記錄和調整，以保證后續施工的正常進行。表2為施工中泥漿的性能指標。

3.3 鉆孔操作

在鐵路施工軟土地基的大孔徑鉆孔樁技術的應用過程中，為了保證工程的高質量完成，技術人員應當重視鉆孔施工過程的操作。首先，技術人員要結合工程需求來完成鉆孔設備的安裝，以保證后續施工的正常進行。現代施工鉆孔設備的安裝需要結合施工規劃進行，以保證設備的位置以及參數等滿足施工要求。在安裝中，技術人員除了要對施工位置進行調整之外，還要采取一定的措施來保證施工設備的運行穩定，避免在鉆孔中鉆桿的搖動引起鉆孔的偏斜，保證工程的質量。在當前的鉆孔施工中，技術人員一般會在施工區域中鋪設鋼板或是石板，以此來強化施工區域軟土地基的承載力，保證施工設備的穩定性，避免鉆孔過程出現偏差。針對一些施工設備參數如鉆頭的選擇以及鉆桿長度等，技術人員要結合工程需求進行嚴格的管理和審查，保證參數的正確性，提升工程建設質量。

在實際的鉆孔操作中，技術人員要嚴格按照施工規范來管理鉆孔次數和鉆孔的精確度。針對一些尺寸較大的鉆孔樁，技術人員可以采用多次鉆孔的方式來提升鉆孔的精確度，優化工程的施工質量。在鉆孔過程中，技術人員要關注軟土地基結構的變化，避免操作問題造成塌孔等問題的出現，保證施工過程的安全性[2]。為了保證鉆孔處理的質量，技術人員可以在鉆孔開始之前對地基進行加固，優化穩定性，避免鉆孔偏斜等問題。施工中技術人員要保證鉆孔速度的穩定，保證鉆孔的連續性，避免操作中斷影響工程的建設質量。在鉆孔中，技術人員要定時對孔壁進行檢測，確保鉆孔的豎直度以及結構強度。當前的施工中技術人員為了保證鉆孔質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到標高，第二第三次的鉆孔則完成對施工孔的擴展，保證樁基礎施工的正常進行。

3.4 孔洞清理

在鉆孔完成之后，技術人員要對鉆孔進行清理，保證鉆孔內部的潔凈，保證后續施工措施的正常進行。在清孔過程中，技術人員應當首先進行鉆孔的檢測，保證孔深、孔徑以及豎直度等參數滿足工程的建設需求，確保后續工程的建設質量。在清孔操作中，當前使用較多的施工技術包括抽漿、換漿以及掏渣等清理方式。在清孔過程中，技術人員應當正確使用清理技術，避免鉆孔坍塌問題的出現。首先，技術任玉環要對鉆孔內部的水頭位置進行控制，避免清理過程影響孔洞的結構。其次，在清孔完成之后，技術人員要對鉆孔之中的漿液進行取樣分析，確保技術指標滿足施工要求。

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械設備，因此施工人員在工程中要自覺提升技術能力，確保機械設備的規范化操作。在鋼筋骨架的制作中，技術人員首先要使用機械設備來完成對鋼筋骨架位置的調整，之后由施工人員完成焊接處理，保證鋼筋籠的結構質量。在施工中，為了提升鋼筋籠的結構強度，技術人員往往會在鋼筋籠的加強筋上設置十字撐，強化結構強度。同時，為了優化鋼筋籠的結構質量，技術人員要保證制作中使用的鋼筋直徑應當和主筋的直徑相同，避免后續施工和使用中出現鋼筋籠骨架變形的問題，確保工程的建設質量。鋼筋籠制作完成之后，技術人員要將其存放在干燥平整環境中，避免鋼筋銹蝕問題影響工程的建設。在安裝環節中，技術人員要使用車輛來完成鋼筋籠運輸，避免其結構變形。吊裝操作也要在管理人員的監督之下完成，確保吊裝位置滿足工程需求，優化軟土地基的性質。圖3為鋼筋籠加工圖。

4? 結語

在當前鐵路工程的施工中，軟土地基的存在會影響工程的建設，其壓縮性以及滲透性等性質會影響鐵路建筑結構質量，不利于鐵路設施的安全使用。大孔徑鉆孔樁技術可以有效的提升軟土地基結構穩定性，加固地基結構，滿足了當前鐵路工程的建設需求，是當前鐵路工程推廣建設中的重要施工手段。

參考文獻：

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

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

[3]蘇帥.鐵路施工中軟土地區大孔徑鉆孔樁技術[J].施工技術，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目經理部書記，兼三亞有軌電車土建項目經理，助理工程師，主要從事鐵路工程施工管理工作。