田龍飛
摘 要:我國的地質情況比較復雜,在鐵路工程施工會遇到諸多難題。比如說軟土地基的處理,我國很多地區都分布有軟土,在軟土地區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定性,并且在鐵路運營過程中會出現路面塌陷、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。
關鍵詞:鐵路工程;軟土地基;施工技術;研究
引言
在軟土地基上修筑的路堤容易產生沉降、變形失穩等現象。有些路堤在填筑的過程之中就會產生不均勻沉降,從而導致路面無法定型,或者是在修筑過程中由于軟土力學性質較差而發生失穩現象。在軟土地區路堤的填筑中,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生沉降或者變形,最終破壞,出現各類病害,影響鐵路的正常運行。
一、軟土地基的性質與特點
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的土層,壓縮性較好,強度較低。由于其力學特性較差,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定性都比較差,在后期的鐵路運營過程中容易產生不均勻沉降,嚴重的甚至會出現滑塌失穩的現象。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,會導致路基沉降或者變形。第三,軟土地基如果出現了上述所說的沉降和變形的狀況,嚴重的會破壞路基本體的構造。
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,是由不同的構成成分與大小不一的土粒構成。從其構成的強度來說,土體屬于分散介質,各個土粒之間的連接方式構成其強度。從整體的強度來說,關鍵部分就是各個土粒之間的內膜阻力以及粘聚力。軟土之中所含的礦物質一般情況下都具備親水性,只是各個礦物質之間的程度不同,土粒四周的結合水膜會由于親水性與土體之間發生作用從而變厚,擴散層之中結構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:分別是路基的穩定性和路基的沉降量。
軟土地基的承載能力比較低、穩定性差。在軟土地基上填筑路堤時,需要注意路堤的臨界點,當路堤的高度高于臨界高度時就需要采取相應的地基加固措施,否則就會使得填土部分塌陷、坡腳外側被破壞等等,會使得工程中斷,甚至會發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定與安全,反之則需要對軟土地基進行加固處理,采取相應的處理措施。
軟土壓縮性高,在其上填筑的路堤會發生沉降的現象,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備被損壞,從而使得整體結構遭到破壞。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會因為放置雜物而導致不均勻沉降。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
(一)軟土地基施工的表層施工技術
表層施工是軟土地基路堤修筑之中最簡單且常用的技術,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、鋪材料等方式進行地表強度的提升來避免出現地基變形的現象,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行填筑之前,在地面之中挖排水溝來進行排水,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境要求。在挖排水溝之時,需要用砂石進行回填,以此來進行透水。水溝在開挖之前應該考慮到如何進行布置,提前考慮其地形與土質狀況。如果需要進行排水管的埋設,就需要用較好的過濾材質進行保障。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一層水砂層,以此來增加排水面,使得其排水固結速度加快。
(二)深層石灰攪拌樁的石灰原料質量控制
石灰質量需要進行嚴格的把關與控制,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到百分之八點五以上,氧化鈣需要達到百分之八十以上。并且在石灰之中不得含有太多的雜質,液性指標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鍵技術控制
在施工之中,需要進行地面處理,地基需要具備一定的承載能力,硬度也需要達標,方便機械的進入與施工,并且需要配備符合要求的粉塵發射機等設施。地基土需要特別進行檢查,石灰需要根據地表的特性進行配比,并且依據此設計出石灰攪拌樁的密度、粗細以及長度等等。施工之中需要把控風力的力度,不能讓石灰粉散失太多,攪拌樁的排列也需要依據設計的模式來進行排列。
(四)深層水泥攪拌樁的施工技術
首先,需要進行施工之前的準備,這是施工的關鍵部分,十分重要,需要平整施工地面,保障操作設備可以正常運行。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行檢查,檢查其性能是否正常,以此來保障施工的順利進行。
其次,需要及時進行試樁,充分了解施工所在地的情況,以此來獲取必要的參數。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依據。
最后,深層水泥攪拌樁的施工技術包括有五個方面,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;檢查質量問題,包括有水泥的用量、攪拌次數等;水泥的攪拌配合比需要按照建筑材料的標準進行配比;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
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