趙璐
摘要∶近年來,我國不斷推進鐵路項目建設,帶動鐵路工業的進一步發展。但是,在鐵路項目的建設過程中經常會遇到軟土地基。如果不使用適當的施工技術進行處理,可能會導致嚴重的后果,如坍塌和塌陷。因此,鐵路施工單位應根據施工情況采用適當的軟土地基處理技術,以保證施工質量。根據相關工作實踐,論文分析和討論了鐵路工程中處理軟土地基的技術。
關鍵詞∶鐵路工程施工:軟土地基:處理技術
在鐵路建設過程中,如果軟土地基處理不當,很可能發生大面積沉降,從而延長了鐵路工程的建設周期。重要的是要使用先進的軟土地基處理技術,以不斷提高鐵路項目中軟土地基的施工質量。與其它工程項目的地基 相比,鐵路工程的施工質量受軟土地基的影響很大,因此對鐵路工程軟基 的處理要求也特別高。鐵路地基的施工人員必須結合地形特征。采用高效合理的軟土地基處理技術,并針對各種軟土地基處理技術實施制定良好的 解決方案,以便確保路基變得更加穩定與安全。這是鐵路工程行車安全的 基礎前提,需要各方都加以重視,并做好相關監管工作。
1鐵路軟土路基
軟土是指洪水沉積、湖泊、沿海、山溝、孔隙比、低抗剪強度、高抗壓的細粒土,具有擾動大以及滲透率低的土壤層狀復合分布、層之間的物理和機械性能及其他特性之間存在巨大差異等特點。通常地說,軟土是指弱土質層,與其他的土質層相比,弱土質層整體的強度較低,其可以被分為軟粘性土壤、淤土、淤泥、泥炭土和泥炭,軟土習慣用來指代前3種。 因此,在設計和軟弱地基的建設過程中,既要把握好軟土的性質和土壤層 經過詳細研究的特點(尤其是實力和軟土變形的動態變化規律),并采取適當的工程措施,確保軟弱地基的施工過程中的穩定性和控制鐵路工作后的沉降。
2鐵路軟土地基的特征和風險
2.1透水性能差
由于軟土的滲透系數相對較小,因此比土壤滲透系數小得多,因此,當外部荷載超過規定值時,土基容易坍塌,并且軟土基礎中的有機物比例 特別大。由于有機物的作用,土壤中會形成大量有機物,氣泡會繼續減少 地基的滲透,從而影響土壤內部滲透通道的正常運行。尤其是在軟土層上的土建工程將對鐵路基地的沉降時間產生很大影響,尤其是鐵路基地的建設強度將繼續下降。在軟土地基的影響下,鐵路地基的水平傳播系數遠小于垂直傳播系數,地基結構變得更加脆弱,如果不及時處理,很可能發生嚴重的鐵路地基倒塌事故。
2.2含水量高
軟土地基的最顯著特征是其高水分含量。這是因為軟土基礎主要由淤泥和粘土顆粒組成,并且內部含有更多的有機物。不管其簡單性,上述材料都具有良好的吸收性。在地質環境或更復雜的地質環境條件下,將形成穩定的聚集結構,這將不斷提高基礎這部分的吸水能力。軟土地基通常處于軟塑性狀態和半流體塑性狀態,并且土壤顆粒的含水量特別高,并且空隙率大。軟土的穩定性特別差,因此如果自然降雨繼續增加,地基的上部結構很容易倒塌。
2.3明顯的流變性
在外部載荷增加的背景下,軟土基礎的流變性變得越來越明顯,并且 由于該過程特別緩慢,因此基礎的土層表現出嚴重的剪切變形。停止時,地基的抗剪強度逐漸減弱,在嚴重情況下會發生固結和沉降。由于軟土地基具有特別明顯的流變特性,地基上部結構的沉降是不同的,并且差異很 大,在高速公路項目中,很容易引起車輛跳動現象。為了更好地提高鐵路 工程軟土地基的處理效果,施工人員應適當改善軟土地基的土性,提高軟 土地基的抗剪強度。
3鐵路工程中軟土地基的處理技術
3.1深層水泥攪拌樁
在鐵路建設中,采用深層水泥攪拌樁處理軟土地基可以解決工程項目中的軟土地基問題。同時,深層水泥攪拌樁也得到了廣泛的應用,對軟土 和粉狀土具有很強的適用性。實際操作過程如下:施工人員結合當前鐵路工程施工現場的實際情況,進行試樁工作,并對軟土地基的性能進行綜合 分析。根據現場施工數據,確定混凝土的配合比,施工完畢后檢查攪拌樁的質量。如果質量標準不符合設計要求,則必須對攪拌樁進行二次澆筑,以確保攪拌樁的強硬度等。深層水泥攪拌樁的出現對于提高鐵路項目的建設水平具有重要意義。技術人員需要做好相關研究工作,根據試批數據有效調整施工技術的應用方案,然后利用路基的軟土地基處理能力加強工程建設。當項目的施工全部投人使用時,將損害該項目的施工現場,以防止路基結構的穩定性。
3.2表面處理技術
軟基礎的表面相對較弱,表面處理可用于在鐵路梁上進行施工。為避 免基礎局部區域的剪切變形,可以使用排水或填充,以促進軟土地基表面強度的鞏固,從而促進機械結構的平穩發展。另外,需要確保軟土地基的填充載荷與基礎條件相平衡,以促進更安全、更穩定的施工環境。對于某 些地基,由于地表土壤柔軟度好并且含有大量的水,因此,在施工前必須進行開挖工作,以促進地表水從溝槽的順暢排水,并確保機器能夠促進正常運行,澆水即順利保證施工進度。同時,在挖溝期間必須進行回填操作,并且可以選擇具有較高水滲透性的材料來完成。
3.3排水固結法
排水固結法是指通過預壓荷載高速鐵路路基的形式開展高速鐵路路基軟土地基作業方法之一,由于其施工成本較低以及施工要求簡單等特點,具有廣泛的應用市場。然而,在實際的排水固結法應用過程中,需要 耗費一定的時間完成高速鐵路路基的預壓工作,再加上壓載條件較差,無 形中提升了排水固結法的應用難度。與此同時,具有以下兩個方面的缺陷:第一個方面是排水固結法只能加速固結和沉降,如果需要處理的軟土 地基對沉降和不均勻的沉降提出了較高的要求,那么將無法應用好排水固結法;第二個方面是排水固結法存在處理深度的極限值,其極限值一般在12.0~15.0m 之間。如果超出了處理深度的極限值,那么軟土地基的孔壓消散相當困難。真空預壓:在進行真空預壓作業時,為能確保泵人吸水管內 產生負壓環境,施工人員應當借助于增加地面砂墊層的形式,從而打破軟 土地基的固結狀態。一般來說,施工人員可以采取設置砂墊層或塑料排水溝的形式來加快真空預壓的效果。
3.4石灰樁
機械孔填充生石灰或鈣的片段,進一步滲透到由石灰和土壤和改善圍繞樁的土壤,樁的復合地基土組成的交換性能的效果之間的水溶脹性離子壓實堆水硬性材料。通過觀察石灰土加固應用方法,能發現其具有較為悠久的應用歷史。一般來說,在石灰資源較為豐富的地區,應當以石灰土加 固法為主,能有效地降低加工成本。然而,石灰土加固法具有明顯的技術 缺陷,已然無法滿足軟土地基的施工工藝要求,石灰土加固法適用于軟粘 土地基。
結束語
綜上所述,隨著我國經濟的快速發展,鐵路工程在建設中發揮著重要 作用,但也存在著技術難題。軟土地基由于施工孔洞少、含水量高、滲透性差,施工難度較大。軟土地基施工質量對鐵路的使用壽命有著非常重要的影響。加強對軟土地基施工的技術把握是十分必要的。因此,對軟土地基的特點展開詳細的研究,并有針對性地采取相應的軟土地基處理技術進行施工處理,以保證鐵路路基的性能,提高其使用壽命。
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