鐵路工程軟土路基施工技術(shù)探析

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摘要：現(xiàn)如今的鐵路建設(shè)的速度越來越快，鐵路的路基工程中存在的質(zhì)量問題也逐漸的呈現(xiàn)在工程建設(shè)相關(guān)人員的面前，尤其是在軟土地基的鐵路路基修建中，經(jīng)常出現(xiàn)路面裂縫和地基失穩(wěn)的情況，所以為了保證鐵路工程的質(zhì)量水平，就需要對(duì)鐵路工程軟土路基施工技術(shù)進(jìn)行分析，以此來提高工程建設(shè)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鐵路工程；軟土路基；施工技術(shù)

0引言

人們對(duì)于軟土的理解就是軟弱的土層，具有高壓縮性和低強(qiáng)度的特征，在我國的大部分地區(qū)都廣泛的分布著軟土，若是要進(jìn)行路基的修筑，則需要對(duì)軟土地進(jìn)行處理，但是鐵路工程的施工人員常常會(huì)忽視軟土地基的處理，導(dǎo)致經(jīng)常發(fā)生路基失穩(wěn)和沉陷的問題，產(chǎn)生了一系列的路基病害，對(duì)今后的道路通行有一定的影響。

1軟土路基的主要特征

通過性能劃分：首先是淤泥質(zhì)土壤的軟土；其次是軟粘性土質(zhì)層；再次是泥炭質(zhì)土壤；最后是泥炭。通過軟土的工程特性劃分：首先是土質(zhì)的空隙間隔比較大；其次是泥土中的含水量比較高；再次是具有較強(qiáng)的壓縮性，且透水性能薄弱；最后是具有較強(qiáng)的流動(dòng)性和靈敏度。軟土路基的危害性：首先軟土路基自身就沒有高強(qiáng)度的抗剪能力，因此當(dāng)感受到外界壓力的時(shí)候，就有可能導(dǎo)致自身的負(fù)荷能力難以承受，導(dǎo)致無法維持原來的路基原樣，破壞了路基的整體性剪體層，更有可能造成工程的塌方情況。其次，軟土路基在接受到來自外部的壓力時(shí)主要集中在工程的上部，所以容易產(chǎn)生下沉變形，最終影響到鐵路的使用情況和施工的建設(shè)，甚至?xí)l(fā)安全事故的產(chǎn)生。

2鐵路工程軟土地基施工的原理

土體本身是分散介質(zhì)的一種，其構(gòu)成的強(qiáng)度不高，由各種不同成分和尺寸的土粒結(jié)合而成的，具有多項(xiàng)分散體系的特性，因此每個(gè)土粒之間的連接強(qiáng)度對(duì)土體的整體性強(qiáng)度而言是十分重要的，但是從根本性的角度而言，土粒之間的粘聚力與土粒之間形成摩擦產(chǎn)生內(nèi)摩阻力起著決定性的作用。而在普通的泥土當(dāng)中，都存在有礦物質(zhì)，所以在此基礎(chǔ)上就有各種程度的親水性，當(dāng)水浸入到土體當(dāng)中后，土粒周圍的水膜就會(huì)產(chǎn)生作用而加厚，導(dǎo)致擴(kuò)散層的松弛結(jié)構(gòu)水增加，最終導(dǎo)致土體膨脹。但是相對(duì)的，受到水的潤滑作用的影響土粒之間的內(nèi)摩阻力較之從前減少。當(dāng)大量的水進(jìn)入到土體之后，土體就會(huì)出現(xiàn)水化現(xiàn)象，變得離散而極大的降低了土體的穩(wěn)定性。受到多種因素的影響，土體的穩(wěn)定性都難以得到保障，當(dāng)土粒的孔隙越小，相對(duì)的其密實(shí)度就越大，也就具備了較強(qiáng)的穩(wěn)定性，天然水難以浸入到土體當(dāng)中。通過土體的特性就可以發(fā)現(xiàn)，要想開展軟土路基的建設(shè)，最為關(guān)鍵的就是對(duì)土體的含水量和密實(shí)度進(jìn)行加固處理，提高土體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。對(duì)于土體的加工有多種方法，不僅有物理和機(jī)械的方法，還可以通過外加劑法和電化學(xué)法等進(jìn)行加固。

3鐵路工程軟土路基施工技術(shù)

3.1換填砂墊層和砂石墊層

在地基建設(shè)之中，最不穩(wěn)固的一種地基就是軟土地基，因此在開展建筑施工的時(shí)候，施工人員面臨著極大的挑戰(zhàn)，但是利用砂礫層的鋪設(shè)這種方式就可以有效的提高軟土地理的穩(wěn)固性，增強(qiáng)其耐用程度。這種方式能夠有效的提高地基表面的承載能力，對(duì)地基表層的排水效果也有一定的作用，利用這種施工技術(shù)使得軟土地基不會(huì)受到積水的困擾，避免出現(xiàn)土層軟化的情況。在施工技術(shù)的基礎(chǔ)之上開展方案的設(shè)計(jì)，可以選擇大顆粒的砂礫石，更甚者可以利用鵝卵石的摻入來提高地基的穩(wěn)定性，根據(jù)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況來進(jìn)行方案的改變。在確定砂礫石的選擇類型后，就可以開始對(duì)地基的溝槽進(jìn)行處理，當(dāng)溝槽中存有積水時(shí)不能展開施工，必須要通過排水措施排掉多余的水才能夠填入配備好的砂礫石，當(dāng)砂礫石填入的時(shí)候必須要控制好填充料中的含水量，避免出現(xiàn)過量和少量的情況，而一般將含水量夯實(shí)控制在百分之十到百分之二十之間。

3.2深層石灰攪拌樁的施工

在鐵路軟土地基處理之中，最為常見的方法就是深層次的石灰攪拌樁處理軟基，在鐵路工程路基施工當(dāng)中，最不可或缺的一個(gè)材料就是石灰，因此在處理軟土地基的時(shí)候就需要重視石灰的利用數(shù)量，關(guān)注石灰攪拌樁中存在的施工問題。深層石灰攪拌樁的使用可以在粘度較高的軟粘土中，在軟地基中根據(jù)土壤的特性來配備石灰的比例，并且也要重視地基土的比例，將二者混合攪拌產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，幫助提高地基的承載力和耐壓強(qiáng)度。經(jīng)過深層石灰攪拌樁的施工，面對(duì)著比較特殊的地基土條件時(shí)，也可以達(dá)到普通地基中水泥施工的效果。但是在石灰樁的軟土地基處理中，需要注意兩個(gè)方面的控制：首先是石灰原料的質(zhì)量控制。軟土地基施工時(shí)的石灰使用必須要是經(jīng)過處理的，同時(shí)對(duì)石灰的成分也要較為嚴(yán)苛的要求。石灰在磨碎之后需要將其直徑控制在2mm以內(nèi)，石灰中的氧化鎂含量需要控制在8.5%以上，其中氧化鈣的含量也要達(dá)到百分之八十以上，石灰中的雜質(zhì)數(shù)量和液性指標(biāo)也要嚴(yán)格的控制，石灰中的雜質(zhì)不能太多，也需要將液性指標(biāo)控制在百分之七十左右。其次是關(guān)鍵技術(shù)的控制。在開展軟土路基施工的時(shí)候，也需要適當(dāng)?shù)奶幚淼孛妫瑤椭鷻C(jī)械能夠在適宜的范圍之內(nèi)靈活移動(dòng)，并且保證表層地基的硬度過關(guān)，擁有較強(qiáng)的承載力，對(duì)于粉塵發(fā)射器和空氣壓縮機(jī)等設(shè)備的配備需要科學(xué)合理，檢查其性能對(duì)施工的要求是否相符。同時(shí)要化驗(yàn)地基土，通過地表土的物理特性和化學(xué)特性來確定石灰的配備比例，對(duì)在軟土地基的方案設(shè)計(jì)中對(duì)樁密度、長度和粗細(xì)等進(jìn)行設(shè)計(jì)。在開展施工活動(dòng)的時(shí)候，也要關(guān)注風(fēng)力的控制，不能夠讓施工中的石灰分成失散過多，并且也要嚴(yán)格的按照模式來排列樁基，通常都是利用等邊三角形的方式進(jìn)行排列。

3.3深層水泥攪拌樁的施工技術(shù)

為了提高鐵路工程中的路基穩(wěn)固性，最為重要的一部分就是水泥的利用。在進(jìn)行軟土路基處理的時(shí)候，水泥的利用起著重要性的作用，尤其是在松軟的淤積和粉塵土質(zhì)等地基中，深層水泥攪拌樁的利用能夠幫助加固路基，當(dāng)鐵路工程實(shí)施的時(shí)候，若是出現(xiàn)上述的地質(zhì)狀況就可以利用深層鉆探灌注水泥的方法來處理。

3.3.1做好準(zhǔn)備工作

鐵路工程實(shí)施之前需要做好一定的準(zhǔn)備工作，只有精心的進(jìn)行籌劃，做好施工地點(diǎn)的平整工作，當(dāng)機(jī)械進(jìn)入到施工范圍內(nèi)的時(shí)候，保證其正常通行和施工。首先，對(duì)施工地點(diǎn)中存在的障礙物進(jìn)行及時(shí)的清除，當(dāng)遇到洼地的時(shí)候，就應(yīng)該利用相應(yīng)的土質(zhì)回填施工地點(diǎn)，而路基工程一般都是利用粘土填平施工場(chǎng)地，并且保證其均勻；其次是采購適宜的水泥，在水泥采購的時(shí)候一般選擇42.5級(jí)硅酸鹽水泥，其穩(wěn)固性更強(qiáng)；最后需要檢查施工中的所有機(jī)械，保證其處于穩(wěn)定工作的狀態(tài)中，確保施工的順利開展，同時(shí)也要派遣相關(guān)的專業(yè)人員進(jìn)行定期的檢查維修。

3.3.2獲取必要參數(shù)

試樁是施工準(zhǔn)備時(shí)必不可少的一項(xiàng)工作，對(duì)施工地點(diǎn)的地質(zhì)情況進(jìn)行具體的考察了解，記錄必要的參考數(shù)據(jù)，在施工中進(jìn)行有效的利用。在試樁施工的時(shí)候就可以有效的了解到泵送的速度和時(shí)間，有利于在實(shí)際施工中提高施工的速度和質(zhì)量，同時(shí)還可以了解到水泥的配比和攪拌程度，對(duì)施工質(zhì)量的影響巨大。

3.3.3控制深層水泥攪拌樁的施工工藝

其一是檢驗(yàn)堵塞情況。在進(jìn)行水泥攪拌樁開鉆之前，首先要用水清洗整個(gè)攪拌樁的管道，查看管道當(dāng)中是否存在堵塞的情況，當(dāng)水盡數(shù)排出之后繼續(xù)進(jìn)行下鉆施工。其二是懸掛吊錘。確定水泥攪拌樁的樁體垂直度主要是為了幫助提高施工的準(zhǔn)確性，滿足其要求，首先將吊錘懸掛在主機(jī)上面，控制吊錘和鉆桿上下方和左右方的距離。其三是質(zhì)量檢查。在軟土路基施工中針對(duì)成型的攪拌樁需要開展質(zhì)量檢查工作，主要是水泥漿灌數(shù)和水泥用量以及斷漿現(xiàn)象等的檢查。其四是攪拌配合比。在進(jìn)行水泥配置的時(shí)候，需要事先計(jì)算相關(guān)的參數(shù)值，比對(duì)所需建筑材料的標(biāo)準(zhǔn)才能夠在路基施工中投入使用。其五是二噴四攪。在水泥攪拌樁的施工當(dāng)中，最為常用的工藝就是二噴四攪工藝，首先是使用攪拌機(jī)鉆桿，使其邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)下沉；其次是當(dāng)攪拌機(jī)下沉到設(shè)計(jì)的深度之后就可以將噴漿進(jìn)行反轉(zhuǎn)提升至樁頂位置；再次使用攪拌機(jī)鉆桿，使其邊噴漿邊旋轉(zhuǎn)下沉進(jìn)入樁底；最后當(dāng)樁機(jī)下沉到樁底之后，就可以進(jìn)行噴漿攪拌，提升到樁頂。

4結(jié)語

本文主要分析了鐵路工程軟土路基施工技術(shù)，根據(jù)軟土地基中常見的一些建筑施工問題進(jìn)行研究，并提出了相應(yīng)的解決措施，避免鐵路工程在運(yùn)營實(shí)施的過程中出現(xiàn)質(zhì)量安全問題，通過對(duì)鐵路軟土路基施工工藝的提升，促進(jìn)路基質(zhì)量的提高，有效的控制鐵路建設(shè)中的各個(gè)環(huán)節(jié)科學(xué)有效完成，提高鐵路建設(shè)的施工質(zhì)量。

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作者：鄭來國 單位：大秦鐵路股份有限公司朔州工務(wù)段