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铁路路基工程中过湿土的施工技术研究

2011-04-14李有国江西赣铁投资发展有限公司江西南昌330000

长江大学学报(自科版) 2011年19期
关键词:粉煤灰含水量路基

李有国 (江西赣铁投资发展有限公司,江西 南昌330000)

铁路工程是我国近年来投资的主要工程,铁路项目不仅成本消耗大且工程耗时较长,若工程质量不达标将会给国家造成诸多经济损失。“路基”是铁路建设的基本组成,路基工程质量的好坏直接影响到铁路的使用寿命。路基施工过程中常常会应用到过湿土进行填充浇注,因此必须要保证过湿土的施工质量,否则将给铁路路基的使用性能造成不利的影响。下面,笔者重点分析了路基工程中过湿土的施工技术。

1 过湿土的相关性质

当前,建筑行业对于 “过湿土”还没有准确的理论标准,大部分工程专家仅仅从土质外表状况或使用性能对其判断鉴别。笔者根据自己从事的铁路路基工程实践经验,对过湿土的特点进行了相关记录,主要包括:

1)属性特点 对于当前的铁路施工而言,过湿土可以看成是采取了属粉质中弱性膨胀粘土,这种土质在相关性能方面参数值显著偏高,如塑性、液限、含水等等。过湿土的渗水性小,吸湿力强,但常处于非稳定状态,若不控制含水量的会造成翻浆[1]。

2)操作特点 过湿土的特性会随着外部环境的变化而改变,在天气晴朗的环境中土质则会显得干燥。过湿土内部的含水量较高,一般情况都在23%~28%。但在铁路路基工程施工中,由于要对其采取翻拌、晾晒、粉碎等操作,会使得含水量相对降低。

3)难的特点 由于铁路工程研究领域中对于过湿土的定义还没有明确的定论,因而对该种土质的特性研究还存在很多的未知。此外,现实施工操作中需要对路基进行填筑操作,并且保证过湿土在一定时间不断翻晒,不仅延长了工程的时间消耗,也阻碍了施工顺利进行。

2 路基过湿土处理技术

为了保证铁路路基工程的质量,确保整体铁路运输交通线尽快形成,在施工过程中必须要对过湿土采取必要的措施处理。而鉴于路基过湿土的特有属性,对于路基工程中用到的材料、工艺、配制等方面都需给予足够的关注。

1)调整厚度 土层之间的厚度大小影响了过湿土的粘合性,在路堤分层的填筑施工环节里,需要对松铺的厚度严格控制,最好要控制在水平层20cm内。每铺设一层土都必须进行压实处理,且配合翻晒、粉碎、碾压等。在压实过程中需利用机械设备调整密实度。

2)配合白灰 白灰是路基工程中常用的外渗剂,配合适当的白灰可以有效改善过湿土的性能。若施工中遇到降雨量较多的天气或者气温较低的情况,则需要采取白灰等外渗剂来巩固过湿土的性能。在雨水量大、温度高的施工环境里,可直接运用重型铧犁翻松处理。

3)排水性能 施工人员需要对路基工程结构的排水性能加以重视。首先,抗渗水。在路基中采取隔水装置,如同防雨布对土层进行覆盖,天气好之后则需要将其拿掉进行复压处理;其次,就是排水系统的设计,保证路基内的水能及时排除。

4)抢压处理 工程施工环境会不断变化,这时就需要采取相关的 “抢压处理”。处理过程中对于为采用防雨布遮挡的地方,在雨停止后需结合拖拉机单向耕翻,尽量不要采用旋耕机旋碎、晾晒,这些会造成图层的排水难度变大。施工需保证土块内部含水量均衡。

3 施工应注意的几个问题

过湿土施工时常常会遇到各种问题,但同时又是路基工程不可缺少的组成部分。在不断改进过湿土施工技术中,需要对相关的施工操作步骤给予注意,只有从路基工程的方方面面入手才能保证过湿土施工质量。通常,路基施工里需要注意的问题包括:

1)优化施工工序 对过湿土进行施工操作时,必须要对整体施工工序科学规划,如时间控制、方案调整、技术更新等等 (见图1)。这些对于过湿土施工都是很重要的。作为工程领导者在管理施工时需要综合分析过湿土施工方案,对于常见的淋雨、干旱等问题要及时处理。

2)控制材料堆放 很多工程材料的堆放时间不宜过久,如石灰材料放置的时间不宜过久,否则材料中的成分会被蒸发掉,尤其是没有进行覆盖的石灰材料质量更容易被降低。若要使用石灰材料,应当对其进行消解、过筛、检测等环节,以避免出现局部胀松鼓包而损坏强度和平整度。

3)合理限制水量 当前路基工程中的含水量已经超过了30%,若施工中遇到下雨天气则会造成含水量不断增多,不利于路基工程质量维护[2]。施工人员需在回填土施工前,对土实施翻晒、粉碎等处理,待含水量达到施工标准之后再完成下一步施工,以保证良好的压实度。

4)把握填筑厚度 过湿土含水量的增多必将会影响到填筑厚度,这也是施工人员需积极控制的方面。填土厚度过小,达不到理想的施工效果,耗费了较多的施工力量;填土厚度过大,需要进行碾压调整,若选择的设备不当容易引起 “弹簧”状况,阻碍了施工的顺利进行。

图1 路基施工工序图

4 粉煤灰处理过湿土问题

“粉煤灰”是路基工程中常用的一种材料,粉煤灰能够显著改善过湿土各方面的性能以实现良好的施工效果。主要性能包括降水性能、强度性能、膨胀性能等等,现具体分析:

1)降水性能 配合使用不同量的生石灰能够起到各种不同的效果,对于过湿土,需结合具体情况选择生石灰量。如5%生石灰,能使碾压含水量从27.5%下降到14.1%,这就使得压实度能够完全达到标准情况;2%熟石灰配合6%粉煤灰可以有效降低成本。

2)强度性能 路基土的强度是过湿土施工环节的主要参数指标,施工单位不断增强路基的强度性能才能保证铁路工程质量。而使用粉煤灰处理后,能将土层的强度性能提高到15%~30%。另外,石灰粉煤灰可以增强土无侧限抗压强度,使其满足相关级别的需要。

3)膨胀性能 膨胀是路基工程中常见的问题,这不仅会降低土质内部的稳定性,且容易造成渗水问题。利用粉煤灰处理过湿土之后,过湿土的耐水性、抗渗性都能显著增强。早期施工的膨胀率在5%左右,处理之后降低至0.07%[3]。

[1]邱志义 .探究路基工程里过湿土的施工技术的运用情况 [J].铁路工程技术,2009,33(7):21-23.

[2]李泽奇 .利用粉煤碳处理过湿土问题的优势浅析 [J].南京工程学院院报,2008,20(12):67-68.

[3]黄敏霞 .我国铁路工程中路基工程施工技术分析 [J].山西建筑技术,2008,29(6):34-36.

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