铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术探析

摘要：铁路工程是我国当前基础工程建设的重要组成部分，对国家的经济建设以及人们的日常出行有着极大的影响。当前铁路工程的建设范围不断扩大，在实际施工中，施工区域中的地质条件会影响工程建设质量。针对软土地质这一影响施工的问题，施工人员应当注意对地基的处理，确保工程的完成质量，提升铁路运行过程的安全性。在软土地基的处理中，铁路施工人员常常会使用大孔径钻孔桩技术来完成施工处理操作。本文针对软土地基的特征进行了介绍，就如何在软土地质环境中应用大孔径钻孔桩技术进行了分析。

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.

关键词：铁路施工;软土地区;大孔径钻孔桩技术;应用分析

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

中图分类号：U213.1                                      文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）17-0124-03

0  引言

铁路工程的建设范围逐渐扩大，因此工程需要跨越多种地形进行，施工中常常会遇到软土地基等施工区域的地質问题。要想解决这类问题，则施工人员应当正确认识软土地基的性质，并采取合适的施工技术对地基进行处理，降低地质因素对施工质量的影响，保证工程的建设质量以及铁路的施工安全性。在当前的铁路施工中，大孔径钻孔桩技术有效的优化了软土地基性质，提升了施工质量。

1  软土地区的地质性质分析

1.1 软土的分布

软土地质结构在我国许多地区中都有分布，我国北方地区的溪流、河床以及降雨量较大的区域、南方的水域以及沼泽等区域都有较多的软土分布，其地基的性质给这些区域的工程施工造成了极大的影响。表1为我国软土地基的分布情况。

1.2 软土地基的特征分析

1.2.1 抗剪强度低

当前自然环境之中的软土地基一般呈现为软塑态或是流塑态，软土地基的抗剪强度会受到多种自然因素的影响，在实际施工中技术人员应当明确这些影响地基结构强度的因素。在实际施工中加荷速度、排水固结等因素都会影响软土地基的稳定性以及结构强度。软土地基的抗剪强度低，在实际施工中容易受到外界压力的影响而出现变形等问题，不利于工程的高质量完成。

1.2.2 渗透性差

软土地基的含水量较高，但是其土层结构的渗透性较差。在实际施工过程中，技术人员通常要对软土地基进行加固处理，以保证地基结构强度。软土地基较差的渗透性会直接导致地基加固过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区有着大量的软土地基分布，对铁路施工的进行有着极大的影响。流水沉淀作用造成这些地区中软土地基的土质孔径的扩大，使得地基在施工中更容易受到外界的压力的影响出现变形，增加了铁路施工中钻孔排水工作的进行难度。

2  大孔径钻孔桩技术应用中存在的异常问题

针对铁路施工中软土地基存在的压缩性强、孔隙比大、渗透性差等问题，施工技术人员常会使用大孔径钻孔桩技术，借助桩基础来强化软土地基的承载力和稳定性，确保其结构满足铁路工程的建设需求。大孔径钻孔桩技术可以有效的提升软土地基的承载力和稳定性，并改良地基的不均匀沉降性能，对于我国大部分地区的软土地基有着较强的适应能力。但是，在桩基础施工过程中，钻孔处理常常会出现一些问题，影响桩基础的施工，下文对当前大孔径钻孔桩技术应用中存在的问题进行了介绍。

2.1 塌孔问题

我国沿海以及湖泊地区存在较为复杂的沉积层，这类软土地基的含水量大、结构强度差、压缩性强，在钻孔过程中常常会出现较为严重的沉降问题，造成钻孔过程中孔壁的坍塌，影响正常的施工操作。图1为钻孔施工中的塌孔现象。

塌孔问题的出现会影响施工过程的进行，并造成孔内水位的下降等现象，降低施工钻进效率，影响工程的正常进行。严重的塌孔现象还会造成孔壁周边土层的结构问题，威胁施工安全。针对这一施工问题，施工人员首先应当暂停施工钻孔操作，针对塌孔问题的出现原因进行分析。常见的几种原因包括施工泥浆比重的不合理以及水头高度的不达标等，技术人员可以结合存在的问题设计合理的应对措施，保证后续施工的正常进行。除此之外，施工中技术人员还要做好塌孔问题的预防工作，结合施工土层的结构来合理设计施工泥浆的比例，控制钻孔设备的护筒高度，保证工程的安全进行。

2.2 钻孔偏斜弯曲问题

钻孔偏斜弯曲问题的出现会影响工程的建设质量，降低软土地基的处理效果。在出现这一问题时，技术人员首先要对施工中存在的问题进行分析，结合实际情况设计相应的处理措施，保证后续施工的正常进行[1]。造成钻孔偏斜问题的原因可能是施工设备操作措施、施工操作技术不规范以及施工技术和区域地质条件不相适应，影响了工程的高质量完成。其次，在施工中，技术人员要重视对钻孔偏斜问题的预防管理，避免这一问题的出现影响工程的高质量完成。在钻机的安装中，技术人员要保证设备的水平，并结合施工需求来调整钻机的位置和方向，确保参数设置和工程建设计划相一致。在施工中技术人员要严格控制钻杆长度，避免钻机在钻进过程中出现摇晃问题，导致错误。在出现偏斜弯曲问题之后，技术人员可以使用扫孔法来对钻孔方向进行调整和矫正，保证后续施工过程的高质量完成。

2.3 钻孔漏水问题

在软土地基的处理过程中，造成钻孔漏水问题的主要原因是施工区域的土质透水性较强，其成分主要是流沙，在施工中，常常会由于施工泥浆的稠度问题而造成施工回填不及时，引起孔内出现漏水问题，不利于工程的正常进行。针对施工钻孔漏水问题，施工人员应当强化施工管理，加强对泥浆成分的管理，提升施工质量。

3  软土地区铁路施工中大孔径钻孔桩技术的应用分析

3.1 优化施工准备工作

在正式施工开始之前，技术人员首先要结合施工需求来做好施工准备工作，确保工程施工过程中不会出现意外因素，确保工程的建设质量。第一，施工技术人员要加强对施工区域的勘测，在充分了解施工区域的地质条件以及施工地貌之后来完善钻孔施工的技术细节。在大孔径钻孔桩技术的使用中，技术人员要精确计算钻孔深度，并提升工程原材料的用量计算准确度，保证工程中不出现材料的浪费。除此之外，施工技术人员要明确软土地基的混凝土充盈参数，强化桩基管理工作，确保工程的高质量完成。第二，做好施工现场准备工作，为了保证钻孔施工的正常进行，施工人员要对施工区域进行清理，保证不存在影响施工的杂物。为了保证工程的正常进行，技术人员还可以使用一些压实施工设备来对现场土层进行压实处理，确保施工区域的平整度，避免施工孔径偏斜等问题的出现。第三，结合施工需求来选择合适的施工设备。不同的施工设备可以在不同的环境中使用，技术人员要结合工程需求以及施工区域的环境来选择施工中的设备。除此之外，技术人员还要结合设备来设计合理的钻孔方式，并结合区域地形来完成施工平台的搭建，保证后续工程的正常进行。第四，在施工开始之前技术人员要对施工设备进行检查，确保其性能正常，保证工程的正常进行。图2为大孔径钻孔桩施工技术的使用流程，施工管理人员应当结合施工需求，按照施工流程来完成对软土地基的处理，优化工程的建设质量。

3.2 合理设计泥浆的技术指标

在铁路施工的大孔径钻孔桩技术的使用中，泥浆的配比成分对软土地基的处理效果有着较大的影响。泥浆成分可能会导致漏水等问题，进而影响工程的正常施工。因此，在工程中技術人员要重视泥浆的配比，优化其技术性能，保证大孔径钻孔桩技术可以发挥正常的作用。在施工过程中，技术人员往往需要针对施工泥浆的相对密度、粘度、静切力、含砂率、胶体率以及失水率等参数进行记录和调整，以保证后续施工的正常进行。表2为施工中泥浆的性能指标。

3.3 钻孔操作

在铁路施工软土地基的大孔径钻孔桩技术的应用过程中，为了保证工程的高质量完成，技术人员应当重视钻孔施工过程的操作。首先，技术人员要结合工程需求来完成钻孔设备的安装，以保证后续施工的正常进行。现代施工钻孔设备的安装需要结合施工规划进行，以保证设备的位置以及参数等满足施工要求。在安装中，技术人员除了要对施工位置进行调整之外，还要采取一定的措施来保证施工设备的运行稳定，避免在钻孔中钻杆的摇动引起钻孔的偏斜，保证工程的质量。在当前的钻孔施工中，技术人员一般会在施工区域中铺设钢板或是石板，以此来强化施工区域软土地基的承载力，保证施工设备的稳定性，避免钻孔过程出现偏差。针对一些施工设备参数如钻头的选择以及钻杆长度等，技术人员要结合工程需求进行严格的管理和审查，保证参数的正确性，提升工程建设质量。

在实际的钻孔操作中，技术人员要严格按照施工规范来管理钻孔次数和钻孔的精确度。针对一些尺寸较大的钻孔桩，技术人员可以采用多次钻孔的方式来提升钻孔的精确度，优化工程的施工质量。在钻孔过程中，技术人员要关注软土地基结构的变化，避免操作问题造成塌孔等问题的出现，保证施工过程的安全性[2]。为了保证钻孔处理的质量，技术人员可以在钻孔开始之前对地基进行加固，优化稳定性，避免钻孔偏斜等问题。施工中技术人员要保证钻孔速度的稳定，保证钻孔的连续性，避免操作中断影响工程的建设质量。在钻孔中，技术人员要定时对孔壁进行检测，确保钻孔的竖直度以及结构强度。当前的施工中技术人员为了保证钻孔质量往往会采取多次成孔的施工方式。第一次钻孔主要是保证施工操作达到标高，第二第三次的钻孔则完成对施工孔的扩展，保证桩基础施工的正常进行。

3.4 孔洞清理

在钻孔完成之后，技术人员要对钻孔进行清理，保证钻孔内部的洁净，保证后续施工措施的正常进行。在清孔过程中，技术人员应当首先进行钻孔的检测，保证孔深、孔径以及竖直度等参数满足工程的建设需求，确保后续工程的建设质量。在清孔操作中，当前使用较多的施工技术包括抽浆、换浆以及掏渣等清理方式。在清孔过程中，技术人员应当正确使用清理技术，避免钻孔坍塌问题的出现。首先，技术任玉环要对钻孔内部的水头位置进行控制，避免清理过程影响孔洞的结构。其次，在清孔完成之后，技术人员要对钻孔之中的浆液进行取样分析，确保技术指标满足施工要求。

3.5 钢筋笼的加工安装

钢筋笼的加工以及安装需要使用大型的机械设备，因此施工人员在工程中要自觉提升技术能力，确保机械设备的规范化操作。在钢筋骨架的制作中，技術人员首先要使用机械设备来完成对钢筋骨架位置的调整，之后由施工人员完成焊接处理，保证钢筋笼的结构质量。在施工中，为了提升钢筋笼的结构强度，技术人员往往会在钢筋笼的加强筋上设置十字撑，强化结构强度。同时，为了优化钢筋笼的结构质量，技术人员要保证制作中使用的钢筋直径应当和主筋的直径相同，避免后续施工和使用中出现钢筋笼骨架变形的问题，确保工程的建设质量。钢筋笼制作完成之后，技术人员要将其存放在干燥平整环境中，避免钢筋锈蚀问题影响工程的建设。在安装环节中，技术人员要使用车辆来完成钢筋笼运输，避免其结构变形。吊装操作也要在管理人员的监督之下完成，确保吊装位置满足工程需求，优化软土地基的性质。图3为钢筋笼加工图。

4  结语

在当前铁路工程的施工中，软土地基的存在会影响工程的建设，其压缩性以及渗透性等性质会影响铁路建筑结构质量，不利于铁路设施的安全使用。大孔径钻孔桩技术可以有效的提升软土地基结构稳定性，加固地基结构，满足了当前铁路工程的建设需求，是当前铁路工程推广建设中的重要施工手段。

参考文献：

[1]房同磊.桥梁孔桩技术施工的技术措施分析[J].四川水泥， 2015（10）：30-31.

[2]葛志伟.分析铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术[J].黑龙江科技信息，2015（09）：12-13.

[3]苏帅.铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术[J].施工技术，2015（S2）.

作者简介：董延伟（1975-），男，辽宁海城人，中交隧道局三亚有轨电车项目经理部书记，兼三亚有轨电车土建项目经理，助理工程师，主要从事铁路工程施工管理工作。