铁路工程施工中软土地基处理技术探究
2021-12-12赵璐
赵璐
摘要∶近年来,我国不断推进铁路项目建设,带动铁路工业的进一步发展。但是,在铁路项目的建设过程中经常会遇到软土地基。如果不使用适当的施工技术进行处理,可能会导致严重的后果,如坍塌和塌陷。因此,铁路施工单位应根据施工情况采用适当的软土地基处理技术,以保证施工质量。根据相关工作实践,论文分析和讨论了铁路工程中处理软土地基的技术。
关键词∶铁路工程施工:软土地基:处理技术
在铁路建设过程中,如果软土地基处理不当,很可能发生大面积沉降,从而延长了铁路工程的建设周期。重要的是要使用先进的软土地基处理技术,以不断提高铁路项目中软土地基的施工质量。与其它工程项目的地基 相比,铁路工程的施工质量受软土地基的影响很大,因此对铁路工程软基 的处理要求也特别高。铁路地基的施工人员必须结合地形特征。采用高效合理的软土地基处理技术,并针对各种软土地基处理技术实施制定良好的 解决方案,以便确保路基变得更加稳定与安全。这是铁路工程行车安全的 基础前提,需要各方都加以重视,并做好相关监管工作。
1铁路软土路基
软土是指洪水沉积、湖泊、沿海、山沟、孔隙比、低抗剪强度、高抗压的细粒土,具有扰动大以及渗透率低的土壤层状复合分布、层之间的物理和机械性能及其他特性之间存在巨大差异等特点。通常地说,软土是指弱土质层,与其他的土质层相比,弱土质层整体的强度较低,其可以被分为软粘性土壤、淤土、淤泥、泥炭土和泥炭,软土习惯用来指代前3种。 因此,在设计和软弱地基的建设过程中,既要把握好软土的性质和土壤层 经过详细研究的特点(尤其是实力和软土变形的动态变化规律),并采取适当的工程措施,确保软弱地基的施工过程中的稳定性和控制铁路工作后的沉降。
2铁路软土地基的特征和风险
2.1透水性能差
由于软土的渗透系数相对较小,因此比土壤渗透系数小得多,因此,当外部荷载超过规定值时,土基容易坍塌,并且软土基础中的有机物比例 特别大。由于有机物的作用,土壤中会形成大量有机物,气泡会继续减少 地基的渗透,从而影响土壤内部渗透通道的正常运行。尤其是在软土层上的土建工程将对铁路基地的沉降时间产生很大影响,尤其是铁路基地的建设强度将继续下降。在软土地基的影响下,铁路地基的水平传播系数远小于垂直传播系数,地基结构变得更加脆弱,如果不及时处理,很可能发生严重的铁路地基倒塌事故。
2.2含水量高
软土地基的最显着特征是其高水分含量。这是因为软土基础主要由淤泥和粘土颗粒组成,并且内部含有更多的有机物。不管其简单性,上述材料都具有良好的吸收性。在地质环境或更复杂的地质环境条件下,将形成稳定的聚集结构,这将不断提高基础这部分的吸水能力。软土地基通常处于软塑性状态和半流体塑性状态,并且土壤颗粒的含水量特别高,并且空隙率大。软土的稳定性特别差,因此如果自然降雨继续增加,地基的上部结构很容易倒塌。
2.3明显的流变性
在外部载荷增加的背景下,软土基础的流变性变得越来越明显,并且 由于该过程特别缓慢,因此基础的土层表现出严重的剪切变形。停止时,地基的抗剪强度逐渐减弱,在严重情况下会发生固结和沉降。由于软土地基具有特别明显的流变特性,地基上部结构的沉降是不同的,并且差异很 大,在高速公路项目中,很容易引起车辆跳动现象。为了更好地提高铁路 工程软土地基的处理效果,施工人员应适当改善软土地基的土性,提高软 土地基的抗剪强度。
3铁路工程中软土地基的处理技术
3.1深层水泥搅拌桩
在铁路建设中,采用深层水泥搅拌桩处理软土地基可以解决工程项目中的软土地基问题。同时,深层水泥搅拌桩也得到了广泛的应用,对软土 和粉状土具有很强的适用性。实际操作过程如下:施工人员结合当前铁路工程施工现场的实际情况,进行试桩工作,并对软土地基的性能进行综合 分析。根据现场施工数据,确定混凝土的配合比,施工完毕后检查搅拌桩的质量。如果质量标准不符合设计要求,则必须对搅拌桩进行二次浇筑,以确保搅拌桩的强硬度等。深层水泥搅拌桩的出现对于提高铁路项目的建设水平具有重要意义。技术人员需要做好相关研究工作,根据试批数据有效调整施工技术的应用方案,然后利用路基的软土地基处理能力加强工程建设。当项目的施工全部投人使用时,将损害该项目的施工现场,以防止路基结构的稳定性。
3.2表面处理技术
软基础的表面相对较弱,表面处理可用于在铁路梁上进行施工。为避 免基础局部区域的剪切变形,可以使用排水或填充,以促进软土地基表面强度的巩固,从而促进机械结构的平稳发展。另外,需要确保软土地基的填充载荷与基础条件相平衡,以促进更安全、更稳定的施工环境。对于某 些地基,由于地表土壤柔软度好并且含有大量的水,因此,在施工前必须进行开挖工作,以促进地表水从沟槽的顺畅排水,并确保机器能够促进正常运行,浇水即顺利保证施工进度。同时,在挖沟期间必须进行回填操作,并且可以选择具有较高水渗透性的材料来完成。
3.3排水固结法
排水固结法是指通过预压荷载高速铁路路基的形式开展高速铁路路基软土地基作业方法之一,由于其施工成本较低以及施工要求简单等特点,具有广泛的应用市场。然而,在实际的排水固结法应用过程中,需要 耗费一定的时间完成高速铁路路基的预压工作,再加上压载条件较差,无 形中提升了排水固结法的应用难度。与此同时,具有以下两个方面的缺陷:第一个方面是排水固结法只能加速固结和沉降,如果需要处理的软土 地基对沉降和不均匀的沉降提出了较高的要求,那么将无法应用好排水固结法;第二个方面是排水固结法存在处理深度的极限值,其极限值一般在12.0~15.0m 之间。如果超出了处理深度的极限值,那么软土地基的孔压消散相当困难。真空预压:在进行真空预压作业时,为能确保泵人吸水管内 产生负压环境,施工人员应当借助于增加地面砂垫层的形式,从而打破软 土地基的固结状态。一般来说,施工人员可以采取设置砂垫层或塑料排水沟的形式来加快真空预压的效果。
3.4石灰桩
机械孔填充生石灰或钙的片段,进一步渗透到由石灰和土壤和改善围绕桩的土壤,桩的复合地基土组成的交换性能的效果之间的水溶胀性离子压实堆水硬性材料。通过观察石灰土加固应用方法,能发现其具有较为悠久的应用历史。一般来说,在石灰资源较为丰富的地区,应当以石灰土加 固法为主,能有效地降低加工成本。然而,石灰土加固法具有明显的技术 缺陷,已然无法满足软土地基的施工工艺要求,石灰土加固法适用于软粘 土地基。
结束语
综上所述,随着我国经济的快速发展,铁路工程在建设中发挥着重要 作用,但也存在着技术难题。软土地基由于施工孔洞少、含水量高、渗透性差,施工难度较大。软土地基施工质量对铁路的使用寿命有着非常重要的影响。加强对软土地基施工的技术把握是十分必要的。因此,对软土地基的特点展开详细的研究,并有针对性地采取相应的软土地基处理技术进行施工处理,以保证铁路路基的性能,提高其使用寿命。
参考文献:
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