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铁路工程施工中软土地基处理技术探究

2022-12-31赵梦瑜

中华建设 2022年2期
关键词:排水板桩体软土

赵梦瑜

现阶段社会经济的高速增长,铁路工程的重要作用不容小觑。路基建设是整个项目的运行基础,现场施工水平对后期的使用安全有着重要的影响。现阶段,软土项目工程建设中存在的问题较大,有关部门要引起高度的重视,稳扎稳打。基础越牢固,整个工程的内部结构才能越稳定,安全性越有保障。下面针对目前在软土基工程施工中经常用到的一些问题,展开如下探讨,仅供参考。

在整个公路工程建设过程中,如果路基施工地点土质较软时,其内部含水量密度以及结构之间的间隙也会偏高,整体的承载能力无法满足日常出行需求。因此,必须针对这种路段提前做好相应的调整措施,确保路面结构的稳定性。在具体工程的实施阶段,要加强软土基路程质量管控。现阶段常用的路基修复技术模式有:固结排水,内部垫层置换、加大夯实力度和高压注浆等。如果该施工路段的软土层处理不够得当,严重者会给后期的运行带来坍塌等重大事故。因此,软土层的路基施工中处理技术的选择非常重要,需要根据特定条件确定最佳方案。进一步提升原有结构的稳定性,提升路面的承受能力,方可确保后期的安全运行。

一、铁路软土地基的特点与危害

1.透水性能差

从渗透性来看,软土层渗透系数普遍较低,如果外界的载荷超出标准范围时,极易诱发出现路段下沉,引起路面坍塌等重大事故。软土中含有大量的有机物成分,而这些物质本身含有大量的气泡,这些气泡阻碍了结构渗透通道的正常工作,出现路面下沉。一旦在这些软土路面上直接进行路面建设,主体结构的稳定性不足,加剧了路面下沉发生的机率。由于软土结构特性决定了,其在水平方向的渗透系数远低于垂直方向的渗透系数,结构脆性大,如果修复不及时,极可能诱发路面坍塌,给人们的出行安全带来严重的威胁。

2.含水量较大

软土层地基本身的水分含量较高,主要是由地基结构的组成决定的。内部含有大量的粉土以及黏土颗粒,在大量的有机物质作用下,吸收大量的水分。不受施工场地的地质条件影响,均在絮状构造中存储大量的水分。软土地基的内部含有大量的水分,孔与孔之间的间隙非常大。由于土层结构不够稳定,遇到雨量较大的季节,结构的上部极易出现下沉,导致路面塌陷。

3.抗剪强度较低

从排水的性能来看,由于抗剪性能相对较弱。在无其它辅助排水设施的前提下,土壤自带摩擦角几乎为零,抗剪能力逐步变差。当完成的固结的软土结构中,深度越大,排水性能越差。在特定的外界环境干扰下,会加速地基的下沉,工程质量受到严重破坏。这种问题的根源是软土基的处理不够完善,结构不稳定,影响工程的正常使用年限。

二、铁路工程施工中软土地基处理技术

1.CFG桩软土地基处理技术

从以往施工经验来看,技术人员将一定比例的砂石、粉煤灰、水泥等材料,加入适量的水后,进行搅拌,在专用机械设备的辅助下完成桩体制作,成品结构稳定性较高。主要应用到的技术为CFG桩基处理技术,该技术是一种强度相对较低的混凝土桩施工工艺。在铁路施工项目中可以借助该技术来完成软土基的处理,可以有效提升桩基的稳定性和强度,载荷逐层递增,性价比优势较高。主要实施工艺如下:(1)根据施工场所的地下水位情况,选择适宜的成桩工艺。当水位相对较低时,常用到的长螺栓钻孔技术完成桩体固定。(2)在施工中严格把控桩顶标高,根据设计要求科学规范桩体间距,并按照工艺标准完成相关作业。(3)成桩需要按照规定完成验收和检测,需要严格控制静压时间。

2.粉喷桩软土地基处理技术

粉喷桩处理技术则需要在专业的搅拌设备辅助下完成桩基处理。首先,需要通过搅拌机完成水泥、灰粉等材料的灌注,完成灌注作业后,由工作人员开始搅拌作业,待到充分拌和后。需要在粉喷桩机的辅助下展开二次作业,桩体固定到指定地点。随后桩体内部起到地基加固作用的物质与土壤进一步反应后,提升软土基的稳定性,起到地基稳固的作用。从以往施工案例来看,在实际操作中应用到粉喷桩地基处理技术后,整个工程的地基结构稳定性更强,塌陷事故明显下降,同时还能够有效缓解路面出现偏移等现象发生。在实际应用中,该技术的处理范围大,需要综合多方面的知识,根据排水情况得出最终排水量,进一步选定最佳施工方位。

3.深层水泥搅拌桩

铁路工程施工阶段,深层水泥搅拌桩施工技术也是改善软土基问题的有效方案。其主要实施步骤如下:正式开始施工前,施工人员要深入了解现场情况,展开试桩作业,同时对整体性能作出综合判断。结合现场的有关反馈材料,科学调配材料比例,完成作业后还要对桩体性能进行检测。如果发现质量异常,还需要进一步操作,通过二次浇注提升桩体强度。该技术的应用和推广,使我国在铁路工程项目建设中的综合实力有了明显提升。在实际应用中,施工人员还要及时调整技术的不合理之处,在试桩数据的辅助下不断优化最终方案,提升整体应变能力。及时排除危险因素,为工程安全运行打下牢固的基础。

4.塑料排水板

在现阶段的地基施工中,排水设备主要应用材料为滤膜和芯板。而在塑料类排水板的固定过程中,通过间距的调整对排水板进行设置。打设结果直接影响到软土层中的水分含量,起到地基稳固的作用。在施工现场的管理中,以下几方面的内容要重点把握:应用于软土基施工中的排水板要尽量确保排水板的完整性,整条安装能够确保积水及时排出,延缓泄露等问题发生。要想确保整个项目施工阶段的排水功能满足实际需求,必须要仔细排查相关设备,特别是在排水板周边,要避免出现接头。此外,在整个软土基工程的排水系统施工过程中,要严格按照技术标准来约束员工行为,严防排水板安装中出现混入泥沙,堵塞排水管道。同时,要严控排水系统的密实度,达到工程的使用需求。整个排水板作业的最后环节,需要完成管头的矫正工作,该环节需要人工来完成相应操作。此外,还要在洞口周边用砂土来进一步提升其稳固性,桩头整体的垂直度需要达到设计要求。

5.预应力混凝土管桩技术

从现有的施工技术模式来看,常用的预应力管桩工艺按照作用力的形式,大致分为以下两类:(1)先张力预应力施工技术。(2)后张力预应力操作技术。先张力,顾名思义,主要应用到的施工技术为先张法,用来完成稳定性要求较高的混凝土构件的现场施工。从结构上来看,该构件为筒体结构,内部空心。其构成三要素分别为:桩身主体、端头以及外部的钢制套箍。对于软土基的施工技术管理中,从以下方面提高重视:第一,需要了解施工地点的软土基整体含水量,同时根据相关数据,确定最佳的桩尖应用模式,将其安置于抵桩下端。第二,管桩施工中常用静压或者锤击等工艺来进行操作,还要注重施工中的力度调整。经过长期的施工实践来看,锤击法的应用反馈效果更佳。第三,要加强对配筋工艺的现场监管,确保工艺质量。同时结合该项目的管桩结构特点,区分好预应力配筋。一定要选择质优价廉的材料,确保主体结构的稳定性。第四,整套工艺完成后,需要根据验收结果进一步完善养护方案。综合以往工程中常见的问题,事先完善防御体系。为了进一步提升铁路工程的稳定性,一定要确保管桩施工技术在施工过程中的优势得到充分发挥。

三、铁路软土地基处理技术在应用中的注意事项

首先,施工单位要深入了解地形构造以及周边环境,确保地基牢固,满足使用需求。因此,施工前期的考察工作非常重要,可以根据地形勘测结果来了解土质分布情况以及载重能力,尽量避免施工中出现地基破损。其次,夯实地基的稳定性是为了进一步提升铁路项目的整体质量,为后期出行安全提供更加全面的保证,降低事故发生的机率。所以,在对软土基操作时要科学选择填筑形式,进一步提升施工质量。再次,铁路工程建设中对于施工路段的沉降情况有着明确的技术要求,所以在施工时要提高重视,严格把控。整个施工的操作步骤要科学严谨,实时检测相关数据,发现偏差及时调整,以免遗留重大安全隐患。最后,整个铁路项目的建设用时长,涉及到不同专业的知识,同时需要较大的地区跨越。在地基沉降问题的处理上难度相对较大。所以,可以借助先进的施工技术来完成路面的维修和保养操作,尽量避免技术上的操作失误诱发的安全事故。

四、结语

总而言之,充分发挥软土基的处理工艺优势可以进一步提升地基的稳定性,提升工作效率,避免运行中出现大面积的路面坍塌事故发生。在现代科技的推动下,我国铁路项目施工技术明显提升。但是在项目施工中难免会碰到软土基路段,现场施工人员要在技术规范指导下,结合工期的要求,对现有工作进行全面调控。充分发挥现有软土基路段处理技术的优势,在达到工程技术标准的前提下,不断提升我国铁路工程事业的整体水平。

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