铁路工程施工中的软土地基处理技术分析 陆伟勇

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:陆伟勇
[导读] 摘要:在铁路工程建设项目快速发展下,铁路网也是日益完善,铁路所处的地区较为广泛,涉及到不良地质的情况多。
        中铁三局集团广东建设工程有限公司  广东广州  510000
        摘要:在铁路工程建设项目快速发展下,铁路网也是日益完善,铁路所处的地区较为广泛,涉及到不良地质的情况多。特别是软土广泛的存在于沿海、河、湖泊等地区,软土会对铁路工程建设施工有着直接影响。基于此,本文主要从作者实际工作经验入手,简要的分析铁路工程软土地基处理技术,希望对有关从业人员带来帮助。
        关键词:铁路工程;软土地基;施工技术
        前言:地基处理能够确保铁路工程建设质量,软土地基施工会对铁路工程施工建设质量有着直接影响。在现阶段的铁路地基施工阶段,主要是采用深层密实方法、换填方法、化学加固方法进行处理,效果比较显著,可以对铁路工程建设质量、铁路运输安全性进行保障,进而为铁路工程建设发展奠定坚实基础。
        1 铁路工程的软土地基施工技术分析
        软土主要是对于正常土质来讲,是一种容易变形的特殊土质,其含水量较大,在沿海地区的分部比较广泛,同时内陆地区的湖泊和河流等地也广泛存在。其容易变形,承受力有限,在铁路设计及施工中会造成一定的阻碍,其工程特性以及工程问题如下:
        1.1 软土地基的工程特性
        第一,变形量大。软土中含水量较大,有机成分的含量也比较高,而且大量的水分存在使得土壤颗粒间的缝隙变得更大,这就导致其变形量比较大。
        第二,压缩性强。我国地域宽广幅员辽阔,在沿海区域以及西南地区的土地很多属于软土地质,这样的土质区域最重要的一个特性就是在一定范围内含水量大,所以使土质当中的空隙增大,如果对应的荷载作用在软土地基上会对其造成一些压缩变形的影响,在很大程度上能够更好将软土地基的压缩系数提高,若在实际建设当中,不能使用一些科学有效的处理对策和方法,会对软土地基的上部结构造成不均匀沉降,这样就会对整个工程项目的施工质量以及施工周期造成不利影响。
        第三,侧向变形较大。软土层的内部结构中因含水量过大而并不紧密,因此极易发生侧向变形,侧向变形后对上部结构物产生位移影响,例如,软土路基发生沉降,导致与铁轨的初始数据不能匹配,极易在火车运行过程中出现脱轨现象,存在较大的安全隐患。
        1.2 软土地基常见的工程问题
        第一,地基承载力问题。软土地基承载能力较弱,如果不进行处理的话,铁路运行过程会给其施加较大的荷载,使其发生塌陷或者下降,如果塌陷情况严重会给铁路运行带来较大的安全问题。
        第二,位移问题。铁路软基上的结构一旦发生沉降,就会导致一定区域内的其他设施出现相应的移动,一旦发生位置移动就会导致其与火车的运行线路不匹配,极易会造成脱轨问题。
        第三,不均匀沉降问题。不同路段的路基承受荷载系数各不相同,在相同软土地质条件下,承受要求能力高的路段或区间它的沉降度也就高于承受重力系数小的路段或区间,这就会导致不均匀沉降问题的发生,火车经过这一路段有可能会发生侧翻的问题。
        2 铁路施工中常见的软土地基处理方法
        2.1 深层密实法
        深层密实法一般在整体地基加固的过程中利用振动或是挤压的方式来改善软土层的密实程度,通过外力的作用,软土层的密度则会达到铁路路基施工的要求。当前常见的有强夯法、砂桩法等,其中强夯法应用比较常见,其在使用中可以通过加大重力来缩短软土的稳定周期,即运用升降机,重复升降重力锤,并以此反复敲打软土路基,这样可以提高排水速率,提高路基的稳定性。这一方法操作简单,成本也比较低,过去在软土路基处理中经常会用到这一方法。但是这一方法不适用于低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土等地基,也就是在高饱和的建设施工环境下避免使用这一处理办法。砂桩法是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后再将砂挤入土中,这样就可以形成大直径的密实砂柱体,以此来加固软土地及可以提高其强度与稳定性,满足铁路运输的负荷要求,而且还可以防止砂土液化、增大了软弱地基土的整体稳定性,效果较好。


        2.2 换填法
        换填法指的是将原本的软土层挖出,然后使用强度比较高的砂土碎石等材料进行回填,回填后要重复碾压,提高回填材料由于原有土层的结合度,最终提高地基的强度和稳定性,满足铁路的施工要求。但是换填法一般用在地坪等施工条件下,且回填材料的硬度也得到保证,这样才可以保证施工质量。
        2.3 排水固结法
        一些含水量较大的软土地基可以使用排水固结法,尤其是一些淤泥类地基,具体的使用方法是在地基中设置竖井或是排水系统,这样可以使得施工现场软土层中的水含量保持一定的平衡,而且将地基中的多余的水分排出能够有效改善软土的密实程度,处理后的硬度也能够满足铁路运输的承载要求。
        2.4 化学加固法
        化学加固法指的是向软土地及中加入水泥或者一些其他的化学材料来处理地基的方法,一般该方法适用于砂土、淤泥等土质结构的软土层,通过注浆、水泥土搅拌等方式来改变软土层的密实程度并提高软土层的承重能力。在施工中需要注意材料的配比问题,以便保障施工质量。
        3 铁路工程软土地基处理技术的应用
        3.1 砂石桩
        砂石桩施工中主要实力用硬度较高的砂石来改善软土的特性,使其变得更加紧密结实,而且通过排水减压的方式使得土质结构得到较大的改善,进一步提高了软土层的强度与稳定性。在正式施工中,相关施工人员还需要注意以下几个方面,一是按照从里到外的顺序进行施工,最大程度上将软土排挤出来;二是针对一些粘性较大的土质可以利用间隔跳打的方式,这样就能够保证原有土层的稳定性,还能够提高其强度。
        3.2 塑料排水板
        塑料排水板由滤膜和芯板组成,利用塑料排水板对软土进行加固,主要就是通过设置一定的间距,将塑料排水板进行打设,以此来改善的软土层中的水分,保证地基中的水分含量,进一步巩固铁路地基。在实际施工中需要注意以下几个方面,一是施工中需要使用整条的排水板,便于确保排水的通畅且不会发生泄露的问题;二是在最后的施工环节应该通过人工的方式扶正外漏的管头,并且利用砂土稳固洞口,保证整体的桩头是直立的。
        3.3 袋装砂井
        袋装砂井主要是将砂装入到长条形装透水性好的编制袋中,用专用的机器将其打入到软土地基层中,其能够保证施工的连续性并且避免出现缩径现象。而且袋装砂井的直径相对较小,可以节约材料,施工成本较低,这也是铁路施工中最常用的软土地基处理方法。在施工中还需要注意以下几个方面,第一,要精准的定位砂井的位置并保证其垂直度,在沉桩施工的时候可以利用两台经纬仪来对井位进行控制,锤球则是对砂井的垂直度进行控制;第二,砂袋装砂之后不能长时间额暴露在阳光下,因此要注意遮盖,且防止刮破砂袋。
        结束语:
        总的来说,我国软土地基分布广泛,在铁路网的建设中造成较大的阻碍,在设计及施工时,要有针对性的采用适宜的软土地基处理方法。在铁路软土地基处理技术的应用中,砂石桩、塑料排水板、袋装砂井等都可以有效的提高软土地基的强度,从而保障铁路软土地基上部结构的稳定与安全。
        参考文献:
        [1]边嘉鹏.铁路工程施工中软土地基处理技术研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(02):121.
        [2]张明,郭凯旋.铁路路基软基处理效果分析与方案优选[J].低温建筑技术,2019(10):109-111+116.
        [3]成宝利.铁路软基处理的方法及其质量控制[J].工程建设与设计,2019(21):42-44.
        [4]杨琪,翟春英.铁路路基软基处理水泥搅拌桩施工要点研究[J].建筑技术开发,2019(04):51-52.
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