鐵路工程軟土路基施工技術(shù)

吉桂兵

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和科技水平的快速發(fā)展，交通行業(yè)發(fā)展也十分快速，軟土路基由于其地質(zhì)特性，存在可塑性差、受重力小、含水量大、強(qiáng)度低、粘性小、穩(wěn)定性差等不足，因此一直都是鐵路工程施工中的重難點(diǎn)問題。在軟土路基處理中，施工人員不僅僅需要合理的比選施工處理技術(shù)，同時(shí)還需要綜合考慮到施工工期等因素，以免增加工程造價(jià)成本。這樣一來，軟體地基中的地質(zhì)特性就能夠得到有效改善，并且地基穩(wěn)定性也能夠大大增強(qiáng)，對(duì)提高鐵路工程施工質(zhì)量，產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都具有重要作用。

關(guān)鍵詞：鐵路工程；軟土路基；施工技術(shù)

1概述

軟土一般指含水量大、高壓縮性、低承載力、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。主要可分為淤泥、淤泥質(zhì)土、泥炭、泥炭質(zhì)土等。由于軟土擁有其獨(dú)特的特性，使軟土在自身重力作用下很難演變成流動(dòng)狀態(tài)。因此，淤泥和淤泥質(zhì)土的稠度實(shí)際上通常處于潛流狀態(tài)。常見的軟基處理碾壓密實(shí)，甚至也來不及壓密。淤泥和淤泥質(zhì)土都屬于軟土，正常狀況下呈軟塑狀態(tài)，但是其結(jié)構(gòu)很不穩(wěn)定，容易遭到破壞，而且一經(jīng)擾動(dòng)破壞，其強(qiáng)度就會(huì)劇烈降低至完全喪失承載力。為了滿足人們出行以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸需求，鐵路工程建設(shè)的規(guī)模和數(shù)量都不斷擴(kuò)大，雖然這在一定程度上提高了我國基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展水平，但在實(shí)際建設(shè)施工的過程中，還是很容易出現(xiàn)各種問題，其中最常見的就是軟土路基問題，如果沒有得到有效處理的話，就會(huì)直接降低鐵路施工質(zhì)量。本文主要是對(duì)鐵路施工中軟土路基的特點(diǎn)及處理原則、鐵路施工中軟土路基的施工技術(shù)處理方法方面做出了些詳細(xì)的分析和探討，為有效處理軟土路基提供參考依據(jù)。

1.2特點(diǎn)

就軟土路基的性質(zhì)來說，表現(xiàn)為天然含水量豐富、強(qiáng)度低、空隙大，會(huì)對(duì)鐵路施工質(zhì)量產(chǎn)生直接影響。在鐵路施工中軟土路基的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在四個(gè)方面：一是變形大。鐵路施工中軟土路基由于抗剪強(qiáng)度比較低，一旦受到外界振動(dòng)影響，其結(jié)構(gòu)就會(huì)出現(xiàn)一定程度的變形，引發(fā)基礎(chǔ)土體擠出、地基下沉等問題。二是出現(xiàn)不均勻沉降。在沉積過程中，軟土路基在環(huán)境影響下會(huì)出現(xiàn)微層理構(gòu)造，中間一部分土質(zhì)為粉土和砂層，這會(huì)利于軟土的下沉和凝結(jié)，但這僅僅只會(huì)出現(xiàn)在局部位置，因此整體會(huì)出現(xiàn)不均勻沉降問題。三是透水性差。雖然在軟土中含有較多的水分，但透水性較差，會(huì)限制著地基固結(jié)排水，降低地基荷載的穩(wěn)定性。四是壓縮性較強(qiáng)。正是由于軟土路基的空隙較大，因此在受到外界較大壓力的作用下，就會(huì)明顯壓縮。

1.3處理原則

為了確保軟土路基處理質(zhì)量，在具體施工處理中就需要遵循以下兩個(gè)原則：一是經(jīng)濟(jì)合理原則。在選擇處理方法的時(shí)候，施工技術(shù)人員需要綜合考慮施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，并結(jié)合施工進(jìn)度、材料供應(yīng)、機(jī)械設(shè)備、環(huán)境保護(hù)等多個(gè)方面，在滿足施工標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上盡可能的降低經(jīng)濟(jì)投入，進(jìn)而有效控制施工成本。二是因地制宜原則。一般在軟土路基處理中都會(huì)借助多種材料，因此施工技術(shù)人員在選擇施工材料的時(shí)候應(yīng)該盡可能的就地取材，這會(huì)大大減少材料運(yùn)輸成本，同時(shí)也能夠縮短施工工期，取得較好的效益。

2鐵路施工中對(duì)于軟土路基施工的技術(shù)要求

2.1清除淤泥要求

軟土的深度，是在稻田經(jīng)過排水，再交換罐裝內(nèi)的輕型動(dòng)力觸探試驗(yàn)后測(cè)量，可得到初步的結(jié)果。同時(shí)還要知道地面高程的有效數(shù)據(jù)，并匯總?cè)降挠行罩緮?shù)據(jù)，最后才能確定軟土的深度。具體過程如下：在疏浚工作前，要通過動(dòng)力觸探試驗(yàn)清楚清理淤泥的深度；利用挖掘機(jī)負(fù)責(zé)清理稻田的淤泥，并用車輛將挖出的淤泥運(yùn)到特定的位置，方便日后使用；量取疏浚之后地下室水平數(shù)據(jù)，并根據(jù)試驗(yàn)得知基地的承載力，當(dāng)承載力與規(guī)定的要求不符，就要進(jìn)行二次清理淤泥工作，直到承載力達(dá)標(biāo)，但測(cè)量淤泥的深度要利用輕型動(dòng)力觸探儀來測(cè)量。

2.2選用天然沙礫

換填法主要是路基不符合要求時(shí)而選用的一種方法。通過選用優(yōu)質(zhì)的土質(zhì)換填雜填土，可以有效縮減路面不均勻沉降，且可以增強(qiáng)路基的承載能力。由鐵路施工的工作內(nèi)容可知，人工換填和強(qiáng)制換填是換填法的2種方法，通過對(duì)二者比較，利用人工挖掘換填的路基，能夠承載更大的負(fù)荷。當(dāng)選用粗粒土作為換填土?xí)r，主要是為了提升軟土路基的承載力，但為了起到更好的承載效果，需充分壓實(shí)粗粒土，使用壓路機(jī)對(duì)填土進(jìn)行壓實(shí)。壓實(shí)后，技術(shù)人員還應(yīng)對(duì)其進(jìn)行多次有效檢查，確保其質(zhì)量達(dá)標(biāo)。選用弱風(fēng)化泥巖和紅色砂巖對(duì)該鐵路的K345+150～K345+700區(qū)段的進(jìn)行填料，不能選用全風(fēng)化紅色砂巖和泥巖。當(dāng)路基填料選用軟質(zhì)巖塊時(shí)，通常情況下，填粒的直徑應(yīng)為100～150mm，并且應(yīng)該將<5mm的總量控制在10%～50%。

2.3換填技術(shù)處理法

如果軟土路基的深度比較淺的話，多會(huì)應(yīng)用換填法進(jìn)行處理。這主要是由于如果地基深度較淺，施工人員就可以直接借助挖掘機(jī)等施工設(shè)備將軟土層去除，然后用具有較高抗侵蝕性、穩(wěn)定性以及強(qiáng)度的片石、礫素土、砂素土等材料填換，最后用機(jī)械或人工壓實(shí)填換土。這樣就能夠直接提高軟土路基的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，但如果軟土路基面積較大的話，工程量比較大，因此一般不會(huì)使用。

2.4對(duì)于深層石灰攪拌樁的工作

為了提高鐵路路基的承載力，可選用CFG樁工作方式。該施工方式主要是將石屑、煤粉、水泥、碎石等混合物，通過攪拌均勻建造成的工程用樁，該樁具有高黏度、高強(qiáng)度的特點(diǎn)。CFG樁與傳統(tǒng)的碎石樁相比，CFG樁的承載能力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)碎石樁，同時(shí)CFG樁不僅可以有效減少不均勻的沉降量，還可以增強(qiáng)路基的穩(wěn)定性。在CFG樁施工中選用的固化劑和外加劑主要是由該工程地質(zhì)的基本特征和外部環(huán)境決定。在具體施工中，這些氧化鈉、硫酸鈉、木質(zhì)素硫酸鈣、石膏等外加劑，可將一定劑量的煤粉加入；選用的硅酸鹽水泥標(biāo)號(hào)為325以上；固化劑的添加劑量需在具體施工中確定，通?？刂圃?2%～13%，其中水泥比的范圍是0.45～0.5。石灰是鐵路施工中路基工程的重要材料。軟土中的深層攪拌石灰樁具有高黏度的特點(diǎn)，同時(shí)為了增強(qiáng)地基的抗壓強(qiáng)度和承載力，可根據(jù)地基土的比例，將2種混合物再進(jìn)行混合，從而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)達(dá)到增強(qiáng)地基承載力和抗壓強(qiáng)度的效果。在進(jìn)行深層攪拌石灰樁的工作后，地基土就會(huì)擁有特殊條件，同時(shí)也可以使正常基礎(chǔ)混凝土在工作中產(chǎn)生效果。軟土地基的石灰樁使用，有兩方面需注意：控制石灰原料的質(zhì)量，軟土地基工程中，除了對(duì)石灰的成分有極高的要求外，使用的石灰必須是經(jīng)過處理的。石灰的直徑在磨后是2mm，氧化鈣的含量要≥80%，氧化鎂的含量要≥8.5%。

結(jié)語

綜上所述，軟弱土層具有低強(qiáng)度、高壓縮性的特征。軟土在我國大多數(shù)地方均有分布。在路基建設(shè)時(shí)，很多工作人員卻忽視軟土的處理，結(jié)果就會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)不穩(wěn)定和沉降現(xiàn)象，進(jìn)而給未來交通埋下安全隱患，因此，應(yīng)科學(xué)有效建設(shè)鐵路工程的每個(gè)環(huán)節(jié)，提升鐵路建設(shè)的整體質(zhì)量。

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（作者單位：連云港市鐵路建設(shè)辦公室）