摘要:近些年,随着铁路基础建设不断推进,建设过程中常常遇到软土地基,为了保证铁路工程的质量,必须优化铁路软基处理方法,同时加强铁路软基处理的质量控制。基于此,本文简要介绍了铁路软基的内涵及特点,分别从不同的方面阐述了铁路软基处理的方法及其质量控制方法,提高铁路工程施工的效率与质量。
关键词:铁路软基;处理;方法;质量控制
近年来,随着我国经济社会持续健康发展,铁路运营里程不断增加,路网建设不断完善。铁路是国家现代化建设的重要引擎,它的施工质量与施工效率的重要性不言而喻。在铁路工程施工中,路基施工处理的质量在很大程度上决定着整个工程的质量,修建在软土地区的路基充分考虑沉降以及路基填筑引起软土滑动的稳定问题,保证软土路基的施工质量[1]。
一、铁路软基的特点
软土路基是一种常见的路基类型,在铁路建设中不可避免地遇到各种路基形式,与其他的路基形式相比,软土路基的含水量较高,孔隙比大,它的压缩能力非常强,渗水效果差。在铁路工程的施工中,线路不可避免的会穿越特殊软土地段,如沿海填筑区、水塘及江河湖泊的沿岸等。由此可见,加强对铁路软基处理的方法及其质量控制非常重要。
结合当下路工程施工的具体情况来看,软土路基的施工在整个施工环节中占据着非常重要的地位,可以延伸铁路覆盖的范围,连通各个地区。与其他的路基相比,软土路基的特点主要体现在以下几个方面:第一,软基的含水量比其他路基形式高,通常由淤泥、淤泥质土、水下沉积的饱和软黏土为主组成的软土。第二,软土路基具有孔隙比大,压缩性高,受软土土质因素及所处地形因素的影响,有机质含量大,大部分尚未完全分解,天然孔隙比大。第三,软土路基的抗剪强度比较弱,流变性显著,在软土路基的施工中,整体的路基处理体现着一定的差异,会在一定程度上弱化路基的抗剪强度[2]。
二、铁路软基处理的方法
(一)换填处理法
此种处理方法适合浅层软弱地基处理,挖出需换填的土层,并将底部平整,底部起伏较大,应设置台阶或放缓坡,选用材料符合所处路基部位的设计要求,按先深后浅的顺序分层填筑压实达到相应路基部位的压实标准,进而改善地基的承载能力,提高地基的稳定性以及抗变形性。在使用此种处理方式时,需要分析砂砾中石头的含量、级配与粒径,落实好试验检测工作。通常来说,为了更好地满足路基施工的深度需求,路基换填的深度要控制在3米之內。
(二)复合地基处理法
此种路基处理方式可以大幅提高地基的承载力与强度,提高地基的的稳定性,最大限度地避免地基沉降,适合使用在各类软土地基中。常用的符合地基处理法主要有高压旋喷桩、水泥搅拌桩和CFG桩等等。第一,高压旋喷桩。此种加固技术借助钻机将装有喷嘴的注浆管钻到预定的位置,之后利用高压设备把浆液变为压力约为20MPa的高压水流,用喷嘴中喷射出的高压水流破坏土体结构,与此同时,钻杆向上提高,强制性的把土粒和浆液搅拌均匀,待浆液凝固之后,土中就会生成一个固体。此种技术应用范围较广,它的工艺比较简单,而且施工比较方便,可以短时间内实现地基加固的目标,具有良好的耐久性,可以缩短施工周期。第二,水泥搅拌桩。此种处理技术指的是借助专业的搅拌机把水泥浆液喷射到软土层当中,把水泥浆液和软土充分搅匀,形成刚度、强度良好、稳定性高的复合物,以此来加固地基,改良土质。水泥搅拌桩技术具有经济性强、环保、高效、污染小等优势,在铁路工程中应用广泛。第三,CFG桩。该技术无需排泥浆,不会给周围的和环境造成不良影响,施工的工艺非常简单,成桩的速度比较快,混合材料的和易性与粘结强度理想,不容易发生离析或泌水等问题,可以保护桩身质量的稳定性。集料遇水发生水化反应,明显提高桩身混合料的强度,进而提高地基的承载力,减小沉降,体现出良好的软土地基加固价值[3]。
三、铁路软基处理的质量控制
(一)对施工设备的控制
在铁路软基施工操作中,结合具体施工工艺、施工规模及工期要求科学选用合适的设备,综合分析设备的性能,保证设备技术的先进性,设备进场前需要经过仔细的检查,同时注重后期的养护,以免由于设备因素影响正常的施工操作,保证铁路软基处理的效率。特种机械设备操作人员必须持国家质量技术监督部门颁发的《特种设备作业人员证》,且作业证在有效期和允许操作机械型号范围内。合理组织施工生产,充分利用机械设备,提高机械运用效益。
(二)对施工人员的控制
铁路软基很容易出现各种各样的施工问题,主要和施工人员不了解图纸、对图纸中的建设流程和相关标准掌握程度不高、施工期间安全意识匮乏等因素有关。针对这一情况,需要加强对施工人员的质量控制,首先,施工队伍中要有施工员、技术员、安全员等,细化施工任务,通过这样的方式保证施工的效率与质量。其次,强化内部监督,明确划分内部员工的职责,采用科学的办法做好工程的检测工作,仔细检查施工原材、施工程序。最后,进行安全技术培训,对参与施工的管理人员、技术人员、作业人员有针对性的组织安全技术培训,使全体施工人员了解设计意图,熟悉工程内容、特点、施工方案、施工工艺、安全措施、工期要求,确保工程按照设计施做到位,提高安全意识,杜绝人为的失误[4]。
(三)对施工材料的控制
在铁路软基施工中,必须保证施工材料的质量,招标选定供应商,并与中标的供应商签订合同。遵循“源头把关、过程控制、精细管理”的原则,实行“统一管理,集中采购,优化配置,严格核算”的管理模式,确保主材质量优良、供应及时、成本最低,根据材料供应计划采取提前组织,分批次进场。对重点物资,如钢材、水泥、外加剂等,其技术证件、产品合格证等应做详细记录,妥善保存以备查。对砂、碎石等地材,加强源头监督,强化进场质量检验,杜绝不合格材料进入工地。进入施工现场的物资必须堆码整齐、下垫上苫、标识齐全清楚,避免暴晒雨淋。设置仓储设施,按物资品种类别分区保管,各类物资存放要设置相应的物资标识。设专人看管,所保管物资做到无变质、无锈蚀、无损坏、无霉烂、无虫蛀,以免影响施工质量。除此之外,还需要加强对地基材料的检测,如无法检测,应送至有资质的机构检测,确保材料质量符合施工标准,保证物资供应。
(四)对施工工艺的控制
在铁路软基处理前,加强地质核查,编制工艺试验措施计划,选择有代表性的软土、松软土地基路堤工点设立路基试验段,确认满足设计要求后再开始全面施工。过程中,加大沉降控制科研、设备投入,加强沉降观测、分析、预测,确保地基处理的工程质量。在地基处理完成以后,沉降观测及时跟进,通过变形监测数据的综合分析与评估,验证或调整施工措施使路基地基处理达到规定的变形控制要求,确保路基工程的工后沉降量满足要求。除进行地基处理、基床以下路堤、基床底层、基床表层填筑等各项工艺试验,同时进行地基沉降、基床以下路堤、基床底层、基床表层填层压缩量观测、试验、分析,为铁路道床铺设条件评估提供资料、创造条件[5]。
结束语:
综上所述,软土路基天然含水率高、孔隙比大、抗剪强度低、稳定性较差,为保证铁路工程的质量,采用科学的方法处理铁路软基,使其达到施工标准,同时加强质量控制,提高铁路工程施工的效率与质量。
参考文献
[1]何长江. 大型铁路站场软土地基过渡段处理技术研究[D].西南交通大学,2020.
[2]孙哲. 旋喷搅拌桩在高速铁路软基处理中的应用研究[D].东南大学,2019.
[3]郭申鹏.铁路工程不同软基处理方法工后沉降与稳定研究[J].中国房地产业,2015(09):246+248.
[4]彭涛.对于高速铁路软基处理方法及应用现状的研究[J].城市建筑,2014(04):273.
[5]卿三惠. 红层软岩地区高速铁路软基路堤沉降控制研究[D].成都理工大学,2007.