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摘要:随着科学技术的进步和人民经济水平的提高,我国的交通运输业得到了不断的发展。铁路运输在运输系统中起着至关重要的作用。鐵路运输贯穿全国各地,但在修建铁路时容易受到区域土壤条件的影响,而软土地区就是其中之一。在我国,软土地区涉及面广,如何在软土地区更好地铺设铁路,已成为一个亟待解决的问题。本文对铁路软土地区钻孔灌注桩施工技术进行了研究。
关键词:铁路施工;软土地区;大孔径钻孔桩技术
1、软土对铁路建设的影响
①软土土壤的孔隙较大,而且一般都是因为水流的不断冲刷而形成的。所以其含水量相对较高,很容易产生变形的情况。这种土壤的地质条件会影响铁路的正常运行,其变形会导致铁路铁轨出现塌陷、下沉的现象,很容易产生交通事故。②软土存在很强的压缩性。其压缩的系数相对来说很高,如果受力较大,会导致其发生不均匀的土体变形。如果软土上存在建筑物,会造成建筑物的大规模沉降,影响工程地基的稳定程度及建筑物的质量。③软土土质不易渗透。虽然软土土壤的水分含量很高,但是水分却不易渗透,由于其渗透的系数较低,会增加铁路地基的凝固时间,严重影响到铁路建设的进程。
2、软土地区大孔径钻孔桩技术的研究
2.1 施工准备工作
①清理施工场地,利用大孔径钻孔桩技术之前,要对施工场地进行平整作业,清除场地内的垃圾、废弃物、植被等。根据施工的具体环境做好施工场地的准备工作。②除了平整施工土地外,实施大孔径钻孔桩技术的工作也需要专业操作人员勘察施工现场的环境条件,并采集相关数据分析软土的土质情况,从而制定合理的大孔径钻孔桩技术方案,保障铁路建设的质量安全。
2.2 大孔径钻孔桩技术实施
在实施大孔径钻孔桩技术过程中,主要考虑的就是钻孔机的安装以及钻孔的位置。因为钻孔机承受的自身压力比较大,所以钻孔机一般都配备履带保障工程的顺利进行。但是由于钻孔机容易受到冲击,所以要对施工场地的软土地质进行加固处理,提高其受荷载的重力。其次,在钻孔机钻孔之前,要做到合理使用钻孔设备,需要依据施工地区的土壤土层状况进行选择,以充分发挥其设备性能,避免造成不必要的经济损失。地基的加固一般都是采用铺设钢板或抛填片石挤淤的方式,这种方式可以有效地增强软土地基的承载力。在钻孔机钻孔的过程中,钻头、钻杆中心和护筒中心不得存在 5cm 以上的偏差。钻孔机开孔的孔位要按照设计严格执行,必须保证位置准确,同时要保证孔壁是竖直、密实的。一般情况下,2.5cm 直径的钻孔桩在成孔过程中要分3 次进行钻孔,首先要用 1.5cm 的钻头下钻到一定深度,之后要采用 2.5cm 及 2cm 的钻孔进行孔壁的扩充。另外,在成孔过程中,必须严格记录相关的数据并观察地质变化情况,其钻孔的速度也应保持适宜。
3、大孔径钻孔桩技术实施及异常情况处理
3.1 钻孔桩施工前需要注意事项
在进行施工之前,施工单位需要进行成桩试验工作,只有经过充足的试验验证工作,才能保证施工质量,同时需要详细记录沉管深度、填料的多少、混凝土充盈系数等相关数据,以方便后的施工作业。在进行施工中之前,需要保证钻孔区域内杂物、垃圾被彻底清除,并使用表层土来替换软土,在经过专业的机械进行压实作业。如果钻孔区域是一个斜坡,为了保证施工的进行,需要使用枕木或型钢等材料搭建工作平台。如果钻机处于浅水区域,可以通过筑岛围堰的方式保证钻孔顺利进行。然后需要设置护筒,放置好钻孔工具及其他机械设备,避免被损坏。对于护筒的设置,需要实现坚固且不存在漏水的现象,在实验钢制护筒进行作业时,应该保证护筒的直径不小于钻头的直径。最后,在进行制作泥浆之前,需要专业人员进行该地区的地质分析工作,保证制作出的泥浆能够发挥最佳性能。
3.2 大孔径钻孔桩技术
实施及安装旋挖钻机具有动力大、机身重的特点,另外钻机为适应不同地层配有履带,这导致在钻机就位前必须对松软地层做好地基加固处理,保证施工过程中钻机的水平度及稳定性。在对抛填片石挤淤和铺设钢板进行加固时,需要保持机械的水平度,此时我们可以通过增强地基承压力来解决这一问题。对开孔的孔位有明确的规定,关于护筒中心与钻杆中心或钻头的位置必须准确,偏差不得大于 5cm。应分为三次钻孔,初成孔壁要求坚实、圆顺、竖直,在第一次成孔进行旋挖成孔时要求采用直径 1.5m 的钻头对直径 2.5m 钻孔桩进行扩孔成孔,达到设计深度后的第二次采用直径 2.0m 的钻头进行扩孔成孔,第三次采用直径 2.5m 的钻孔进行扩孔成孔。在钻孔时应将钻孔速度严格控制保持匀速、连续运作。当需要停止钻孔机时应将钻头提高,为避免孔坍塌现象发生,钻头必须在孔底 5m 以上处。在钻孔的后续过程中,需要与设计图纸进行核对,并密切关注地层的变化,在不同的地层需要对钻机的钻进速度进行控制,预防钻进速度过快而导致的塌孔现象。
3.3 钻孔桩技术异常及解决方法
因为软土地质的特殊性,使其在大孔径钻孔桩技术的操作可行性方面容易存在塌孔等安全问题,其主要原因有泥浆比重失衡、钻头速度异常快,水头高度低等。在井内使水头高度达到钻孔的要求,同时保证护筒埋置工作落实,并对软土土质使用质可靠高、粘性比较大的泥浆来实现加固处理后,方可进行施工作业。
在完成钻孔施工作业后,需要保证井内水头的高度合适,同时需要对水下混凝土成桩进行浇灌作业,防止出现塌方的现象。当出现塌孔现象时首先拆掉护筒,将钻孔回填,惊醒专业的补救工作后再实施钻孔程序。钻孔时应考虑到地质产生的影响及操作是否正确产生的问题,如果发生钻孔偏斜,应立即采取措施检查弯斜程度,及时采取应对方法进行改正。
4、结语
铁路是交通运输体系中的重要组成部分,在我国社会经济和交通运输业的发展中扮演着不可替代的角色。铁路管理部门与施工单位应该充分重视软土地区施工技术的研究力度,需要投入大量精力对该技术进行研究,并要不断完善施工技术监督措施,不断优化工程质量等级与减小不必要的浪费,从而促进我国铁路事业不断向前发展。
参考文献:
[1]屈涛. 铁路施工中大孔径钻孔桩技术在软土地区应用[J]. 建材与装饰,2015,48:253-254.
[2]张铮. 铁路施工中大孔径钻孔桩技术在软土地区的应用[J]. 科技创新与应用,2015,09:145.
关键词:铁路施工;软土地区;大孔径钻孔桩技术
1、软土对铁路建设的影响
①软土土壤的孔隙较大,而且一般都是因为水流的不断冲刷而形成的。所以其含水量相对较高,很容易产生变形的情况。这种土壤的地质条件会影响铁路的正常运行,其变形会导致铁路铁轨出现塌陷、下沉的现象,很容易产生交通事故。②软土存在很强的压缩性。其压缩的系数相对来说很高,如果受力较大,会导致其发生不均匀的土体变形。如果软土上存在建筑物,会造成建筑物的大规模沉降,影响工程地基的稳定程度及建筑物的质量。③软土土质不易渗透。虽然软土土壤的水分含量很高,但是水分却不易渗透,由于其渗透的系数较低,会增加铁路地基的凝固时间,严重影响到铁路建设的进程。
2、软土地区大孔径钻孔桩技术的研究
2.1 施工准备工作
①清理施工场地,利用大孔径钻孔桩技术之前,要对施工场地进行平整作业,清除场地内的垃圾、废弃物、植被等。根据施工的具体环境做好施工场地的准备工作。②除了平整施工土地外,实施大孔径钻孔桩技术的工作也需要专业操作人员勘察施工现场的环境条件,并采集相关数据分析软土的土质情况,从而制定合理的大孔径钻孔桩技术方案,保障铁路建设的质量安全。
2.2 大孔径钻孔桩技术实施
在实施大孔径钻孔桩技术过程中,主要考虑的就是钻孔机的安装以及钻孔的位置。因为钻孔机承受的自身压力比较大,所以钻孔机一般都配备履带保障工程的顺利进行。但是由于钻孔机容易受到冲击,所以要对施工场地的软土地质进行加固处理,提高其受荷载的重力。其次,在钻孔机钻孔之前,要做到合理使用钻孔设备,需要依据施工地区的土壤土层状况进行选择,以充分发挥其设备性能,避免造成不必要的经济损失。地基的加固一般都是采用铺设钢板或抛填片石挤淤的方式,这种方式可以有效地增强软土地基的承载力。在钻孔机钻孔的过程中,钻头、钻杆中心和护筒中心不得存在 5cm 以上的偏差。钻孔机开孔的孔位要按照设计严格执行,必须保证位置准确,同时要保证孔壁是竖直、密实的。一般情况下,2.5cm 直径的钻孔桩在成孔过程中要分3 次进行钻孔,首先要用 1.5cm 的钻头下钻到一定深度,之后要采用 2.5cm 及 2cm 的钻孔进行孔壁的扩充。另外,在成孔过程中,必须严格记录相关的数据并观察地质变化情况,其钻孔的速度也应保持适宜。
3、大孔径钻孔桩技术实施及异常情况处理
3.1 钻孔桩施工前需要注意事项
在进行施工之前,施工单位需要进行成桩试验工作,只有经过充足的试验验证工作,才能保证施工质量,同时需要详细记录沉管深度、填料的多少、混凝土充盈系数等相关数据,以方便后的施工作业。在进行施工中之前,需要保证钻孔区域内杂物、垃圾被彻底清除,并使用表层土来替换软土,在经过专业的机械进行压实作业。如果钻孔区域是一个斜坡,为了保证施工的进行,需要使用枕木或型钢等材料搭建工作平台。如果钻机处于浅水区域,可以通过筑岛围堰的方式保证钻孔顺利进行。然后需要设置护筒,放置好钻孔工具及其他机械设备,避免被损坏。对于护筒的设置,需要实现坚固且不存在漏水的现象,在实验钢制护筒进行作业时,应该保证护筒的直径不小于钻头的直径。最后,在进行制作泥浆之前,需要专业人员进行该地区的地质分析工作,保证制作出的泥浆能够发挥最佳性能。
3.2 大孔径钻孔桩技术
实施及安装旋挖钻机具有动力大、机身重的特点,另外钻机为适应不同地层配有履带,这导致在钻机就位前必须对松软地层做好地基加固处理,保证施工过程中钻机的水平度及稳定性。在对抛填片石挤淤和铺设钢板进行加固时,需要保持机械的水平度,此时我们可以通过增强地基承压力来解决这一问题。对开孔的孔位有明确的规定,关于护筒中心与钻杆中心或钻头的位置必须准确,偏差不得大于 5cm。应分为三次钻孔,初成孔壁要求坚实、圆顺、竖直,在第一次成孔进行旋挖成孔时要求采用直径 1.5m 的钻头对直径 2.5m 钻孔桩进行扩孔成孔,达到设计深度后的第二次采用直径 2.0m 的钻头进行扩孔成孔,第三次采用直径 2.5m 的钻孔进行扩孔成孔。在钻孔时应将钻孔速度严格控制保持匀速、连续运作。当需要停止钻孔机时应将钻头提高,为避免孔坍塌现象发生,钻头必须在孔底 5m 以上处。在钻孔的后续过程中,需要与设计图纸进行核对,并密切关注地层的变化,在不同的地层需要对钻机的钻进速度进行控制,预防钻进速度过快而导致的塌孔现象。
3.3 钻孔桩技术异常及解决方法
因为软土地质的特殊性,使其在大孔径钻孔桩技术的操作可行性方面容易存在塌孔等安全问题,其主要原因有泥浆比重失衡、钻头速度异常快,水头高度低等。在井内使水头高度达到钻孔的要求,同时保证护筒埋置工作落实,并对软土土质使用质可靠高、粘性比较大的泥浆来实现加固处理后,方可进行施工作业。
在完成钻孔施工作业后,需要保证井内水头的高度合适,同时需要对水下混凝土成桩进行浇灌作业,防止出现塌方的现象。当出现塌孔现象时首先拆掉护筒,将钻孔回填,惊醒专业的补救工作后再实施钻孔程序。钻孔时应考虑到地质产生的影响及操作是否正确产生的问题,如果发生钻孔偏斜,应立即采取措施检查弯斜程度,及时采取应对方法进行改正。
4、结语
铁路是交通运输体系中的重要组成部分,在我国社会经济和交通运输业的发展中扮演着不可替代的角色。铁路管理部门与施工单位应该充分重视软土地区施工技术的研究力度,需要投入大量精力对该技术进行研究,并要不断完善施工技术监督措施,不断优化工程质量等级与减小不必要的浪费,从而促进我国铁路事业不断向前发展。
参考文献:
[1]屈涛. 铁路施工中大孔径钻孔桩技术在软土地区应用[J]. 建材与装饰,2015,48:253-254.
[2]张铮. 铁路施工中大孔径钻孔桩技术在软土地区的应用[J]. 科技创新与应用,2015,09:145.