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摘要：社会经济的发展和人民需求的提升促进了我国交通运输业的迅速发展，作为交通运输体系中的重要组成部分，铁路，尤其是近年来大力发展的高铁事业，其在城市经济的发展中发挥着不可替代的作用。由于我国地域辽阔，地理条件和环境条件复杂，所以在高速铁路工程项目建设中难免会遇到土质问题，软土地区的施工就是工程施工中的重点和难点所在。基于此，文章介绍了软土地基的特点，并对高速铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩施工技术要点进行了详细分析，以期为各位同行提供参考。
关键词：高速铁路；软土；大孔径钻孔；桩技术
前言：
当前，高速铁路已日益成为连接各个城市、各个地区之间的中枢神经，在我国社会经济和交通运输业的发展中扮演着举足轻重的作用。但是，随着我国经济的快速发展，交通业也得到了不断地完善，如高速铁路的建设规模与数量已经在一天天地增加。而从铁路施工的角度来看，其施工的难度与土地地质情况的好坏程度成正相关，因此，大孔径钻孔桩的施工技术也受到了铁路建设工作领域的广泛关注，现已成为当今铁路建设者的讨论热点，也是迫切需要解决和完善的问题之一。
1. 软土地区地基的概况介绍
软土具有天然含水量高、孔隙大、压缩性高、承载力低、渗透性差、抗剪强度低等特点。高速铁路轨道结构的基础修建在软土中，此结构的地基就称为高速铁路软土路基。在工程实际应用中，铁路路基受力复杂，其承受静、动双向荷载，这就决定了软土地基发生均匀沉降的可能性很小。路基沉降与地形与地质条件、水文气候条件、路基填料种类及质量等有关。地形与地质条件是影响路基工程质量的主要因素之一。如果工程地质存在软弱夹层或地基土性质差异较大，在路基填筑过程中并未对其进行特殊处理，这就很容易发生排水固结，产生较大的差异沉降或沉降变形。当地的水文气候条件也会影响到路基的沉降。软土路基土体中含水量较大，在施工过程中如果不能及时将土体中的孔隙水及时排出，工程竣工后固结沉降时间长，沉降量大，影响铁路的安全行车和旅客的舒适度。
2. 施工前准备
2.1 场地准备
根据铁路钻孔施工场地的不同情况进行不同的场地准备。如施工场地在旱地，先对现场的杂物进行清理，换除软土、平整压实；如施工场地处于陡坡，可使用型钢、枕木等搭建操作平台；如施工场地在浅滩中，则应采用筑岛围堰法进行改造建设，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。
2.2 护筒的设定
護筒是对钻孔的孔口进行保护的装置，其特点是坚固、防水性强、严密性高，因此在造孔过程中通过对护筒的设定能够达到以满足孔内泥浆面为主要目的的要求。在旱地或筑岛时护筒应高出施工平面0.3m以上。这样操作的的目的是为了能够保护桩孔顶部的土层不会因为钻头的反复上升下降、机身的震动而引起坍塌。
2.3 护筒的埋置方法
根据施工场地的情况，软土地基桩基宜采用旋挖钻，护筒的安放就位采用旋挖钻机先行钻孔并扩孔，随后下放安设护筒，通过护筒自重、旋挖钻机的加压装置配合采用加压下沉的方法。护筒在下放的过程中应保持垂直状态，为了提高护筒的垂直度，可在护筒的顶部加盖一块厚度为25毫米的钢板，在钢板的中心施以压力，使护筒均匀下沉。护筒顶面的中心与设计桩位的误差应控制在5厘米之内，倾斜度应控制在1%的范围内。
2.4 泥浆制备及循化净化
（1）泥浆配制参数
对施工地区的地质情况进行勘察，根据施工领域的土质情况，在土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆或加入适量纯碱护壁。泥浆的配备除了根据地质勘察的结果和实际钻孔操作外，还应符合泥浆比重、黏度、含沙率、胶体率以及PH值的相关参数规定。
（2）提高泥浆质量的辅助方法：为了提高泥浆的粘度和胶体率，可在泥浆中加入一定量的碳酸钠等化学物质，加入量由实验结果决定。以此来确保泥浆始终能够达到性能稳定、沉积少、护壁效果好和成孔质量高的要求。造浆后应实验全部性能指标，钻孔过程中应随时对泥浆的质量及操作效果进行校验，并将泥浆实验的结果记录下来。
3. 钻孔施工
3.1 钻机的安装及钻孔
在对钻机进行安装的过程中，由于旋挖钻机机身重量较大，动力大，因此钻机在挖孔的承重中需要配备履带，以适应不同的地层和地带，但为保证施工过程中钻机的稳定性及水平度，在钻机就位前对松软地层必须做好地基加固处理，采用铺设钢板或抛填片石挤淤的加固方法，以增强地基承压力，保持机械的水平度。钻头或钻杆中心与护筒中心偏差应控制在5厘米之内。孔位的设定必须准确，开孔时，应使初步形成的孔壁坚实、竖直、圆顺。用直径2.5米的钻孔桩成孔应分三次进行钻孔，第一次采用直径1.5m的钻头进行旋挖成孔达到设计深度后，第二、三次分别采用直径2.0米、2.5米的钻孔进行扩孔成孔。在钻孔过程中密切关注地层的变化，并与设计图纸进行核对。根据不同的地层控制钻机的钻进速度，防止钻进速度过快而导致塌孔。同时，要保持孔内的水位或泥浆水平面高于护筒底部至少0.5m，或控制在底下水位的1.5m到2m之间。在钻头钻进中取渣或终止钻孔后，应及时向孔内加入水或泥浆，保持孔内水位的高度和泥浆的比重、黏度。
3.2 钻孔异常处理
（1）坍孔。坍孔是钻孔过程中最常见的异常状况。坍孔的发生常伴有以下几种先兆情况的发生，如在钻孔过程中发现孔内水位骤降、孔口冒出细密的水泡、钻机的进尺速度很慢等，此时应立即停钻处理。发生孔口坍塌时，可用测锤丈量孔深，若与钻进深度不符说明已经坍塌，应立即拆除护筒，并用砂粘土混合物回填钻孔到超出坍孔位置以上为止，并暂停一段时间使回填土沉积密实，水位稳定后方可继续钻进。
（2）钻孔偏斜弯曲。安装钻机时，钻盘顶面要水平，立轴中心同钻机中心在同一垂直线上。开钻时，主动方钻杆不宜过长，以免钻杆上部摇动过大，影响垂直度。钻进过程中应经常检查吊环中心、立轴和钻机中心。遇到倾斜的软硬地质特别是由软到硬地段应吊住钻杆控制进尺。除此之外，加强技术管理，经常检查钻孔情况，发现偏斜立即纠正。 （3）钻孔漏水。发现钻孔漏水时，应先掺入足够的泥浆和水，维持水头的稳定，而后根据漏水原因进行针对性的处理。
4. 清孔及钢筋笼加工、安装
4.1 检孔
对孔径、孔深、孔位、竖直度等参数进行检查后，确认孔径合格，立即进行清孔。采用笼式探孔器进行检测，其外径等于钻孔的设计孔径，长度等于孔径4～6倍。
4.2 钢筋笼加工及吊装
分节制作钢筋笼骨架。钢筋笼在钢筋加工场采用大型机械集中加工，骨架位置在机械上调整固定以后由人工焊接成型，箍筋由调整好的机械钻速旋转缠绕到主筋上，从而形成钢筋骨架。为防止钢筋骨架变形，每道加强筋需设置十字撑，其钢筋直径与主筋相同。
4.3 钢筋笼骨架的存放、运输与现场吊装
保持存放场地的平整、干燥，存放时每个与地面接触的加劲筋在底部垫上等高的木块，以免钢筋笼骨架受潮或污染。每组骨架要顺序摆放并标号序号，以免搬运时顺序出错。搬运时注意保护钢筋骨架并保证其在运送达到目的地之前维持正常形态。
5. 水下混凝土灌注
水下混凝土灌注前，检测孔底泥浆沉淀厚度，混凝土灌注应连续进行，采用导管法灌注，大直径灌注桩导管直径应不小于30cm，导管内壁应光滑圓顺，使用前进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有30～50cm的空间。首批灌注混凝土，导管在混凝土内的埋深应保证1m，以防止泥浆及水冲入管内。正常灌注期间，应经常量测孔内混凝土面层的高程，及时调整导管埋深，导管在混凝土内埋深应控制在2～6m范围内。
结束语：
大孔径钻孔桩技术的发展是我国软土地区铁路建设的中间环节，对我国交通事业的不断发展与完善有着不可忽视的作用。因此，提高大孔径钻孔桩技术的水平，是我国软土地区铁路建设领域的主要任务之一。综上所述，通过对大孔径钻孔桩技术在软土地区铁路建设中的应用以及所隐含的问题的分析研究，并提出相应的改善方案，是对我国铁路建设在软土地区的发展的一大重要推动力。
参考文献：
[1] 吕道杰.软土地基路基的处理[J]. 甘肃科技. 2009（09）
[2] 刘敬华，张亚峰.软基处理方法在道路工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2011（07）
关键词：高速铁路；软土；大孔径钻孔；桩技术
前言：
当前，高速铁路已日益成为连接各个城市、各个地区之间的中枢神经，在我国社会经济和交通运输业的发展中扮演着举足轻重的作用。但是，随着我国经济的快速发展，交通业也得到了不断地完善，如高速铁路的建设规模与数量已经在一天天地增加。而从铁路施工的角度来看，其施工的难度与土地地质情况的好坏程度成正相关，因此，大孔径钻孔桩的施工技术也受到了铁路建设工作领域的广泛关注，现已成为当今铁路建设者的讨论热点，也是迫切需要解决和完善的问题之一。
1. 软土地区地基的概况介绍
软土具有天然含水量高、孔隙大、压缩性高、承载力低、渗透性差、抗剪强度低等特点。高速铁路轨道结构的基础修建在软土中，此结构的地基就称为高速铁路软土路基。在工程实际应用中，铁路路基受力复杂，其承受静、动双向荷载，这就决定了软土地基发生均匀沉降的可能性很小。路基沉降与地形与地质条件、水文气候条件、路基填料种类及质量等有关。地形与地质条件是影响路基工程质量的主要因素之一。如果工程地质存在软弱夹层或地基土性质差异较大，在路基填筑过程中并未对其进行特殊处理，这就很容易发生排水固结，产生较大的差异沉降或沉降变形。当地的水文气候条件也会影响到路基的沉降。软土路基土体中含水量较大，在施工过程中如果不能及时将土体中的孔隙水及时排出，工程竣工后固结沉降时间长，沉降量大，影响铁路的安全行车和旅客的舒适度。
2. 施工前准备
2.1 场地准备
根据铁路钻孔施工场地的不同情况进行不同的场地准备。如施工场地在旱地，先对现场的杂物进行清理，换除软土、平整压实；如施工场地处于陡坡，可使用型钢、枕木等搭建操作平台；如施工场地在浅滩中，则应采用筑岛围堰法进行改造建设，筑岛面积应按钻孔方法、设备大小等决定。
2.2 护筒的设定
護筒是对钻孔的孔口进行保护的装置，其特点是坚固、防水性强、严密性高，因此在造孔过程中通过对护筒的设定能够达到以满足孔内泥浆面为主要目的的要求。在旱地或筑岛时护筒应高出施工平面0.3m以上。这样操作的的目的是为了能够保护桩孔顶部的土层不会因为钻头的反复上升下降、机身的震动而引起坍塌。
2.3 护筒的埋置方法
根据施工场地的情况，软土地基桩基宜采用旋挖钻，护筒的安放就位采用旋挖钻机先行钻孔并扩孔，随后下放安设护筒，通过护筒自重、旋挖钻机的加压装置配合采用加压下沉的方法。护筒在下放的过程中应保持垂直状态，为了提高护筒的垂直度，可在护筒的顶部加盖一块厚度为25毫米的钢板，在钢板的中心施以压力，使护筒均匀下沉。护筒顶面的中心与设计桩位的误差应控制在5厘米之内，倾斜度应控制在1%的范围内。
2.4 泥浆制备及循化净化
（1）泥浆配制参数
对施工地区的地质情况进行勘察，根据施工领域的土质情况，在土、碎（卵）石土或黏土夹层中钻孔，采用膨润土泥浆或加入适量纯碱护壁。泥浆的配备除了根据地质勘察的结果和实际钻孔操作外，还应符合泥浆比重、黏度、含沙率、胶体率以及PH值的相关参数规定。
（2）提高泥浆质量的辅助方法：为了提高泥浆的粘度和胶体率，可在泥浆中加入一定量的碳酸钠等化学物质，加入量由实验结果决定。以此来确保泥浆始终能够达到性能稳定、沉积少、护壁效果好和成孔质量高的要求。造浆后应实验全部性能指标，钻孔过程中应随时对泥浆的质量及操作效果进行校验，并将泥浆实验的结果记录下来。
3. 钻孔施工
3.1 钻机的安装及钻孔
在对钻机进行安装的过程中，由于旋挖钻机机身重量较大，动力大，因此钻机在挖孔的承重中需要配备履带，以适应不同的地层和地带，但为保证施工过程中钻机的稳定性及水平度，在钻机就位前对松软地层必须做好地基加固处理，采用铺设钢板或抛填片石挤淤的加固方法，以增强地基承压力，保持机械的水平度。钻头或钻杆中心与护筒中心偏差应控制在5厘米之内。孔位的设定必须准确，开孔时，应使初步形成的孔壁坚实、竖直、圆顺。用直径2.5米的钻孔桩成孔应分三次进行钻孔，第一次采用直径1.5m的钻头进行旋挖成孔达到设计深度后，第二、三次分别采用直径2.0米、2.5米的钻孔进行扩孔成孔。在钻孔过程中密切关注地层的变化，并与设计图纸进行核对。根据不同的地层控制钻机的钻进速度，防止钻进速度过快而导致塌孔。同时，要保持孔内的水位或泥浆水平面高于护筒底部至少0.5m，或控制在底下水位的1.5m到2m之间。在钻头钻进中取渣或终止钻孔后，应及时向孔内加入水或泥浆，保持孔内水位的高度和泥浆的比重、黏度。
3.2 钻孔异常处理
（1）坍孔。坍孔是钻孔过程中最常见的异常状况。坍孔的发生常伴有以下几种先兆情况的发生，如在钻孔过程中发现孔内水位骤降、孔口冒出细密的水泡、钻机的进尺速度很慢等，此时应立即停钻处理。发生孔口坍塌时，可用测锤丈量孔深，若与钻进深度不符说明已经坍塌，应立即拆除护筒，并用砂粘土混合物回填钻孔到超出坍孔位置以上为止，并暂停一段时间使回填土沉积密实，水位稳定后方可继续钻进。
（2）钻孔偏斜弯曲。安装钻机时，钻盘顶面要水平，立轴中心同钻机中心在同一垂直线上。开钻时，主动方钻杆不宜过长，以免钻杆上部摇动过大，影响垂直度。钻进过程中应经常检查吊环中心、立轴和钻机中心。遇到倾斜的软硬地质特别是由软到硬地段应吊住钻杆控制进尺。除此之外，加强技术管理，经常检查钻孔情况，发现偏斜立即纠正。 （3）钻孔漏水。发现钻孔漏水时，应先掺入足够的泥浆和水，维持水头的稳定，而后根据漏水原因进行针对性的处理。
4. 清孔及钢筋笼加工、安装
4.1 检孔
对孔径、孔深、孔位、竖直度等参数进行检查后，确认孔径合格，立即进行清孔。采用笼式探孔器进行检测，其外径等于钻孔的设计孔径，长度等于孔径4～6倍。
4.2 钢筋笼加工及吊装
分节制作钢筋笼骨架。钢筋笼在钢筋加工场采用大型机械集中加工，骨架位置在机械上调整固定以后由人工焊接成型，箍筋由调整好的机械钻速旋转缠绕到主筋上，从而形成钢筋骨架。为防止钢筋骨架变形，每道加强筋需设置十字撑，其钢筋直径与主筋相同。
4.3 钢筋笼骨架的存放、运输与现场吊装
保持存放场地的平整、干燥，存放时每个与地面接触的加劲筋在底部垫上等高的木块，以免钢筋笼骨架受潮或污染。每组骨架要顺序摆放并标号序号，以免搬运时顺序出错。搬运时注意保护钢筋骨架并保证其在运送达到目的地之前维持正常形态。
5. 水下混凝土灌注
水下混凝土灌注前，检测孔底泥浆沉淀厚度，混凝土灌注应连续进行，采用导管法灌注，大直径灌注桩导管直径应不小于30cm，导管内壁应光滑圓顺，使用前进行水密、承压和接头抗拉试验。在灌注混凝土开始时，导管底部至孔底应有30～50cm的空间。首批灌注混凝土，导管在混凝土内的埋深应保证1m，以防止泥浆及水冲入管内。正常灌注期间，应经常量测孔内混凝土面层的高程，及时调整导管埋深，导管在混凝土内埋深应控制在2～6m范围内。
结束语：
大孔径钻孔桩技术的发展是我国软土地区铁路建设的中间环节，对我国交通事业的不断发展与完善有着不可忽视的作用。因此，提高大孔径钻孔桩技术的水平，是我国软土地区铁路建设领域的主要任务之一。综上所述，通过对大孔径钻孔桩技术在软土地区铁路建设中的应用以及所隐含的问题的分析研究，并提出相应的改善方案，是对我国铁路建设在软土地区的发展的一大重要推动力。
参考文献：
[1] 吕道杰.软土地基路基的处理[J]. 甘肃科技. 2009（09）
[2] 刘敬华，张亚峰.软基处理方法在道路工程中的应用[J]. 黑龙江科技信息. 2011（07）