李 想

中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司

鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術(shù)在軟土地區(qū)應(yīng)用

李 想

中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司

我國大陸面積幅員遼闊，鐵路運(yùn)輸在所有交通運(yùn)輸系統(tǒng)中占有至關(guān)重要的地位，而大孔徑鉆孔施工技術(shù)在我國鐵路軟土地區(qū)建設(shè)施工中扮演者至關(guān)重要的角色。鉆孔技藝水平的上下決定我國鐵路在軟土地區(qū)的建設(shè)工程是否可以完成預(yù)期的目標(biāo)，以及質(zhì)量達(dá)標(biāo)，是評(píng)比一個(gè)國家鐵路建設(shè)施工工程好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)?；诖?，本文將著重分析探討鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術(shù)在軟土地區(qū)的應(yīng)用，以期能為以后的實(shí)際工作起到一定的借鑒作用。

鐵路工程；軟基；大孔徑鉆孔樁

1、軟土地基特點(diǎn)

土壤中含有大量水分是軟土最顯著的特點(diǎn)，因其性質(zhì)、形態(tài)還可以被稱為淤泥質(zhì)粘土。從工程學(xué)的角度來看，孔隙率圍堰在1.0--1.5范圍內(nèi)的為淤泥質(zhì)粘土，天然孔隙率不低于1.5的粘土和亞粘土為淤泥。在我國，軟土廣泛分布于水系豐沛地區(qū)，最常見于濕地或沼澤區(qū)域。因?yàn)橥寥乐泻羞^多水分，軟土的壓縮性能顯著，但抗壓能力很低。若是以軟土為地基，因?yàn)橥寥乐械乃譂B出困難，且土質(zhì)固結(jié)速度很低，地基強(qiáng)度和沉降速度的增速都很慢，直接導(dǎo)致常用的一些地基處理方法效率極其不明顯。其存在一下缺點(diǎn)：1)軟土土壤一般都是因?yàn)樗鞯臎_刷而形成的，因此其土壤孔隙較大，含水量相對(duì)較高，很容易發(fā)生變形的情況。鐵路的正常運(yùn)行會(huì)這種土壤的地質(zhì)條件會(huì)影響，其變形會(huì)導(dǎo)致鐵路鐵軌塌陷或者下沉，很容易誘發(fā)交通事故。2)軟土如果受力較大，因其壓縮系數(shù)相對(duì)來說很高，可能會(huì)導(dǎo)致其發(fā)生不均勻的土體變形。此種情況下，如果軟土上存在建筑物，會(huì)造成工程地基的不穩(wěn)定，導(dǎo)致建筑物的大規(guī)模沉降，影響建筑物的使用壽命。3)雖然軟土土壤的水分含量很高，但是其滲透的系數(shù)較低，水分不易滲透，會(huì)導(dǎo)致鐵路地基的凝固時(shí)間的增加，嚴(yán)重影響到鐵路建設(shè)工程的進(jìn)度。4)一般軟體都具有一定的流塑性，因?yàn)楫?dāng)外部給予其壓力時(shí)就會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)的現(xiàn)象，即抗剪能力非常弱。另外由于軟土的強(qiáng)度較低因?yàn)槠潇`敏度相對(duì)較高因此要盡量不去擾動(dòng)地基以免使地基形態(tài)發(fā)生變動(dòng)。

2、鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用

2.1 鉆機(jī)安裝和鉆孔

對(duì)于鐵路施工中軟土地區(qū)大孔徑鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用來說，鉆機(jī)的安裝以及具體鉆孔操作是比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，也是確保后續(xù)施工可靠性的基礎(chǔ)條件，這種鉆機(jī)的安裝和鉆孔操作主要就是針對(duì)旋挖鉆機(jī)按照預(yù)先設(shè)計(jì)規(guī)劃進(jìn)行安裝，保障其所處位置能夠滿足于后續(xù)施工的基本需求，如此也就能夠較好提升其操作的規(guī)范性，當(dāng)然，在安裝過程中除了保障其位置準(zhǔn)確性之外，還需要確保其穩(wěn)定性，避免在鉆孔操作中出現(xiàn)一些偏差問題，對(duì)于一些基本的參數(shù)要求同樣需要進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，比如鉆頭和其它鉆桿、護(hù)筒部位的距離就需要進(jìn)行嚴(yán)格審查，提升其操作可靠性。具體到鉆孔操作過程中來說，還需要針對(duì)其鉆孔次數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，對(duì)于一些直徑較大的鉆孔樁需要采取多次成孔的方式進(jìn)行處理，不斷擴(kuò)大鉆孔樁直徑，在鉆孔過程中還需要密切關(guān)注地層變化，避免出現(xiàn)塌孔等問題。為了保障其鉆孔操作的合理性，還可以在鉆孔處理前進(jìn)行底層加固處理，提升其穩(wěn)定性效果，針對(duì)鉆孔孔壁同樣需要保障其牢固，避免出現(xiàn)傾斜等不利于后續(xù)操作的問題出現(xiàn)。鉆孔操作的速度需要均勻合理，并且應(yīng)該連續(xù)進(jìn)行，避免鉆孔過程出現(xiàn)中斷影響其鉆孔效果。

2.2 大孔徑鉆孔樁技術(shù)實(shí)施及安裝

旋挖鉆機(jī)具有動(dòng)力大、機(jī)身重的特點(diǎn)，另外鉆機(jī)為適應(yīng)不同地層配有履帶，這導(dǎo)致在鉆機(jī)就位前必須對(duì)松軟地層做好地基加固處理，保證施工過程中鉆機(jī)的水平度及穩(wěn)定性。在對(duì)拋填片石擠淤和鋪設(shè)鋼板進(jìn)行加固時(shí)，需要保持機(jī)械的水平度，此時(shí)我們可以通過增強(qiáng)地基承壓力來解決這一問題。對(duì)開孔的孔位有明確的規(guī)定，關(guān)于護(hù)筒中心與鉆桿中心或鉆頭的位置必須準(zhǔn)確，偏差不得大于5cm。應(yīng)分為三次鉆孔，初成孔壁要求堅(jiān)實(shí)、圓順、豎直，在第一次成孔進(jìn)行旋挖成孔時(shí)要求采用直徑1.5m的鉆頭對(duì)直徑2.5m鉆孔樁進(jìn)行擴(kuò)孔成孔，達(dá)到設(shè)計(jì)深度后的第二次采用直徑2.0m的鉆頭進(jìn)行擴(kuò)孔成孔，第三次采用直徑2.5m的鉆孔進(jìn)行擴(kuò)孔成孔。在鉆孔時(shí)應(yīng)將鉆孔速度嚴(yán)格控制保持勻速、連續(xù)運(yùn)作。當(dāng)需要停止鉆孔機(jī)時(shí)應(yīng)將鉆頭提高，為避免孔坍塌現(xiàn)象發(fā)生，鉆頭必須在孔底5m以上處。在鉆孔的后續(xù)過程中，需要與設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行核對(duì)，并密切關(guān)注地層的變化，在不同的地層需要對(duì)鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度進(jìn)行控制，預(yù)防鉆進(jìn)速度過快而導(dǎo)致的塌孔現(xiàn)象。

2.3 鉆孔樁技術(shù)異常及解決方法

因?yàn)檐浲恋刭|(zhì)的特殊性，使其在大孔徑鉆孔樁技術(shù)的操作可行性方面容易存在塌孔等安全問題，其主要原因有泥漿比重失衡、鉆頭速度異?？?，水頭高度低等。在井內(nèi)使水頭高度達(dá)到鉆孔的要求，同時(shí)保證護(hù)筒埋置工作落實(shí)，并對(duì)軟土土質(zhì)使用質(zhì)可靠高、粘性比較大的泥漿來實(shí)現(xiàn)加固處理后，方可進(jìn)行施工作業(yè)。在完成鉆孔施工作業(yè)后，需要保證井內(nèi)水頭的高度合適，同時(shí)需要對(duì)水下混凝土成樁進(jìn)行澆灌作業(yè)，防止出現(xiàn)塌方的現(xiàn)象。當(dāng)出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象時(shí)首先拆掉護(hù)筒，將鉆孔回填，驚醒專業(yè)的補(bǔ)救工作后再實(shí)施鉆孔程序。鉆孔時(shí)應(yīng)考慮到地質(zhì)產(chǎn)生的影響及操作是否正確產(chǎn)生的問題，如果發(fā)生鉆孔偏斜，應(yīng)立即采取措施檢查彎斜程度，及時(shí)采取應(yīng)對(duì)方法進(jìn)行改正。

總而言之，目前我國的鐵路建設(shè)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中至關(guān)重要的工程項(xiàng)目。但是在實(shí)際鐵路鋪設(shè)過程中，往往會(huì)碰到軟土地區(qū)，此地區(qū)施工困難。由于軟土的地質(zhì)情況十分特別，鐵路建設(shè)施工工程中，尤其是在軟土地區(qū)進(jìn)行大孔徑鉆孔樁操作十分艱巨，這就要求我們?cè)谝院蟮膶?shí)際工作中必須對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步研究探討。

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