1、浅谈铁路软土路基强夯施工过程控制摘 要:当前我国经济迅猛发展,铁路的建设也在逐渐增多,在铁路修建的过程中经常会遇到穿过软土地区,这给铁路的设计、施工和后期的养护提出了新的挑战,因此在施工中必须加强对软土路基的控制,保证为后面的轨道建设提供一个稳定性好的基础。本文主要是对铁路软土路基强夯施工过程进行探讨,找到控制的方法,给同行业提供借鉴和帮助。 关键字:铁路;软土路基;施工技术;控制 随着我国铁路工程事业的发展,铁路的施工技术也发生了翻天覆地的变化。因此当前对铁路施工过程的控制也更加合理,特别是软土路基的控制,更加趋向于科学化,逐步摸索出一套适合施工管理体系的方法,更好的促进我国铁路建设的发展。
2、 一、软土路基的特征 软土是第四纪后期地表流水所形成的沉积物质,多数分布于海滨、湖滨、河流沿岸等地势比较低洼地带,地表终年潮湿或积水。所谓软土,是指强度低,压缩性较高的软弱土层。多数含有一定的有机物质。由于软土强度低,沉隐量大,往往给道路工程带来很大的危害,如处理不当,会给公路的施工和使用造成很大影响。软土根据特征,可划分为:软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭五种类型。路基中常见的软土,一般是指处于软朔或者流朔状态下的粘性土。其特点是天然含水量大、孔隙比大、压缩系数高、强度低,并具有蠕变性、触变性等特殊的工程地质性质,工程地质条件较差。选用软土作为路基应用,必须提采取出切实可行的技术措施
3、。这种土质如果在施工中出现在路基填土或桥涵构造物基础中,最佳含水量不易把握,极难达到规定的压实度值,满足不了相应的密实度要求,在通车后,往往会发生路基失稳或过量沉陷。其危害性显而易见,故禁止采用。在软土地基上修筑路堤,特别是桥头引道,如不采取有效的加固措施,就会产生不同程度的坍滑或沉陷,导致铁路破坏或不能正常使用。 软土地基下沉的一个主要原因是软土地基的沉降,包括瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。根据沉降标准,按我国现行的有关规定,用容许工后沉降路面设计使用年限内的剩余沉降来控制。因此在软土进行施工时必须首先做好深入细致的工程地质勘探工作,充分研究已有地质资料,采取调绘、钻探、原位测试及物
4、探等综合勘测手段。查明路段所处的地形、地质、水文、气候、径流条件等自然环境条件和路基排水条件,明确松软土层的成因、类型、分布范围及其在路线通过地带分布的具体情况,确定软土层在纵向、横向的分布厚度、层次、各层土的土质及物理力学性质(如天然容重量、天然含水量、塑限、液限、孔隙比、内聚力、内摩擦角、承载力及渗透系数等) 。根据路基土的工程特性,选用适当的处理措施。 二、软土路基施工前的准备 施工方案是实时性施工组织设计中的重要环节,直接影响到施工的进度和施工的质量。因此为了更好地实施施工方案,必须做好充分的准备。主要涉及以下几个方面:1、要制定施工的方案,在施工中要尽早制定施工方案,为后续的工作做好
5、准备,方便机械的配套和施工组织。2、保证施工周围运输道路的畅通,为原材料的运输创造先决条件,并把运输运输车辆所经过的路基进行维修,保证施工期间能够安全畅通,同时不能给当地的居民带来不便。3、要求施工的原材料尽早进入工地,为了促进工程的顺利开展和进行,严格控制原材料的质量,保证原材料尽早的进入施工场地,为后续的施工做好准备。4、按照工程的需要及时配好必备的技术力量,劳动力和机械设备,保证工程顺利的开展。5、安排好施工的顺序,严格按照施工方案进行施工,为下一阶段施工创造重要的条件。 三、强夯施工方法在铁路软土路基施工中的应用 在当前软土地基处理处于相对成熟的阶段,在施工的过程中更加实际情况来选取不
6、同的施工处理方法,下面就简单介绍一下在铁路软土路基强夯施工的方法。 (一)施工之前的勘察 根据施工地形,首先要对强夯范围内的地表附着物与地质状况以及地下构造物进行仔细的勘察,如果发现对施工不利的因素,及时采用合理的切实可行的措施消除各种安全隐患。如果强夯施工的地点所产生的振动对周围建筑物和居民或是设备产生有害影响时,应该尽快设置监测点,采取相应的防振措施和方法,并及时做好防护和排水准备,防止产生危险事故。 (二)编制施工组织设计 在进行施工前应该进行施工组织的编排设计,主要是涉及施工的方法、工艺、机具选择、人员组织以及施工总平面布置、计划进度、质量与安全、环境与文物保护等。 (三)进行试强夯施
7、工 强夯施工前,应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区,进行试夯或试验性施工。试验区数量应根据建筑场地复杂程度、建设规模及建筑类型确定。通过预实验,可以清楚的了解到达到要求地基承载力或处理深度时,合理的夯击能所对应的最佳夯击数、夯沉量、干密度及承载力,并以最佳夯击数所对应的夯沉量、干密度及承载力作为施工控制指标。为后期正式施工做好准备。因此后期的确定强夯施工的步骤:认真调查,确保强夯场地范围内的地下无构筑物。清除地表土,清除范围为路基坡脚外 23m。整平后在场地上标出第一遍夯点的位置,点位偏差控制在20cm 范围内,并测量场地高程。起重机就位,使夯锤对准夯点位置,测量夯前锤顶高程。将
8、夯锤起吊到预定高度,待夯锤脱钩自由下落后,放下吊钩,测量锤顶高程。若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时,及时将坑底整平。换夯点,重复 2.2 至 2.4,直到完成第 1 遍全部夯点的夯击。用推土机将夯坑填平,并测量场地高程。在规定的间隔时间后,按上述步骤逐次完成第 2,3,4 遍夯击。边坡加固。路基面下 0.60m 处铺设双向精编土工格栅,土工格栅每层垂直间距为 0.50m,最上两层沿平面铺通,其余各层深入路堤边坡宽度 2.50m,格栅距边坡线的距离不小于 0.10m,土工格栅对应伸长率为 10%时,纵横向抗拉强度不小于 25kN/m。坡面液压喷播植草防护。 (四)强夯施工监测 强夯施工除了严格遵
9、照施工步骤进行外,还派有专人负责施工过程中的监测工作。夯锤使用过久往往因底面磨损而使质量减小,落距未要求情况在施工中也常发生,这些都将影响单击夯击能,因此,开夯前必须检查夯锤质量和落距。强夯施工中夯点放线错误情况常有发生,因此,在每遍夯击前,对夯点放线进行复核,夯完后检查夯坑位置,发现偏差或漏夯及时纠正。由于强夯施工的特殊性,各项参数和施工步骤在施工结束后往往很难进行检查。在施工过程中,认真记录每个夯点的夯击次数和每击的夯沉量等施工情况。 四、施工中的注意事项 现场试夯确定最佳夯击次数时,除最后 2 击平均夯沉量满足要求外,夯坑周围不应发生大的隆起。当原地面含水量较大时,夯击前在该段落铺垫 1
10、020cm 厚的碎石。强夯不宜在冬季施工。 加强强夯安全措施,确保施工人员安全。由于强夯法在施工过程中,重锤下落时(约隔3min)要产生持续 0.501s 的地基振动。这种震波对邻近一定范围内的建筑物是没有损伤的。但其产生的噪音对附近居民有一定的影响,以适于建设现场的公害控制值 75dB 作为标准时,那么施工地点应离开住宅50m 以外为宜。 结束语 当前软土路基处理方法很多,但最终的目标是为了实现地基的稳定性,降低软土的压缩性,真正实现建筑物的安全和正常使用。因此有需要研究设计人员认真总结和分析,找出适合我国铁路软土路基施工的方法,更好的控制我国铁路路基施工中的工程质量,促进我国铁路建设水平的提高。 参考文献 1 孙红林.高速铁路软土路基关键技术试验研究J.铁道建筑,2009(4). 2 任文峰,王星华,韩晓飞.高速铁路软土路基沉降试验研究J.水利与建筑工程学报,2010(4).