王婷
摘要:鐵路路基是鐵路軌道的基礎(chǔ),是整個(gè)鐵路構(gòu)造和建設(shè)的重要組成部分,在鐵路路基處理方面,必須高度重視,以認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度,采取水水泥攪拌樁技術(shù)對鐵路地基進(jìn)行正確處理。本文分析鐵路路基的組成和邊坡滑坡的防治重點(diǎn),探討了水泥攪拌樁技術(shù)及其應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:鐵路地基;邊坡滑坡;水泥攪拌樁技術(shù)
鐵路路基是鐵路軌道的基礎(chǔ),軟弱地基作為鐵路路基施工的難點(diǎn),成為影響鐵路地基建設(shè)的重要因素。水泥攪拌樁具有經(jīng)濟(jì)性、適用性、無污染性以及加固效果好等特點(diǎn),不僅能夠加固鐵路的軟弱地基,還能夠提高鐵路路基的承載力,成為處理軟土地基的重要手段和方法,常被廣泛應(yīng)用于鐵路地基的基礎(chǔ)處理。
一、鐵路路基處理
1.鐵路路基的組成
路基是一種帶狀土工結(jié)構(gòu)物,按照路線位置和一定的技術(shù)要求用土或石料進(jìn)行修筑,是鐵路和公路的路面基礎(chǔ),與地形地貌和氣候環(huán)境之間有著較為密切的關(guān)系,受地質(zhì)災(zāi)害影響較深。因此,在路基處理方面必須重視其堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。路基主要分為一般型和特殊型,一般路基以良好的地質(zhì)、水文和氣候條件為基礎(chǔ),結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛蔡卣鬟M(jìn)行修筑;特殊路基指的是位于不良地質(zhì)地段或特殊土(巖)地段的路基,受氣候條件等自然因素影響較深,主要包括邊坡滑坡地段路基、巖溶地區(qū)路基、采空區(qū)路基、軟土地區(qū)路基、季節(jié)性凍土地區(qū)路基等。路基是支承軌道和傳遞列車荷載的建筑物,修筑鐵路基本本體、路基防護(hù)、加固建筑物、路基支擋建筑物以及路基排水設(shè)施的工程,就是鐵路路基工程。鐵路路基處理是鐵路建設(shè)的重要基礎(chǔ),作為鐵路路基建設(shè)的重點(diǎn)和難點(diǎn),軟弱路基又稱作軟土路基,主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、空隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成,由于軟土具有滲透性差、壓縮性大、強(qiáng)度低、變形延續(xù)時(shí)間長等特點(diǎn),修建公路時(shí)容易出現(xiàn)沉降過大或者路堤失穩(wěn)的問題。
2.邊坡滑坡的防治
邊坡滑坡是非常的嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,是影響鐵路路基建設(shè)的重要因素。近些年來,邊坡滑坡所帶來的損失僅次于地震和洪水,嚴(yán)重危害到了人們的日常生活。邊坡指為保證路基穩(wěn)定,在路基兩側(cè)做成的具有一定坡度的坡面,其在形成過程中,內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)發(fā)生變化,引起應(yīng)力集中和應(yīng)力重分布等效應(yīng),為了適應(yīng)這種變化,邊坡就會發(fā)生一定程度的變形和破。引起邊坡內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形發(fā)生變化主要來自內(nèi)外因素,內(nèi)部因素主要是邊坡形態(tài)、巖土體的構(gòu)造以及地下水等,來自外界影響的因素則主要是人類的工程活動、振動作用、氣候條件、自然環(huán)境等。
邊坡滑坡是一種嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害,給人們的正常生活和工作帶來巨大的危害,也對社會發(fā)展產(chǎn)生了極為不利的影響,針對路基建設(shè)中產(chǎn)生的邊坡滑坡問題,必須采取相關(guān)有效措施進(jìn)行防治。改變邊坡自身形態(tài)能夠減少邊坡可能發(fā)生滑動破壞的下滑力。因此,可以通過改變邊坡自身形態(tài)的方法來預(yù)防邊坡滑坡災(zāi)害的發(fā)生,主要有兩種方法,即削頭減裁和削坡減裁,削頭減裁是將邊坡上部一定范圍內(nèi)的蓋層或者巖體削掉,從整體上降低邊坡的高度,而削坡減裁則是在一定程度上放緩邊坡的坡度。
排水工程往往是滑坡整治的首要選擇,如果排水溝發(fā)生堵塞現(xiàn)象,將會造成嚴(yán)重后果,因此,在排水方面,必須考慮到安全性和可靠性。地表排水要設(shè)置外圍截水溝,攔截滑體以外的地表水,阻止其流入滑體,地下排水能夠大大地增加有效應(yīng)力,降低孔隙水的壓力,提高抗滑力。
支擋工程也是邊坡滑坡防治措施的一種,主要用于改變邊坡形態(tài)和排水不能保證斜坡穩(wěn)定的地方,主要包括抗滑擋墻、抗滑樁加固、錨索抗滑樁加固等。另外,壓迫措施也是一種非常有效的方式,它能夠增加抗滑部分的土重,使滑坡處于穩(wěn)定平衡狀態(tài)。
二、水泥攪拌樁技術(shù)及其應(yīng)用
1. 水泥攪拌樁技術(shù)
水泥攪拌樁技術(shù)是鐵路地基處理的重要手段和方法。水泥攪拌樁通過特質(zhì)深層攪拌機(jī)械,在軟土的深層將軟土和水泥強(qiáng)制攪拌,進(jìn)而使軟土和水泥形成一中堅(jiān)硬牢固的結(jié)合體,成為一種具有足夠硬度、穩(wěn)定性很強(qiáng)的水泥土,水泥攪拌樁在具體施工前,要先清理大石塊、生活垃圾和樹根等障礙物,整平場地,一些低洼地方要抽水對淤泥進(jìn)行清理,不得直接充填雜土。排水工程在鐵路地基處理中具有非常重要的作用,因此,要做好施工場地的排水措施,保證施工能夠正常進(jìn)行,同時(shí),要對機(jī)械進(jìn)行全面檢查,確保機(jī)械性能處于正常良好的狀態(tài)。
施工準(zhǔn)備工作結(jié)束以后,就要開始試樁,試樁的主要目的就是確定水泥用量、攪拌次數(shù)、泵送壓力以及提升速度等參數(shù),為水泥攪拌樁施工提供相關(guān)依據(jù)。要先選用水泥材料,并在檢驗(yàn)合格之后才能使用。試樁完成28d之后,對樁體強(qiáng)度以及地基承載力等進(jìn)行檢測,確定水泥攪拌樁施工參數(shù)為水灰比0.5,水泥摻量 14%,采用四次攪拌二次噴漿施工工藝。水泥攪拌樁施工工藝流程先根據(jù)圖紙定樁,進(jìn)行樁位放樣;對樁基的性能進(jìn)行檢查調(diào)試,使攪拌機(jī)處于就位狀態(tài);然后啟動攪拌機(jī),控制下沉速度,預(yù)攪下沉至設(shè)計(jì)深度;在攪拌機(jī)下鉆之前,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比配置水泥漿;攪拌機(jī)下沉達(dá)到一定深度后,將水泥漿壓入土層中反轉(zhuǎn),提升噴漿攪拌速度;待攪拌機(jī)升至一定高度,重復(fù)攪拌,當(dāng)一根攪拌樁施工結(jié)束后,注入清水進(jìn)行清冼,之后移位進(jìn)行下一根攪拌樁的施工。
水泥攪拌樁與鐵路地基建設(shè)有著密切的聯(lián)系,在施工過程中,要選擇合適的設(shè)備,對每一水泥樁都要進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)字記錄。要派專人對水泥攪拌工作進(jìn)行監(jiān)督,配置水泥漿不得停滯過長,不得出現(xiàn)斷漿現(xiàn)象,并嚴(yán)格控制噴漿和停漿時(shí)間,當(dāng)漿量不足時(shí),要及時(shí)按照監(jiān)理工程師的要求進(jìn)行復(fù)攪復(fù)噴。質(zhì)量檢測是水泥攪拌工作必不可少的環(huán)節(jié),要按照規(guī)定對樁距、樁長、單樁的承載力以及噴漿量、強(qiáng)度等進(jìn)行檢測,還要檢查樁體有無松散現(xiàn)象、間距是否均勻等,在成樁28d之后,檢查完整性和樁體、樁身的均勻長度,當(dāng)不合格率小于10%,則水泥攪拌樁滿足要求,介于 1O%~20%則同等于補(bǔ)樁,大于30%判定為不合格。
2.水泥攪拌樁技術(shù)的應(yīng)用
水泥攪拌樁技術(shù)將水泥作為固化劑的主劑,利用攪拌機(jī)將水泥噴入土體并進(jìn)行攪拌,使水泥與土發(fā)生一系列的物理化學(xué)反應(yīng),從而使軟土硬結(jié)來提高基礎(chǔ)強(qiáng)度,水泥攪拌樁技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用、五振動無污染、加固效果也非常好,在鐵路地基基礎(chǔ)處理中應(yīng)用廣泛。
水泥攪拌樁主要通過攪拌機(jī)將軟土和水泥漿強(qiáng)制拌和來達(dá)到軟土硬化的目的,來提高鐵路地基的承載力,增大變形模量。從施工工藝上來說,水泥攪拌樁可以分為濕法和干法兩種,濕法又稱漿噴攪拌法,將一定配比的水泥注入到土中攪拌成樁,干法又被稱作粉噴攪拌法,以水泥干粉為主,提高樁間的強(qiáng)度;從操作機(jī)械的深淺來說,可以將水泥攪拌樁分為深層攪拌(大于4m)和淺層攪拌(在 1~3m之間)兩種。
水泥攪拌樁基于水泥加固土的物理化學(xué)原理,在攪拌過程中,水泥和土攪拌越充分,土塊就會粉碎得越小,水泥分布越均勻,水泥土離散性就會越小,從而使鐵路路基的強(qiáng)度越高。水泥攪拌通常比較適用于淤泥、軟粘土以及粉土地層等,在我國一些沿海、沿湖地區(qū)應(yīng)用也十分廣泛。
總之,鐵路路基是整個(gè)鐵路構(gòu)造和建設(shè)的重要組成部分,對保證鐵路軌道安全和列車正常運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用。水泥攪拌樁技術(shù)經(jīng)濟(jì)適用、無振動無污染,并且加固效果較好,其在鐵路路基基礎(chǔ)處理中的應(yīng)用,對鐵路軌道建設(shè)起到了積極有利的作用,給鐵路運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的保障。
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