鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術在軟土地區應用

李 想

中鐵十一局集團第四工程有限公司

鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術在軟土地區應用

李 想

中鐵十一局集團第四工程有限公司

我國大陸面積幅員遼闊，鐵路運輸在所有交通運輸系統中占有至關重要的地位，而大孔徑鉆孔施工技術在我國鐵路軟土地區建設施工中扮演者至關重要的角色。鉆孔技藝水平的上下決定我國鐵路在軟土地區的建設工程是否可以完成預期的目標，以及質量達標，是評比一個國家鐵路建設施工工程好壞的重要標準。基于此，本文將著重分析探討鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術在軟土地區的應用，以期能為以后的實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

土壤中含有大量水分是軟土最顯著的特點，因其性質、形態還可以被稱為淤泥質粘土。從工程學的角度來看，孔隙率圍堰在1.0--1.5范圍內的為淤泥質粘土，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，最常見于濕地或沼澤區域。因為土壤中含有過多水分，軟土的壓縮性能顯著，但抗壓能力很低。若是以軟土為地基，因為土壤中的水分滲出困難，且土質固結速度很低，地基強度和沉降速度的增速都很慢，直接導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：1)軟土土壤一般都是因為水流的沖刷而形成的，因此其土壤孔隙較大，含水量相對較高，很容易發生變形的情況。鐵路的正常運行會這種土壤的地質條件會影響，其變形會導致鐵路鐵軌塌陷或者下沉，很容易誘發交通事故。2)軟土如果受力較大，因其壓縮系數相對來說很高，可能會導致其發生不均勻的土體變形。此種情況下，如果軟土上存在建筑物，會造成工程地基的不穩定，導致建筑物的大規模沉降，影響建筑物的使用壽命。3)雖然軟土土壤的水分含量很高，但是其滲透的系數較低，水分不易滲透，會導致鐵路地基的凝固時間的增加，嚴重影響到鐵路建設工程的進度。4)一般軟體都具有一定的流塑性，因為當外部給予其壓力時就會出現移動的現象，即抗剪能力非常弱。另外由于軟土的強度較低因為其靈敏度相對較高因此要盡量不去擾動地基以免使地基形態發生變動。

2、鐵路施工中大孔徑鉆孔樁技術應用

2.1 鉆機安裝和鉆孔

對于鐵路施工中軟土地區大孔徑鉆孔樁技術的應用來說，鉆機的安裝以及具體鉆孔操作是比較重要的一個環節，也是確保后續施工可靠性的基礎條件，這種鉆機的安裝和鉆孔操作主要就是針對旋挖鉆機按照預先設計規劃進行安裝，保障其所處位置能夠滿足于后續施工的基本需求，如此也就能夠較好提升其操作的規范性，當然，在安裝過程中除了保障其位置準確性之外，還需要確保其穩定性，避免在鉆孔操作中出現一些偏差問題，對于一些基本的參數要求同樣需要進行嚴格把關，比如鉆頭和其它鉆桿、護筒部位的距離就需要進行嚴格審查，提升其操作可靠性。具體到鉆孔操作過程中來說，還需要針對其鉆孔次數進行嚴格把關，對于一些直徑較大的鉆孔樁需要采取多次成孔的方式進行處理，不斷擴大鉆孔樁直徑，在鉆孔過程中還需要密切關注地層變化，避免出現塌孔等問題。為了保障其鉆孔操作的合理性，還可以在鉆孔處理前進行底層加固處理，提升其穩定性效果，針對鉆孔孔壁同樣需要保障其牢固，避免出現傾斜等不利于后續操作的問題出現。鉆孔操作的速度需要均勻合理，并且應該連續進行，避免鉆孔過程出現中斷影響其鉆孔效果。

2.2 大孔徑鉆孔樁技術實施及安裝

旋挖鉆機具有動力大、機身重的特點，另外鉆機為適應不同地層配有履帶，這導致在鉆機就位前必須對松軟地層做好地基加固處理，保證施工過程中鉆機的水平度及穩定性。在對拋填片石擠淤和鋪設鋼板進行加固時，需要保持機械的水平度，此時我們可以通過增強地基承壓力來解決這一問題。對開孔的孔位有明確的規定，關于護筒中心與鉆桿中心或鉆頭的位置必須準確，偏差不得大于5cm。應分為三次鉆孔，初成孔壁要求堅實、圓順、豎直，在第一次成孔進行旋挖成孔時要求采用直徑1.5m的鉆頭對直徑2.5m鉆孔樁進行擴孔成孔，達到設計深度后的第二次采用直徑2.0m的鉆頭進行擴孔成孔，第三次采用直徑2.5m的鉆孔進行擴孔成孔。在鉆孔時應將鉆孔速度嚴格控制保持勻速、連續運作。當需要停止鉆孔機時應將鉆頭提高，為避免孔坍塌現象發生，鉆頭必須在孔底5m以上處。在鉆孔的后續過程中，需要與設計圖紙進行核對，并密切關注地層的變化，在不同的地層需要對鉆機的鉆進速度進行控制，預防鉆進速度過快而導致的塌孔現象。

2.3 鉆孔樁技術異常及解決方法

因為軟土地質的特殊性，使其在大孔徑鉆孔樁技術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、鉆頭速度異常快，水頭高度低等。在井內使水頭高度達到鉆孔的要求，同時保證護筒埋置工作落實，并對軟土土質使用質可靠高、粘性比較大的泥漿來實現加固處理后，方可進行施工作業。在完成鉆孔施工作業后，需要保證井內水頭的高度合適，同時需要對水下混凝土成樁進行澆灌作業，防止出現塌方的現象。當出現塌孔現象時首先拆掉護筒，將鉆孔回填，驚醒專業的補救工作后再實施鉆孔程序。鉆孔時應考慮到地質產生的影響及操作是否正確產生的問題，如果發生鉆孔偏斜，應立即采取措施檢查彎斜程度，及時采取應對方法進行改正。

總而言之，目前我國的鐵路建設是國家經濟建設中至關重要的工程項目。但是在實際鐵路鋪設過程中，往往會碰到軟土地區，此地區施工困難。由于軟土的地質情況十分特別，鐵路建設施工工程中，尤其是在軟土地區進行大孔徑鉆孔樁操作十分艱巨，這就要求我們在以后的實際工作中必須對其實現進一步研究探討。

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