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摘要:在经济与科技不断发展的当今社会,交通建设也随着飞速发展,其中高速铁路运输作为现代交通运输的重要组成部分, 具有其他交通运输工具不可比拟的优势。但是,高速铁路建设对施工技术的要求非常严格,尤其是地基施工处理技术,而软 土地基处理又是地基施工中的难点,必须严肃对待。
关键词:高速铁路;软土路基处理;施工
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-164
引言
高速铁路软土地基的处理与施工是高速铁路建设过程 中所面临的技术难点,为了保证高速铁路的建设质量,保证高速铁路的运输安全,必须对高速铁路软土地基的处理与施工技术高度重视,不断提高高速铁路的软土地基处理技术,根据软土地基的实际情况,选择合适恰当的施工方法对软土地基进行加固处理,以提高整个高速铁路的施工质量,保证运输安全和人们的正常生产生活。
1高速铁路软土地基结构特征
1.1含水量高和孔隙性高
软土的天然含水量与液限成正比,它随着液限的增大而增加。通常情况下,软土的天然含水量在百分之五十到百分之七十之间,甚至有的会远远超过这个区间,达到百分之两百,而液限则在百分之四十到百分之六十之间。软土的天然空隙比一般在一到二之间,有的会达到三到四之间,一般情况下,饱和度在百分之九十五以上。因为软土的这两个特征,导致软土具有明显的抗剪强度,以及具有明显的压缩性。
1.2渗透性弱
在很多软土地区,软土层的土质中含有大部分的细沙、极薄层粉等物质,导致软土的渗透性非常大,尤其是在水平方向上渗透性要远远高于垂直方向上的渗透性。因为此种情况,直接致使软土具有较小的渗透系数,并且含有较高的水分和比较容易饱和,这又会导致土体的固结时间漫长,严重影响着的地基的强度。
1.3低压缩性和高强度性
因为雨水的侵蚀和风化作用,通常情况下,会有一种硬壳层结构存在于软土所分布地区的地表之上,而这种硬壳结构的土层具有两个特性—低压缩性和高强度性,这两个特性直接导致高速铁路如果在这种软土地区施工,是一件非常困难的事情。所以,在高速铁路施工过程中,施工人员必须充分认识这种土层的特性,并且要合理利用这种土层的特性,这样才能采取恰当的施工技术控制路基的沉降。
2软土路基问题
软土一般包括软粘性土、淤泥和淤泥性质的土,软土跟沙土相比较,软土具有天然含水量高、孔隙性高、渗透性弱、 固结时间漫长等特点,是高速铁路建造过程中面临的重点难点问题。我国的高速铁路一般采取整体道床无砟轨道施工技术,这种施工技术是将高铁列车在行驶过程中产生的震动和应力转嫁给路基基床承受,但是因为软土路基对荷载的承受能力不能满足对此震动和应力的承受,就往往会导致路基被破坏,因而出现地基失稳、地基塌陷等现象。
3软土地基处理方法
3.1 对软土地基进行处理
对软土地基进行处理主要是对地表进行处理,地表处理方法可以加强地表的强度,防止地基受到剪切而变形,一般在地表比较软弱的地段会使用地表处理法,同时保证机械施工。地表处理法主要包括砂垫层处理法、敷设材料处理法、表层排水法等不同的施工技术,其中砂垫层处理法就是指在软土地基上面敷垫一层比较厚的砂层作为垫层,这主要是因为软土地基的土质含水量比较大,在上面加一层厚沙可以固结软土层,并且可以起到排水的作用。砂垫层的排水作用主要有两方面,一方面作为软土层上部的排水层,另一方面作为填土内的地下排水层,作为填土内的地下排水层,可以有效降低填土内的水位。但是,值得注意的是,在软土地基上施工之时,如果采用大型机械进行施工,必须要关注机械的重量,以及机械对软土路基能够造成的压力,要防止压力过大而造成对路基的破坏。经过合理考查,在不能使用大型机械施工的时候,需要考虑采取别的方法进行地表处理,譬如敷设材料处理法、或者表层排水法方法综合处理。
3.2设置群桩基础
在软土地基加固施工中,设置群桩基础也是常见的加固手段,设置群桩基础的具体施工技术是在软土地基及地打入桩基础,从而达到降低软土地基土体的压缩性目的。设置群桩基础也可以提高软土地基的承载力,桩基将高速铁路运行之时的荷载和路基本身的重力传入土体,并充分利用桩间泥土和桩基的摩擦抵消荷载,最后达到加固软土地基的目的。
3.3冻结施工技术
鉴于软土地基的天然含水量比较高,因此会采用冻结施工技术对软土地基进行处理,冻结施工技术主要是利用液态氮膨胀,或者是二氧化碳膨脹来冷却软土地基土体中的液体,使液体遇冷冻结,从而有效冻结软土地基土体。软土地基土体被冻结之后,土体的强度会变高,压缩性会明显降低,从而可以达到加固软土地基的目的。
3.4 粉喷桩法
粉喷桩施工技术主要是通过深层搅拌机将软土和水泥进行搅拌,其中水泥充当固化剂,在搅拌过程中水泥和软土发生相互作用形成混合状体,这种混合状体的水稳定性和强度都比较高,因而能够在很大程度提高软土地基的承载力。
3.5 高压旋喷桩法
高压旋喷桩法施工技术由化学注浆和高压射流切割结合而成,主要在松软土体加固中使用。在注浆之前,使用钻机处理设计的地基深度,水泥浆液从钻杆的喷嘴中喷出,喷出之时具有高压,因而会形成喷射流,喷射流会自动切割土体,在切割的同时进行搅动。在喷射过程中,钻杆会一边上 升一边旋转,充分混合土粒和水泥浆,经过一定的时间之后,土粒和水泥浆会均匀凝固,形成圆柱桩,从而达到加固地基的目的,并且有效防止渗水。
4结束语
高速铁路作为现代化的交通运输工具,在交通运输过程中占据着十分重要的地位,高速铁路的建设质量直接关系着人们的生产生活安全,所以要在第一步要保证高速铁路的施工质量,处理好高速铁路建设过程中软土路基的施工,不断提高软土路基的施工技术,保证软土路基的施工质量,从而保证高速铁路的建设质量和发展。
参考文献
[1]林成东.对喀斯特地貌地形的地基研究与处理[J].城市 建设理论研究(电子版),2013(8):132.
[2]杨一农.铁路软基处理施工技术与质量控制[J].铁道科 学研究院,2013(6):12.
[3]马辉高.速铁路软土地基处理技术探究[J].城市建设理 论研究,2014(11):75.
江苏后羿路桥工程有限公司 江苏 盐城 224300
关键词:高速铁路;软土路基处理;施工
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:(2021)-9-164
引言
高速铁路软土地基的处理与施工是高速铁路建设过程 中所面临的技术难点,为了保证高速铁路的建设质量,保证高速铁路的运输安全,必须对高速铁路软土地基的处理与施工技术高度重视,不断提高高速铁路的软土地基处理技术,根据软土地基的实际情况,选择合适恰当的施工方法对软土地基进行加固处理,以提高整个高速铁路的施工质量,保证运输安全和人们的正常生产生活。
1高速铁路软土地基结构特征
1.1含水量高和孔隙性高
软土的天然含水量与液限成正比,它随着液限的增大而增加。通常情况下,软土的天然含水量在百分之五十到百分之七十之间,甚至有的会远远超过这个区间,达到百分之两百,而液限则在百分之四十到百分之六十之间。软土的天然空隙比一般在一到二之间,有的会达到三到四之间,一般情况下,饱和度在百分之九十五以上。因为软土的这两个特征,导致软土具有明显的抗剪强度,以及具有明显的压缩性。
1.2渗透性弱
在很多软土地区,软土层的土质中含有大部分的细沙、极薄层粉等物质,导致软土的渗透性非常大,尤其是在水平方向上渗透性要远远高于垂直方向上的渗透性。因为此种情况,直接致使软土具有较小的渗透系数,并且含有较高的水分和比较容易饱和,这又会导致土体的固结时间漫长,严重影响着的地基的强度。
1.3低压缩性和高强度性
因为雨水的侵蚀和风化作用,通常情况下,会有一种硬壳层结构存在于软土所分布地区的地表之上,而这种硬壳结构的土层具有两个特性—低压缩性和高强度性,这两个特性直接导致高速铁路如果在这种软土地区施工,是一件非常困难的事情。所以,在高速铁路施工过程中,施工人员必须充分认识这种土层的特性,并且要合理利用这种土层的特性,这样才能采取恰当的施工技术控制路基的沉降。
2软土路基问题
软土一般包括软粘性土、淤泥和淤泥性质的土,软土跟沙土相比较,软土具有天然含水量高、孔隙性高、渗透性弱、 固结时间漫长等特点,是高速铁路建造过程中面临的重点难点问题。我国的高速铁路一般采取整体道床无砟轨道施工技术,这种施工技术是将高铁列车在行驶过程中产生的震动和应力转嫁给路基基床承受,但是因为软土路基对荷载的承受能力不能满足对此震动和应力的承受,就往往会导致路基被破坏,因而出现地基失稳、地基塌陷等现象。
3软土地基处理方法
3.1 对软土地基进行处理
对软土地基进行处理主要是对地表进行处理,地表处理方法可以加强地表的强度,防止地基受到剪切而变形,一般在地表比较软弱的地段会使用地表处理法,同时保证机械施工。地表处理法主要包括砂垫层处理法、敷设材料处理法、表层排水法等不同的施工技术,其中砂垫层处理法就是指在软土地基上面敷垫一层比较厚的砂层作为垫层,这主要是因为软土地基的土质含水量比较大,在上面加一层厚沙可以固结软土层,并且可以起到排水的作用。砂垫层的排水作用主要有两方面,一方面作为软土层上部的排水层,另一方面作为填土内的地下排水层,作为填土内的地下排水层,可以有效降低填土内的水位。但是,值得注意的是,在软土地基上施工之时,如果采用大型机械进行施工,必须要关注机械的重量,以及机械对软土路基能够造成的压力,要防止压力过大而造成对路基的破坏。经过合理考查,在不能使用大型机械施工的时候,需要考虑采取别的方法进行地表处理,譬如敷设材料处理法、或者表层排水法方法综合处理。
3.2设置群桩基础
在软土地基加固施工中,设置群桩基础也是常见的加固手段,设置群桩基础的具体施工技术是在软土地基及地打入桩基础,从而达到降低软土地基土体的压缩性目的。设置群桩基础也可以提高软土地基的承载力,桩基将高速铁路运行之时的荷载和路基本身的重力传入土体,并充分利用桩间泥土和桩基的摩擦抵消荷载,最后达到加固软土地基的目的。
3.3冻结施工技术
鉴于软土地基的天然含水量比较高,因此会采用冻结施工技术对软土地基进行处理,冻结施工技术主要是利用液态氮膨胀,或者是二氧化碳膨脹来冷却软土地基土体中的液体,使液体遇冷冻结,从而有效冻结软土地基土体。软土地基土体被冻结之后,土体的强度会变高,压缩性会明显降低,从而可以达到加固软土地基的目的。
3.4 粉喷桩法
粉喷桩施工技术主要是通过深层搅拌机将软土和水泥进行搅拌,其中水泥充当固化剂,在搅拌过程中水泥和软土发生相互作用形成混合状体,这种混合状体的水稳定性和强度都比较高,因而能够在很大程度提高软土地基的承载力。
3.5 高压旋喷桩法
高压旋喷桩法施工技术由化学注浆和高压射流切割结合而成,主要在松软土体加固中使用。在注浆之前,使用钻机处理设计的地基深度,水泥浆液从钻杆的喷嘴中喷出,喷出之时具有高压,因而会形成喷射流,喷射流会自动切割土体,在切割的同时进行搅动。在喷射过程中,钻杆会一边上 升一边旋转,充分混合土粒和水泥浆,经过一定的时间之后,土粒和水泥浆会均匀凝固,形成圆柱桩,从而达到加固地基的目的,并且有效防止渗水。
4结束语
高速铁路作为现代化的交通运输工具,在交通运输过程中占据着十分重要的地位,高速铁路的建设质量直接关系着人们的生产生活安全,所以要在第一步要保证高速铁路的施工质量,处理好高速铁路建设过程中软土路基的施工,不断提高软土路基的施工技术,保证软土路基的施工质量,从而保证高速铁路的建设质量和发展。
参考文献
[1]林成东.对喀斯特地貌地形的地基研究与处理[J].城市 建设理论研究(电子版),2013(8):132.
[2]杨一农.铁路软基处理施工技术与质量控制[J].铁道科 学研究院,2013(6):12.
[3]马辉高.速铁路软土地基处理技术探究[J].城市建设理 论研究,2014(11):75.
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