浅析东环铁路施工中软土路基施工技术处理

浅析东环铁路施工中软土路基施工技术处理

唐光春

渝利铁路有限责任公司重庆市400000

摘要：综合考虑基建对运输安全的影响，最简单有效的办法就是把基建的安全隐患消除在开通运营前。本文对铁路施工过程中软土路基特性及处理技术进行有效分析，这对我国西南地区铁路路基工程建设质量的保证具有非常重要的现实意义。

关键词：铁路工程；软土路基；施工技术

1前言

在软土地区修建铁路路基主要面临稳定和沉降两个方面的问题，早期铁路建设中重点关注路基稳定问题。上世纪80年代徐连铁路开通运营后，因软土路基过大沉降严重影响列车运行安全和运营效率，才被引起广泛关注。时至今日，对于高速铁路、城际铁路高开行密度、高安全性、高稳定性、高平顺性的运营需求，有效控制轨下基础工后沉降成为了基础设施最核心的技术问题之一。

2东环铁路路基工程概况

重庆铁路枢纽东环线，简称东环铁路，位于重庆市主城区。线路南起渝黔铁路的珞璜南站，向北经珞璜、南彭、茶园、东港、庙坝、龙盛、统景、木耳、水土，止于磨心坡北场，正线全长约158.691km，机场支线全长28.473km，黄茅坪支线全长20.378km。其中路基总长度为69.550km，占线路总长33.5%，路基工点类型及分布有主要有：a、软土路基；b、深路堑；c、顺层路基。本文主要探讨东环铁路软土路基施工技术处理。

3软土特性研究

软土是指在静水或缓慢流水环境中沉积，经生物化学作用形成的软弱粘性土，软土具有天然含水率大、孔隙比大、压缩性高、强度低、等特点。其性质主要如下：⑴含水率大、孔隙比大。成分主要是由粘土粒组和粉土粒组组成，含水量一般大于液限，孔隙比一般在1.0～1.9之间，饱和度一般大于95%，液限一般在35～60，塑性指数一般在15～30。且土中含大量微生物，腐殖质和可燃气体，故压缩性高，且长期不易达到固结稳定。⑵剪强度低。通过试验可发现软土抗剪强度很差。其快剪粘聚力在10kpa左右，快剪内摩擦角在0°～10°之间。⑶流变性强。软土层中因为夹杂粉细砂透镜体，在平面和垂直方向上呈明显差异性，在荷载的作用下，软土承受剪应力的作用产生缓慢的剪切变形，并可能导致抗剪强度的衰减，其长期抗剪强度只有一般抗剪强度的0.4～0.8倍。就是因为软土地基存在这些特点，所以其处理与一般地基不同。

4东环铁路建设中软土路基的处理技术应用

4.1强夯法处理技术

在各种不良土质上，这一项技术得到广泛的运用。这一技术的原理是利用重锤从高处自由落体时的重力作用，压实松软的土体，进而提高低劣土体的承载力。这一技术尽管存在较大的安全风险系数，但是它的操作简单，成本较低，所花费的时间短，而且对环境也没有多大的影响。

⑴施工准备：首先核实和迁改地下管线，然后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。待试夯结束一周至数周后，对试夯场地进行检测，并于夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，确定工程采用的各项强夯参数。并根据试夯时所测得的夯沉量，确定起夯面标高、夯坑回填方式和夯后标高等。

⑵施工流程：清理整平场地→确定夯点位置→测量场地高程→夯机就位→夯锤起吊夯实→夯实完毕换夯点→完成第一遍夯点→平整夯坑→完成第二至N遍点夯→点夯完毕→平整夯坑→低能量满夯→质量检验。

⑶施工技术要求：

①夯锤技术要求：一是强夯夯锤质量宜为10～60t，夯锤地面宜采用圆形或多边形，锤底面积宜按土的性质确定。二是锤底静接地压力在25～40kpa范围内，单击夯击能高时，取高值，单击夯击能低时，取低值，对细粒土宜取低值。三是锤的底面宜对称设置若干个上下贯通的排气孔，孔径宜为250～300mm。

②施工机械宜采用带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备。采用履带式起重机时，可在悬杆端部设置辅助门架或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。

③开夯前应检查夯锤重和落距，以确保单击夯击能量符合设计要求。

④为避免强夯施工中夯点放线错误，在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核。夯完后检查夯坑位置，发现偏差或漏夯应及时纠正，强夯夯坑中心偏差不应大于0.1D（D为夯锤直径）；强夯地基横坡偏差不应大于0.5%。

⑤满夯时搭接面积不小于加固面积的1/4。

⑥夯击施工中，因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时平整坑底。

⑦强夯一遍完成后应在规定的间隔时间后进行下一遍夯点夯击。

⑧施工过程中对各项参数和施工情况进行详细记录。

4.2水泥土搅拌桩处理

水泥搅拌桩处理软基横断面图

⑴桩体布置

水泥搅拌桩桩径一般取500mm，宜采用正三角形或正方形布置，桩长一般为8～12m，最大不超过15m，本线路桩间距宜为0.9～1.3m。

⑵施工前准备工作

①搞好施工现场的三通（路通、水通、电通）一平（清除施工场区内的障碍物，根据设计桩顶标高平整好施工场地），查清地下管线位置及确定架空电线的位置、净空。

②放线、定位。

③做好包括供水供电线路、机械设备施工线路、机械设备放置位置、材料堆放位置、运输通道等施工布置规划。

⑶施工工艺及参数

①施工进行水泥加固土的室内试验，根据被加固土的性质及单桩承载力要求，确定水泥掺入比，水泥掺入比最小不得小于15%。

②每个工点施工前必须先打不少于3根的工艺试验桩，以检验机具性能及施工工艺中的各项技术参数。其中包括最佳的灰浆稠度、工作压力、钻进和提升速度。

③施工单位根据试桩时得到的最佳灰浆稠度、控制喷浆、搅拌提升速度及重复搅拌时的下沉和提升速度等技术参数，制定出保证质量的措施（包括打桩顺序），上报监理批准后执行。

⑷水泥搅拌桩施工流程：原地面处理→测量定位→钻机就位→启动自动记录仪→搅拌钻进至设计深度→喷浆、搅拌、提升→提升至停浆面停止喷浆→关闭自动记录仪→复搅下沉至设计深度→提升搅拌至桩顶→钻机移位→成桩质量检验。

⑸水泥搅拌桩施工注意事项

①设备就位后必须平整，确保施工过程中不发生倾斜和移动，机架和钻杆的垂直度偏差不得大于1.0％，施工中采用吊锤观测钻杆的垂直度，如发现偏差过大，必须及时调整。桩机桩位对中偏差不得大于20mm。

②制备好的水泥浆不得有离析现象，停置时间不得超过2小时，若停置时间过长，不得使用。

③严格按照试桩确定的参数控制喷浆量和搅拌提升速度。为保证施工质量、提高工作效率、减小水泥浪费，应尽量连续施工。输浆阶段必须保证足够的输浆压力，连续供浆。如因故短时间停浆，应将搅拌头下沉到停浆点0.5m以下，待恢复供浆后再喷浆搅拌。如停工40分钟以上，必须对输浆管路全面清洗，防止水泥浆在管路中凝结影响施工。

④严格控制搅拌机的下沉和提升速度，提升和下沉速度不得超过1.0m/min，水泥搅拌桩桩顶接近设计标高时，搅拌机自地面以下1m喷浆搅拌提升出地面时应采用慢速以保证桩头施工质量。当灰浆到达出口后应原位喷射搅拌30秒钟。

⑤施工中如因地下障碍物等原因使钻杆无法钻进时应及时通知监理及设计人员，以便及时采取补桩措施。

⑥应定期检查搅拌叶片的直径大小，如因磨损使叶片直径小于设计桩径时应更换叶片。

5结束语

路基施工是铁路工程建设的重要组成内容，是施工单位质量控制的关键部位。为此，我们应提高思想认识，落实各项施工技术，加强每个施工环节质量控制。加大施工现场管理和巡视，及时处理存在的缺陷，有效预防质量和安全事故，为后期铁路运营安全提供保障。

参考文献：

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[3]郑来国.铁路工程软土路基施工技术[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2016,06:108-109.

[4]刘建峰.津保客运专线软土路基沉降变形控制的技术方法研究[D].石家庄经济学院,2014.

[5]《铁路路基地基处理》（中铁二院工程集团有限责任公司通用图，贰路（2014）2028）.