分析铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术

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摘要：自从第一次工业革命之后，火车作为人们的代步、拉货等运输工具的功能逐渐被广大人民所接受与应用。同时也在新航路的开发与世界市场的形成的过程之中逐渐走向世界的各个地区，为各个国家以及地区所利用。但是铁路虽然是一个应用范围非常广泛的一项交通工具，并被大多数国家所有，但是铁路的施工建设确是一项极具专业性和挑战性的工作。因为铁路的建设会随着地区的不同、土质的不同以及气候等因素的不同而发生改变，所以这就对铁路施工过程之中的施工技术有很大的要求，本文就以软土地区的铁路施工技术中的大孔径钻孔桩技术为例，从大孔径钻孔桩技术应用前提、大孔径钻孔桩技术以及具体应用等几个方面入手，来简要的分析铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术。

关键词：铁路施工；软土地区；大孔径钻孔桩

中图分类号：X731文献标识码： A

引言：随着科学技术的不断发展，各个国家以及地区为了促进经济的发展不断而逐渐的完善交通系统，其中铁路交通系统的完善最为明显。就拿我国的铁路交通系统而言，这几年为了拉动西部地区的经济发展川藏铁路、青藏铁路等铁路也逐渐的向西部延伸。而东部地区的经济发展水平较高，因而铁路系统就好像一张蜘蛛网一样布在我国的大陆之上，然而我国东部地区多为沿海地区，软土的分布比例较大，所以在该地区的铁路施工技术就显得尤为的重要。

一、软土地基的基本特性

铁路施工中可能会遇到各种不同的土质，而土质的不同类别往往影响到上部结构的稳定性和安全性，尤其是软土地基，对于铁路的影响更显著，需要采取加固措施对土体进行改善。软土是指滨海、湖沼、谷地、河滩沉积的天然含水量高、孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低的细粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、压缩性高、抗剪强度低、固结系数小、固结时间长、灵敏度高、扰动性大、透水性差、土层层状分布复杂、各层之间物理力学性质相差较大，因此上部结构的稳定性较差，需要采取一定的措施对其进行加固。软土地基的基本特点有如下几点：

1、孔隙比大

由于软土多位于沿海、胡泊等地，通过河流的沉积物和冲积物不断累积形成，因此在形成过程中由于缺乏外部作用力而导致孔隙比较大的特点，同时由于处于滨水地区，所以土体的含水量也较大，淤泥灵敏度高，这就造成后期钻孔桩施工时降排水工作量较大等问题。

2、可压缩性好

由于软土属于固结土和微超固结土，且多位于滨海地区，因此软土均属高压缩性土，其压缩系数a在0.1-0.2，一般为0.7-1.5MPa-1，最大达4.5MPa-1（例如渤海海淤），它随着土的液限和天然含水量的增大而增高。若将铁路建于这种软土上则可能产生较大的沉降，变形大且不均匀，很有可能造成上部结构的开裂和损坏。

3、渗透性弱

虽然软土的含水率较高，但其渗透性却较弱，软土的渗透系数一般在i×10-4-i×10-8cm/s之间，而大部分滨海相和三角洲相软土地区，由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水平方向的渗透性较垂直方向要大得多。由于软土的渗透性较弱和含水率较大，则很容易降低土地地基的凝固速度，并由于后期有效应力增长缓慢，使得土体受到荷载作用后产生较大的孔隙水压力对地基强度有明显影响。

4抗剪强度低

软土一般软呈软塑或者流塑的状态，土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小无关。排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大。因此软土的抗剪强度与其排水量相关，若采取合理措施排水，则能有效提高软土的抗剪强度。

二、大孔径钻孔桩技术

1、施工准备

施工前应进行成桩试验,确定沉管深度、填料用量、混凝土充盈系数等施工参数；准备场地,将钻孔场地中的杂物清除干净,用普通土替换软土,之后采用合适的压实工具或机械将其压实,保证其平整度,地域不同,施工方法也不同,比如钻孔场地位于陡坡,可用型钢或枕木搭设工作平台,若场地处于浅水地区,应结合钻孔方法、施工设备大小筑岛围堰,为钻孔施工的顺利进行提供条件。其次是设置护筒,其主要作用是保护钻孔工具以及其他施工机械设备,从而提升设备的工作效率,对于护筒的设置应当保证其坚固、不漏水,实际钻孔施工中通常采用的是钢制护筒,护筒内径应大于钻机钻头直径且满足孔内泥浆面。再次,进行泥浆的制备和循环净化,泥浆制备前应加大地质勘察力度,从而制备出最为合适的泥浆；制备过程中还应注意对其进行循环净化,这有利于提升铁路施工的经济效益和环保效益。

2、钻机的安装及钻孔

钻机自身重力较大,在安装过程中还会产生很大动力,所以应配备相应的履带,使钻机适应不同地层和地带,而为了进一步增强地面承受力,保证钻机工作的稳定性和平整度,最好对当前施工的软土地区进行加固处理；测量放样,确定控制点,根据软土地区的实际情况选择最为合适的钻孔工具,钻机就位后对钻杆垂直度进行调整,使钻杆垂直并对准桩位中心,并定期检查钻头叶片磨损情况,发现问题及时修补,保证摩擦桩桩径。钻机钻头与护筒之间的中心偏差不得大于5cm,准确设定孔位,初成孔壁应坚固、竖直、圆顺。若成孔时采用的是直径为2.5m的钻孔桩,应分三个阶段进行钻孔施工,第一个阶段的主要任务是对初成的孔壁进行旋挖使其达到设计深度,该阶段施工可采用直径为1.5m的钻头,第二和第三个阶段工作内容则是扩孔成孔,分别采用直径为2m和2.5m的钻孔进行。钻孔期间应会密切关注地层变化情况,同时视地层条件控制钻孔速度,钻头升降速度应均匀一致,且应连续进行,速度不能突变,钻孔工作不能突停,若钻孔机出现故障而不得不停止工作,应马上将钻头提高至距离孔底至少5m高处,避免孔坍塌。

3、钻孔异常处理

在软土桩基深桩摩擦桩钻孔施工过程中,若出现塌孔,应立即停止施工,进行塌孔处理。引起塌孔产生的原因是泥浆比重不合理、水头高度过低、钻头速度过快、空转时间过长等,所以施工前应选择高质量、高粘度的泥浆,钻孔时应确保井内的水头高度达到钻孔要求,合理埋设护筒,当钻孔完成后也应保证井内有-定高度的水头,及时进行水下混凝土的灌注,有效预防塌孔情况的出现；发现塌孔,应将护筒拆除后进行钻孔回填,待到处理完毕后重新埋设护筒,进行钻孔。钻孔期间,工如果施工操作不当或是受到地质条件的影响,钻孔容易偏斜弯曲,若出现该种情况,应检查钻孔偏斜的位置、程度,根据具体情况制定处理方案,当前常用的处理钻孔偏斜弯曲的方法是扫孔法和回填法。

4、清孔、钢筋笼的加工和安装

清孔前要利用探孔器检查孔径、孔位、孔深、孔的竖直度是否符合设计要求,是否满足铁路施工要求,合格后且经过审批后马上进行清孔。清孔的主要内容是抽渣、吸泥,在此过程中,要及时向孔内灌注清水或新鲜泥浆,保持孔内水位,当从孔内抽出或排出的泥浆无2-3mm颗粒、泥浆含砂率小于2,粘度保持在17-20S、泥浆比重在1.1以下时,清孔完毕。对于钢筋笼的加工通常采用大型机械在制作场内分节进行,调整、固定骨架位置后进行人工焊接,箍筋安装前应先调整机械转速,然后采用机械将箍筋旋转缠绕到主筋上,钢筋笼加工完成。充分考虑配筋抗拉性,如果满足不了抗拉要求,摩擦桩施工过程中很容易产生断桩现象,配筋长度也必须符合要求。为了防止钢筋笼骨架出现变形,可利用直径和主筋相同的钢筋设置十字撑加固加强筋。最后按照施工使用要求对钢筋笼进行存放、运输和吊装。

结束语

铁路施工过程中，若遇到软土地区，需要采取相应的措施进行处理，大孔径钻孔桩是处理软土地基较为常用的方法之一。在进行施工时，应明确软土地基的基本特点，以及施工过程中可能遇到的常见问题，做好成孔过程的钻机控制，护壁泥浆及轴线的控制，成桩的质量控制以及钻孔异常处理。通过施工中各个技术的控制及应用，保证铁路施工的顺利进行，促进我国运输事业的健康发展。

参考文献

[1]何修义.大孔径深水钻孔桩施工技术研究[J].低碳世界.2013(07).

[2]李权文.铁路施工中软土地区大孔径钻孔桩技术要点[J].黑龙江科技信息.2012(16).

[3]高锋金.桥梁桩基础钻孔灌注桩施工技术浅析[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2011(07).