浅析铁路施工软土路基处理技术

摘要：我国幅员辽阔，软土地基分布广泛，在铁路的修建当中经常会穿过软土地区时，特别是高速铁路的出现对传统铁路的设计、施工和养护提出了新的挑战，必须对软土路基进行技术处理，为轨道结构提供一个强度高、刚性大、稳定性和耐久性好的基础。本文从软土路基的概念出发，阐述了软土路基处理方法的种类和施工中应注意的事项。

关键词：铁路；软土路基；处理技术

中图分类号：TU471.8文献标识码：A 文章编号：

Abstract: China is a large country, soft soil foundation are widely distributed in railway construction of soft soil area often through, especially high-speed rail to the design of the traditional appear railway construction and maintenance, and puts forward the new challenges, it is imperative for soft soil subgrade technology processing, for rail structure provides a high strength, rigidity, stability and durability good foundation. This article from the conception of soft soil foundation, this paper expounds the soft soil subgrade treatment methods and matters needing attention in the construction.

Keywords: railway; Soft soil subgrade; Processing technology

随着近年来我国铁路工程尤其是高速铁路工程的跨越式发展，铁路的施工技术也随之产生了翻天覆地的变化。因此为了能够在当今的新形势下对铁路工程的施工质量进行更科学的控制，尤其是对我国铁路路基工程的施工质量进行更科学的控制，就必须解放思想、实事求是地摸索出一套有针对性的施工管理体系和方法，以此来适应铁路路基工程的施工材料、施工工艺的不断发展。

一、软土路基的概念

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等特点。

从广义上说,软土是指强度低、压缩性高的软弱土层,可将其分为软粘性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土及泥炭5 种类型,习惯上把前3 种总称为软土。所以,在软弱路基设计和施工处理过程中,必须通过详细的研究,掌握软土的性质和土层特征(特别是软土的强度和变形动态变化规律),采取合适的工程措施, 才能保证软弱路基在施工期间的稳定并控制铁路的工后沉降。

二、常见的软土路基处理技术

1、注浆法

注浆技术在加固铁路路基中的应用，其原理就是在路基的土石界面处通过水泥浆液或者水泥与水玻璃的混合浆液等等这类型的水硬性胶凝材料，来对诸如裂隙、孔隙、溶洞、土洞以及软土地基等铁路路基的不良地质情况进行注浆封堵和固化反应，从而使得注浆浆液与铁路路基下的原始土石进行结合，并由此形成稳定土石结核，及将其固化成为一个受力整体。而且还能够消除位于基岩面附近发育的岩溶裂隙水在受地下水位季节性变化及由列车震动影响易诱发的地表变化，避免在运营后出现局部塌陷，消除铁路路基的工程隐患。

2、强夯法

强夯法是一种地基加固方法。其主要工作原理是用起重机械将夯锤起吊到一定高度后，自由落下，对湿软地基进行强力夯实，以提高其强度，它是重锤夯击法的延续但又与之截然不同的一种新技术。用强夯法加固的土基，承载力会明显提高，沉降量也会降低，这种方法如采用大的单击夯击能量，可使地基的加固深度达10.0~20.0m，有时其影响深度会更深。

3、排水固结法

是指利用排水固结原理，在软土地基内设置竖向排水体，铺设水平排水垫层，在上覆荷载（固结压力）作用下，排除土体内孔隙水、提高土体强度，以达到提高路基承载力减少工后沉降目的的一种加固路基方法。

排水固结法由加压系统和排水系统两个部分组成：

加压系统（上覆荷载）：等载预压、超载预压、真空预压、堆载与真空联合预压。

排水系统：砂井、袋装砂井、塑料排水板、砂垫层。

排水固结法，工程造价低，但需要较长的工期，往往需要与超载预压等联合使用，以及软粘土的蠕变特性等，对沉降控制极为严格的无碴轨道路基不宜采用该技术。

4、粉喷桩加固法

粉喷桩处治软基属于深层搅拌法中的一种,它是利用压缩空气向软弱土层中输送石灰、水泥等粉状加固料,使其与原位软弱土混合、压密,通过加固料与软弱土之间的离子交换作用、凝聚作用、化学结合作用等一系列物理化学作用,使软弱土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的柱状加固土,它与原位软弱土层组成复合地基,提高软土路基承载力,减少路基沉降量。

5、CFG桩加固法

CFG桩是和桩间土、褥垫层一起形成复合地基，复合地基法是在天然地基中设置一定比例的增强体(桩体)，使桩同承担荷载，并具有密实法和置换法的效应。CFG桩因属高粘结强度桩，可全桩长发挥侧阻，桩端落在好的土层时可以很好的发挥端阻。成桩时的挤土效应，桩体的排水作用以及褥垫层对桩、土荷载分担比的调整作用，可以有效的提高路基的承载力，减小路基变形。与一般碎石桩相比，碎石桩是散体材料桩，桩本身没有粘结强度，主要靠周围土的约束形成强度，并与桩间土组成复合地基共同承担上部传下来的垂直荷载。土越软对桩的约束作用越差，桩体强度越小，桩传递垂直荷载的能力越差。CFG桩复合地基对软土路基有很好的加固作用，在高速铁路软土路基处理中应用也会越来越广泛。

三、软土路基施工中应注意的问题

1、在进行塑料排水板的机械施工中，由于静压式的插板机无论在经济成本还是工效以及对环境的影响等方面都是好于振动式的插板机，然而振动式的插板机在进行对地层穿透的能力方面是好于静压式的。所以，在两者都可以穿透地层处理塑料的排水板时，应优先应用静压式的插板机，如果选择静压式在较困难的地层处理时，需应用振动式的塑料排水板机械进行处理；

2、对于软土路基在进行选取设计参数时，需要在土工参数的统计分析基础上、原位的测试以及要结合地质背景等进行综合分析以后，并提出科学的合理参数。在通过对现场的观测数据分析后，并提出了对软土路基沉降的计算方法以及工后的沉降推算。鉴于对软土路基沉降时间的控制以及工后沉降推算的可靠性要求，在软土路基进行填筑完成以后必须要确保达到一定的放置调整期，从而达到可以有效的控制工后沉降的要求；

3、由于应用不同的路基处理方法以及在不同结构物之间的剩余纵向差异的沉降会较明显，所以，对于路基的处理方法以及不同结构物的类型可以直接影响剩余纵向差异沉降的重要原因。因此，进行设计时在同一工点需避免应用不同的处理方式，如果不能避免需要考虑在不同的处理方式以及不同的结构物之间进行设立过渡段，并且确保必要的放置时间，从而降低在不同工程类型间的沉降差异，如果在放置后出现存在较大差异的沉降地段，就必须要根据实测沉降资料来应用预压等处理方法。在根据计算路基的沉降值和实测值时所出现的差异，可以开展以信息化进行管理和施工，以及通过进行信息化管理的实施办法，在一定程度上是可以有效的控制工后沉降的重要方法；

4、在软土路基经过搅拌桩的加固以后，对于路基土的特性会在很大程度方面有所改善，主要表现在通过施加荷载以后，其沉降量会较小并在很短的时间内完成，一般是应用预压的方式等以降低因后期荷载所引起的沉降问题，满足了轨道铺设的需要。另一方面，在应用排水固结法进行加固路基时，在加固后仍是松软土路基，进行后期的荷载施加以后仍然是排水固结的特性，则沉降会较慢，所以就很难达到轨道的要求。对此，是否可以通过长期的超载来降低后期荷载所产生的沉降问题，需进一步进行研究。

四、结语

随着近年来我国经济的飞速发展和科技的不断进步，铁路路基处理的方法在不断的健全和完善，需要我们根据以往铁路路基施工中得出的经验和教训，通过深入地分析和总结，从而能够在其施工过程当中每个阶段和每个环节，通过一系列科学合理的施工措施来对工程质量加以控制，从而确保铁路路基施工中的工程质量，促进我国铁路建设水平的提高。

参考文献：

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[2]姜伟治.粉喷桩在铁路软基处治中的应用[J].科技创新导报,2008,(10).

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