高鐵施工軟土地基處理試驗(yàn)

劉鶴

摘 要：高鐵工程的修建過(guò)程中，軟土路基對(duì)高鐵的施工以及工程的安全運(yùn)行有著關(guān)鍵的影響，軟土地基的處理在整個(gè)高鐵工程中是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在現(xiàn)代的高鐵工程施工過(guò)程中，軟土地基的處理方面存在許多問(wèn)題，一旦處理不當(dāng)，對(duì)整個(gè)高鐵工程來(lái)說(shuō)有著非常大的危害。本位首先講述了軟土及軟土地基的特點(diǎn)，然后講述了軟土地基對(duì)高鐵工程施工過(guò)程中的危害，最后針對(duì)軟土地基的特點(diǎn)提出幾點(diǎn)軟土地基處理試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：高鐵；軟土路基；處理試驗(yàn)

在高速鐵路的建設(shè)中，路基是鐵路建設(shè)的基礎(chǔ)，路基的穩(wěn)定性和對(duì)變形的控制能力非常關(guān)鍵，關(guān)系著列車運(yùn)行過(guò)程中的安全與平穩(wěn)問(wèn)題。高速鐵路上的列車在日常運(yùn)行中要想達(dá)到高速、舒適、安全的目的，在進(jìn)行鐵路軌道建設(shè)時(shí)需注意對(duì)路基的處理，尤其是對(duì)路基的變形控制需要達(dá)到更高的目標(biāo)。我國(guó)的鐵路跨度較大，沿途經(jīng)過(guò)各種地形結(jié)構(gòu)，軟土地基是一個(gè)常見(jiàn)的問(wèn)題，在鐵路修建過(guò)程中帶來(lái)了許多問(wèn)題，因此需要格外重視。

1 軟土及軟土路基

我國(guó)地域遼闊，各地的地形和氣候環(huán)境存在很大的差異，軟土普遍存在于湖沼、濱海、谷底以及河灘沉積地區(qū)，軟土具有含水量非常高、可壓縮性強(qiáng)、孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、固結(jié)系數(shù)小、靈敏度高、透水性差、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)，這類土質(zhì)在我國(guó)的土建工程項(xiàng)目中具有非常大的危害。由大片軟土構(gòu)成的地基稱為軟土地基，如果土建工程項(xiàng)目需在軟土基上進(jìn)行施工，在施工前必須對(duì)軟土進(jìn)行處理。

高鐵是我國(guó)先進(jìn)的交通運(yùn)輸方式，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要的地位，我國(guó)的高鐵在進(jìn)行修建時(shí)，由于鐵路的特殊性質(zhì)，工程的施工周期長(zhǎng)、工程跨度大、施工難度高，因此對(duì)于施工過(guò)程中的各項(xiàng)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量。在我國(guó)施工過(guò)程中，軟土地基的概念源于日本高鐵施工的規(guī)范，軟土地基的土質(zhì)大多為粉土和粘土等細(xì)微顆粒含量多的地質(zhì)，并且這類土質(zhì)的松軟度較高，含有大量孔隙較大的松散砂礫、有機(jī)質(zhì)土以及泥炭等成分。根據(jù)日本高鐵施工的規(guī)范，在進(jìn)行軟土地基定義時(shí)，不能簡(jiǎn)單地只按地基條件確定，還要考慮填方形狀及施工狀況，根據(jù)填方及構(gòu)造物的形式、種類、規(guī)模、地基特性等來(lái)判斷地基的類別，再做出相應(yīng)的處理。

2 軟土地基對(duì)高鐵建設(shè)帶來(lái)的影響

軟土地基在高鐵工程的建設(shè)中有著嚴(yán)重的影響，如果處理不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，造成的危害也是全面的。在高鐵工程的建設(shè)中，由軟土地基帶來(lái)的危害多半是源于勘察工作不全面、不準(zhǔn)確造成的，勘察工作的誤差導(dǎo)致軟土地基的判斷有誤，有些地段的地基沒(méi)有當(dāng)作軟土地基進(jìn)行處理，導(dǎo)致了嚴(yán)重的問(wèn)題。在高鐵地基的處理過(guò)程中，尤其是軟土地基這種比較危險(xiǎn)的地基應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎處理，不能有半點(diǎn)馬虎。但是在實(shí)際的施工過(guò)程中，有些施工單位對(duì)軟土地基沒(méi)有做好全面的處理，因此高鐵工程的路堤出現(xiàn)失穩(wěn)或者危及線外建筑物的問(wèn)題，不僅對(duì)高鐵工程的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響，對(duì)周圍的建筑物也存在嚴(yán)重的威脅。在高鐵工程軟土地基的處理中，施工不力是造成施工質(zhì)量問(wèn)題的主要原因，施工不當(dāng)造成的主要問(wèn)題有路堤失穩(wěn)問(wèn)題，堆料不當(dāng)?shù)葐?wèn)題。在軟土地基的處理中地質(zhì)資料不準(zhǔn)確，在進(jìn)行填土施工時(shí)速度過(guò)快，或者是后加的反壓互道又阻塞了砂墊層的排水通道，這些問(wèn)題都屬于施工不力造成的危害，對(duì)高鐵項(xiàng)目的質(zhì)量有著嚴(yán)重的影響。軟土地基處理過(guò)程中出現(xiàn)施工不力的問(wèn)題的根本原因在于施工方不按照規(guī)定對(duì)軟土地基進(jìn)行處理，在填土或者碾壓的過(guò)程中沒(méi)有達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，因此產(chǎn)生了較多的質(zhì)量問(wèn)題。在軟土地基上往往會(huì)有一層強(qiáng)度比軟土地基高的土層，這個(gè)土層被稱為硬殼層，這個(gè)土層的強(qiáng)度較高在地鐵工程中可以起到擴(kuò)散應(yīng)力和承重的作用，如果對(duì)硬殼層進(jìn)行巧妙應(yīng)用的話，還能減少高鐵項(xiàng)目的工程投資，但是一旦利用不當(dāng)，對(duì)高鐵工程也有嚴(yán)重的危害。

3 高鐵施工中軟土地基的處理試驗(yàn)

3.1 軟土地基綜合勘察問(wèn)題

在高鐵工程的施工前期，需對(duì)工程的施工環(huán)境進(jìn)行勘察，充分了解施工場(chǎng)地的特點(diǎn)，對(duì)一些施工中容易遇到的問(wèn)題做好提前的分析和處理。軟土地基勘察和參數(shù)的選取精度對(duì)軟土地基的穩(wěn)定和沉降變形有著重要的影響，這類地基對(duì)高鐵建設(shè)有著重要的影響，在勘察階段也體現(xiàn)了一些綜合性的問(wèn)題。在軟土地基的勘察中，普遍采用的勘察方法是綜合勘察方法，由勘探、土工試驗(yàn)、多種原位測(cè)試手段相結(jié)合的勘察方法，雖然這種勘察方法能夠充分地了解軟土地基的特點(diǎn)，但是這種方法也存在著一定的問(wèn)題，各種方法在你進(jìn)行勘探、試驗(yàn)時(shí)所選取的參數(shù)不同，對(duì)勘察結(jié)果有著一定的影響。

3.2 軟土地基沉降控制試驗(yàn)

軟土地基的沉降控制不僅影響勘察設(shè)計(jì)的質(zhì)量，對(duì)于高鐵工程的路堤填筑速率、地基處理施工機(jī)具及工藝以及整個(gè)高鐵工程的施工質(zhì)量都有著重要的影響，可以對(duì)高鐵工程中相關(guān)工程的施工參數(shù)提供參考，指導(dǎo)高鐵工程的全線施工。因?yàn)檐浲恋鼗囊恍┪锢砹W(xué)特點(diǎn)以及自身成因的特點(diǎn)，軟土地基非常容易發(fā)生沉降問(wèn)題，如果對(duì)空降問(wèn)題不加以控制的話，對(duì)高鐵工程有著嚴(yán)重危害。在進(jìn)行軟土地基沉降控制試驗(yàn)中，對(duì)于軟土地基的沉降控制有著較高的要求，因此在設(shè)計(jì)中也存在著諸多問(wèn)題。軟土地基土質(zhì)的固結(jié)性質(zhì)對(duì)處理措施的設(shè)計(jì)有著關(guān)鍵的影響；軟土地基的特殊結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度特點(diǎn)直接影響沉降計(jì)算的準(zhǔn)確性。在進(jìn)行軟土地基沉降控制試驗(yàn)過(guò)程中，大量地試驗(yàn)使得對(duì)軟土地基加固措施的合理性有了更深的認(rèn)識(shí)，驗(yàn)證控制后的沉降效果，并且根據(jù)試驗(yàn)的成果可以對(duì)沉降控制進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

3.3 路基填筑技術(shù)

對(duì)軟土地基的處理方式中，路基填筑技術(shù)是常用的一項(xiàng)技術(shù)，并且相對(duì)于普通鐵路的路基填筑技術(shù)而言，高鐵工程的路基天技術(shù)有更高的要求，在填料質(zhì)量、路基結(jié)構(gòu)以及壓實(shí)質(zhì)量方面都需要進(jìn)行嚴(yán)格的控制。對(duì)于路基填料不僅需要提前進(jìn)行檢驗(yàn)，還需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)，這項(xiàng)試驗(yàn)不僅能夠獲取有效地路基改良方法、可行的填筑工藝，還能幫助工程掌握關(guān)鍵的技術(shù)參數(shù)以及壓實(shí)質(zhì)量的檢驗(yàn)手段，對(duì)于高鐵工程來(lái)說(shuō)有著關(guān)鍵的意義。在進(jìn)行路基填筑試驗(yàn)時(shí)，還可以通過(guò)模擬動(dòng)力試驗(yàn)對(duì)路基填筑技術(shù)進(jìn)行動(dòng)力特性的評(píng)估，充分了解技術(shù)的可行性，對(duì)存在問(wèn)題的方面進(jìn)行及時(shí)地糾正和補(bǔ)充。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技的進(jìn)步，人們的生活水平越來(lái)越高，生活節(jié)奏也越來(lái)越快，在日常的生產(chǎn)與生活中，人們對(duì)交通效率的提高有著更高的要求。高鐵是近年來(lái)出現(xiàn)的一種高速度、高效率的交通運(yùn)輸方式，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的影響力越來(lái)越大。在高鐵工程的施工過(guò)程中，軟土地基是常見(jiàn)的一項(xiàng)問(wèn)題，也是影響高鐵工程質(zhì)量的重要問(wèn)題，因此在施工的過(guò)程中，必須對(duì)地基進(jìn)行全面的勘察，對(duì)于判斷為軟土地基的地段進(jìn)行地基的處理，提高軟土地基的強(qiáng)度等物理特性，使得地基符合高鐵工程修建的標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王秋利.高鐵施工軟土地基處理試驗(yàn)研究[J].中國(guó)外資，2011，08：288.

[2] 徐濤.高鐵施工中軟土地基處理工藝分析[J].河南科技，2013，04：92.

[3] 董亮，葉陽(yáng)升，蔡德鉤，吳波，楊年華.高速鐵路軟土地基處理方法對(duì)比試驗(yàn)[J].巖土力學(xué)，2012.endprint