鐵路軟土路基處理技術(shù)探討

中鐵十二局四公司 陜西西安

摘要：鐵路運輸是我國交通運輸中一項重要的方式，伴隨科技手段的更新變化，鐵路工程質(zhì)量的要求也越來越為嚴格。在建設(shè)鐵路工程的過程中，各種類型的地質(zhì)構(gòu)造都能遇到，有的土層結(jié)構(gòu)良好，但是也會遇到類似軟土、凍土、黃土或者是膨脹土等很難滿足設(shè)計要求的土層。當在這樣的土層上進行施工時，就必須采取一定的技術(shù)手段對其進行良好的處理，文章以軟土路基為例，對其處理技術(shù)進行探討，旨在為以后的鐵路施工工作提供參考。

關(guān)鍵詞：鐵路；軟土路基；處理技術(shù)

同正常的土質(zhì)相比，軟土這種土質(zhì)是十分特殊的，十分容易產(chǎn)生變形的問題，通常來講沿海地區(qū)分布的軟土區(qū)域或較為廣泛，其次就是內(nèi)陸中沿湖泊與河流的地段也是軟土的聚集地。因為軟土具有容易產(chǎn)生形變的特征，同時面對中重力的承載能力又較為有限，因此軟土地帶的鐵路建設(shè)成為了一大難題。但是伴隨鐵路施工技術(shù)與施工設(shè)備的不斷改良與完善，當前在對軟體路基進行處理時已經(jīng)有了區(qū)域成熟的技術(shù)措施，文章將對這些措施進行相應(yīng)的分析與探討。

一、軟土概述

含有大量水分子的土壤就是軟土，軟土具有較低的土質(zhì)強度，并且軟土土層有著很高的壓縮性，水流在緩速流動或者是在不流動時產(chǎn)生的沉淀形成的[1]。通常來說，軟土具有以下特點：第一個特點是軟土在透水性方面的性能較差，其原因就是軟土本身就含有了較高的水分子，并且土壤顆粒均較小，之間的縫隙相應(yīng)的也就很小，大量的水分存在與縫隙中，次莪愛其表面還覆蓋著結(jié)合水，所以透水性較差。第二個特點是軟土在固結(jié)時需要很長的時間，不具備較強的承壓能力。當軟土在承受來自外界的壓力時，本身含有的水分會隨之被排出，在固結(jié)時需要將等待軟土中的大量水分慢慢的排出，因為固結(jié)的時間較長。軟土本身的高水分子含量導(dǎo)致其土質(zhì)較弱，不具備較強的承受能力。

二、鐵路軟土路基常見問題

（一）地基在承載能力上的問題

鑒于軟土有著極強的透水性，并且土質(zhì)上較為疏松，所以不會有較強的承載能力[2]。當鐵路路基竣工并投入實際使用時，這種軟土路基將會因為鐵路運輸而造成較為巨大的壓力，當這個壓力突破了其能夠承受的極限時，就會導(dǎo)致局部路基發(fā)生輕微的塌陷，也可能會出現(xiàn)下降的問題，面對這些問題如若不能及時地進行處理，將會加深塌陷的程度，使鐵路的正常運輸遭受嚴重的影響。

（二）水平位移與不均勻沉降問題

當鐵路路基出現(xiàn)了沉降，那么其它相關(guān)的設(shè)施也會隨之產(chǎn)生一定的位移問題，但是在修建鐵路路基時，各項數(shù)據(jù)都是嚴格按照時間擬定的數(shù)據(jù)進行操作的，一旦發(fā)生了位移便會導(dǎo)致當前的路基數(shù)據(jù)值發(fā)生變動，嚴重影響到火車的正常運行。

在地形以及路段等各種因素的影響之下，不同的路段路基會承受不同的重力系數(shù)，甚至是相同的路段的路基也會因為所處位置的不同而導(dǎo)致重力系數(shù)的差距較大。所以對于相同的軟土路基而言，承受能力要求較大路段與區(qū)間同要求較小的區(qū)間相比，其沉降的程度也就較大。若鐵路路基出現(xiàn)了不均勻沉降的問題，那么將直接導(dǎo)致火車在運行的過程中出現(xiàn)顛簸的問題[3]，最嚴重的時候甚至?xí)?dǎo)致火車出現(xiàn)側(cè)翻的危險。

三、鐵路軟土路基處理技術(shù)

（一）灌漿技術(shù)

該技術(shù)主要使用灌漿設(shè)備把漿液灌注到軟土土層中，通過這些混入的漿液在一定的空間范圍中對軟土中的水分施加擠壓，令水分占據(jù)的空間減少，進而使水分排除的速度能夠加快，最終使因為長期的水分外排而產(chǎn)生的位移與沉降問題得以有效的避免。除此之外，由于這些漿液還具備一定程度的粘合作用，令軟土土壤顆粒之間的粘合度得以提升進而使其形成一個堅固的整體，從令一個角度上降低了軟土路基發(fā)生形變與位移的問題[4]。當施工人員使用灌漿技術(shù)來處理鐵路軟土路基時，漿液的選擇上一定要依據(jù)其化學(xué)性質(zhì)進行合理的選擇，同時在灌入量的問題上一定要依據(jù)土質(zhì)的具體情況進行合理的分析與確定。

（二）鋼筋混凝土樁板結(jié)構(gòu)

這種結(jié)構(gòu)的路基由三個部分組成，分別是上部的鋼筋混凝土承載版、路基本體以及下部的鋼筋緩凝土樁基，其中承載板能夠同軌道結(jié)構(gòu)直接相連。使用這種處理技術(shù)能夠使路基變得堅固并不易產(chǎn)生形變，同時還能夠延長使用的周期；還能延長路基后期維護周期，減少維護的經(jīng)費；此外此種路基十分耐用。

（三）換填技術(shù)

在處理鐵路軟土路基的問題上可以使用換填技術(shù)進行處理。換填技術(shù)故名思意，就是指將原有的土質(zhì)用其它的土質(zhì)代替，其具體的操作是以軟土層的實際厚度為依據(jù)，在保持其整體穩(wěn)定性的前提下，將其中一定厚度的軟土層移除；當移除工作完成之后，必須要按照移除的厚度進行對其實施相應(yīng)的回填。圖1為換填技術(shù)的流程，在使用這種方法進行換填時，需要注意的問題有兩個方面，一方面是對軟土土層移除厚度的確定問題，需要明確是整體上進行移除，還是僅僅對一部分進行移除；另一個方面就是回填原料的選擇問題。我們必須要考慮到鐵路施工需要很大的工程量，所以材料的選擇不僅僅需要考慮材料的性能，使其能夠保證鐵路穩(wěn)定的運行，還要對材料的價格予以一定的考慮，使工程支出能夠得到控制。當前通常使用具有較高強度的卵石、碎石、煤渣以及素土等材料進行軟土的回填[5]。在操作上，施工人員也可以適當?shù)膶Σ僮骷夹g(shù)進行改良，可以考慮使用多種材料按照層級進行回填，這種方法能夠使路基的穩(wěn)定性得到很大的提升，使排除周期得到快速的縮短，不過使用這種方法進行施工時，其工程量相對較高。

圖1 軟土；路基換填技術(shù)流程圖

結(jié)束語

從上文的分析中，我們可以得知同正常的土質(zhì)相比，軟土這種土質(zhì)十分容易產(chǎn)生變形的問題，同時面對中重力的承載能力又較為有限，因此軟土地帶的鐵路建設(shè)成為了一大難題。伴隨科技手段的更新變化，鐵路工程質(zhì)量的要求也越來越為嚴格，面對鐵路軟土路基在承載能力、水平位移以及不均勻沉降這些方面問題的嚴重性，相關(guān)設(shè)計人員必須在處理軟土路基之前進行仔細的研究與分析，針對不同的地質(zhì)情況選擇合理的方法進行施工。

參考文獻：

[1]王艷波.高速鐵路軟土地基處理效果評價及路基結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)分析[D].西安建筑科技大學(xué)，2013，04：142-143.

[2]湯明方.高速鐵路軟土路基補強中的花管注漿施工工藝探討[J].建筑施工，2014，05：514-516.

[3]陶曉倩.水泥攪拌樁在鐵路軟土路基處理中的計算分析及應(yīng)用[J].鐵道勘察，2014，02：79-81.

[4]林志祥. 預(yù)應(yīng)力管樁+土工格室在客運專線鐵路軟土路基處理中的應(yīng)用[J].隧道建設(shè)，2013，02：85-87.

[5]姚偉.碎石注漿在鐵路軟土路基處理中的應(yīng)用——以甬臺溫鐵路新溫州站站場路基工程為例[J].建筑，2012，03：46-47.