鐵路施工中軟土地基的危害性及處理方法

趙陳剛

（中鐵二十一局集團(tuán)有限公司第四工程公司，陜西西安 710000）

鐵路施工中軟土地基的危害性及處理方法

趙陳剛

（中鐵二十一局集團(tuán)有限公司第四工程公司，陜西西安 710000）

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平的不斷提升，在推動(dòng)我國(guó)運(yùn)輸干道建設(shè)工程發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)運(yùn)輸?shù)陌踩耘c可靠性提出了更高的要求和標(biāo)準(zhǔn)。作為我國(guó)基礎(chǔ)運(yùn)輸途徑之一，鐵道運(yùn)輸?shù)男逝c質(zhì)量直接受鐵路工程地基施工質(zhì)量的影響。而在鐵路工程路基施工中，會(huì)經(jīng)常遭遇到軟土地基，軟土地基的性質(zhì)與特點(diǎn)會(huì)對(duì)施工造成較大的困難，若不采取合理的處理方法，容易導(dǎo)致安全隱患。本文針對(duì)軟土地基的特點(diǎn)及危害，介紹了一些軟土地基的處理辦法。

鐵路施工 軟土地基 特點(diǎn) 危害性 處理方法

作為鐵路施工中常見的一種不良地質(zhì)，軟土地基的處理是否恰當(dāng)，直接關(guān)系著整個(gè)鐵路工程的施工質(zhì)量與后期的通車安全。因而掌握軟土地基的特點(diǎn)，了解其危害性，并制定合理有效的處理方案，對(duì)于我國(guó)鐵路工程的建設(shè)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 軟土地基的特點(diǎn)

軟土多分布于較平坦的丘陵邊緣谷底或平原地形，軟土的地層以軟粘土或淤泥為主，沉積年代久遠(yuǎn)。通常情況下，軟土可根據(jù)形成原因被分為三大類型：河灘沉積軟土、湖盆地（內(nèi)陸）沉積軟土以及海洋沿岸沉積軟土。一般情況下，軟土中所含天然水量會(huì)超出液限范圍，孔隙比超過(guò)1，沾聚力（不剪切排水）大于25Kpa，壓縮模量Es大于4000Kpa，標(biāo)準(zhǔn)貫入基數(shù)大于2。

根據(jù)軟土的性質(zhì)，軟土地基通常呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：（1）表面常被可塑性硬殼覆蓋。（2）淤泥在底部具有流動(dòng)性，呈流塑或軟塑狀態(tài)。（3）沉積厚度較大。（4）高壓縮性、透水性差、強(qiáng)度低。

2 鐵路施工中軟土地基的危害

第一，路基沉降。鐵路建成通車后，在路堤填土地段，列車運(yùn)行的荷載與路堤自重的雙重作用下，軟土?xí)饾u發(fā)生沉降，若路堤基底沉降不均勻，路基就會(huì)發(fā)生橫向地傾斜，可能造成嚴(yán)重的脫軌翻車事故。若路堤基底土壤沉降均勻，路基會(huì)整段下沉，需要使用道碴不斷對(duì)地基進(jìn)行添補(bǔ)，這樣不僅會(huì)使倒床厚度超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還增加了鐵路養(yǎng)護(hù)的工作量與難度。

第二，路基開裂。軟土地段強(qiáng)度過(guò)差時(shí)，當(dāng)路堤經(jīng)過(guò)在荷載作用的影響下，路基的坡腳土?xí)宦∑鹣蛲猓瑥亩斐陕坊倔w開裂、下陷，甚至是坍塌，嚴(yán)重威脅運(yùn)輸安全。

第三，橋梁、涵洞破壞。若在軟土地段上進(jìn)行涵洞基礎(chǔ)或明挖橋梁基礎(chǔ)施工，會(huì)導(dǎo)致涵洞局部凹陷、墻體開裂，或橋臺(tái)（墩）的歪斜、下沉，從而使橋涵主體結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，造成安全隱患，影響正常行車。

3 鐵路施工中軟土地基的處理方法

3.1 袋裝砂井

袋裝砂井處理方法需按照實(shí)際的地質(zhì)條件設(shè)置砂袋布，并設(shè)計(jì)大小不一的樁徑、樁長(zhǎng)及樁間距。砂袋布必須是拉伸強(qiáng)度、滲透系數(shù)、有效孔徑、條帶質(zhì)量、拉伸率等質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合工程設(shè)計(jì)要求的聚丙烯編織布。砂袋的灌砂率必須大于95%，同時(shí)保證砂袋的暢通順直。每一個(gè)砂袋填充緊實(shí)，袋口綁扎牢靠。實(shí)際砂袋長(zhǎng)度應(yīng)比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度多出30cm，以使砂袋能夠被伸入30cm的砂墊層中。在下砂袋時(shí)，若出現(xiàn)砂袋無(wú)法下伸的情況，則需將套管拔出，對(duì)樁尖的活門進(jìn)行檢查，徹底清除套管內(nèi)的雜物及爛泥后，再進(jìn)行施工作業(yè)。

3.2 塑料排水板

為防止塑料排水板被風(fēng)化或發(fā)生老化，在對(duì)其進(jìn)行施工操作時(shí)需注意做好必要的保護(hù)措施。砂墊層中排水板被伸入的厚度需大于30cm，并緊密的連接砂墊層與排水板，避免排水管道堵塞，防止污染外面的排水板。在對(duì)排水板進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)注意排水板不宜被長(zhǎng)時(shí)間暴曬，在實(shí)際使用時(shí)先將濾膜從表面去除，有效連接每個(gè)接頭部位。排水板必須保持平整順直，防止被扭斷或出現(xiàn)斷裂。同時(shí)，施工完成后，伸出井口排水板的最佳長(zhǎng)度為25cm左右，并確保排水板的頂端被埋入砂墊層中。

3.3 砂樁

在利用砂樁對(duì)軟土地基進(jìn)行處理時(shí)，需首先保證砂粒質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)要求，通常情況下含沙量小于3%，砂粒粒徑大于15mm為宜。在實(shí)際施工作前，對(duì)樁管的垂直度利用經(jīng)緯儀進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，在確認(rèn)符合標(biāo)準(zhǔn)后，方可進(jìn)行施工。砂樁的施工順序須遵循“由外側(cè)至中間”的原則。樁管內(nèi)利用料斗將砂漿灌入時(shí)，需科學(xué)控制料斗的容量體積，同時(shí)單樁所需注砂量需根據(jù)料斗的容量大小進(jìn)行控制，以確保砂樁的施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。當(dāng)進(jìn)行灌砂振動(dòng)成樁作業(yè)時(shí)，確保每次提升樁管的高度在13-16mm范圍內(nèi)，控制反插的深度，一般以提升高度的二分之一為宜，以使樁身的均勻性和密實(shí)度得到最大限度的保證。

3.4 碎石樁

利用碎石樁處理軟土地基時(shí)，必須先試樁。碎石的灌入速率與灌入量須根據(jù)試樁結(jié)果進(jìn)行確定，并在此基礎(chǔ)上確認(rèn)深度擠壓壓管的次數(shù)。在實(shí)際施工工程中，需確保施工的連續(xù)性和均勻性。一般情況下，根據(jù)工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)灌入的碎石量不能大于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的95%，拔管確保其高度在1m上下。碎石應(yīng)選用干凈，未經(jīng)風(fēng)化的，碎石粒徑不應(yīng)超出20-50mm范圍，碎石粒徑過(guò)大容易導(dǎo)致卡鉆。達(dá)到相應(yīng)密度和強(qiáng)度的碎石樁，才能夠使軟土地基的負(fù)載能力增強(qiáng)。

3.5 攪拌樁

攪拌樁施工作業(yè)前，首先需全面的清理施工現(xiàn)場(chǎng)的雜物垃圾和地表種植土，徹底排除積水，保證施工現(xiàn)場(chǎng)土壤的壓實(shí)度和平整度。測(cè)量施工現(xiàn)場(chǎng)，將樁基的位置確定，根據(jù)實(shí)際施工條件與要求，路基采用木樁鋪設(shè)，填補(bǔ)墊層可使用碎石，并將一層土工格柵鋪設(shè)于碎石層的內(nèi)部。對(duì)軟土地基的參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和精確測(cè)量，確保軟土地基的負(fù)載力能夠滿足施工要求。通常情況下，攪拌樁的垂直偏差應(yīng)控制在15%以內(nèi)，樁位的偏差不超過(guò)50mm。若施工中出現(xiàn)停漿或斷樁時(shí)，應(yīng)反復(fù)搭接下沉漿面的攪拌機(jī)。若停漿時(shí)間在3小時(shí)以上，則必須徹底清洗輸漿管道，之后方可再次進(jìn)行灌漿。

4 結(jié)語(yǔ)

鐵路施工中軟土地基的處理，應(yīng)根據(jù)軟土地基特點(diǎn)，了解其危害性，根據(jù)實(shí)際施工情況，選擇袋裝砂井、塑料排水板、砂樁、碎石樁、攪拌樁等處理辦法，增強(qiáng)軟土地基的負(fù)載能力。同時(shí)，我國(guó)的軟土地基處理和加固技術(shù)需要與時(shí)俱進(jìn)，順應(yīng)社會(huì)和科技的發(fā)展潮流，不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新，才能夠真正保證我國(guó)鐵路工程的施工質(zhì)量，提升我國(guó)鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩耘c可靠性，從而進(jìn)一步促進(jìn)我國(guó)交通運(yùn)輸事業(yè)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)事業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。

［1］郭永生.淺析軟土地基加固處理方法在鐵路施工中的實(shí)踐［J］.科技致富向?qū)В?2014，15∶138.

［2］馬桂珠.淺析軟土地基加固處理方法在鐵路施工中的實(shí)踐［J］.河北建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，03∶18-21.