鐵路工程施工中軟土地基處理技術(shù)

陳昶樺

摘 要：隨著我國現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，鐵路交通建設(shè)在人們生活中變得越來越重要。鐵路運輸是我國的基本運輸方式，其運輸效率在很大方面取決于鐵路工程路基施工質(zhì)量的好壞。對于鐵路工程路基施工過程而言，經(jīng)常會遇到對工程施工非常不利的軟土地基，且軟土地基存在一定的安全隱患，如果找不到合適的解決辦法，不僅會加大施工難度，而且鐵路工程安全、質(zhì)量也得不到保障。本文主要針對鐵路施工中軟土地基的危害以及解決辦法展開分析探討。

關(guān)鍵詞：鐵路工程；軟土地基；處理技術(shù)

中圖分類號：U213.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）11-0141-02

0 引言

鐵路運輸對于貨運或客運而言都是很好的選擇，但是鐵路運輸也容易發(fā)生危險事故，主要是因為鐵路運輸有較長的路線，并且其制動過程也比較復(fù)雜，因此在建設(shè)過程中容易產(chǎn)生一些不易察覺的問題，如果這些問題沒有被發(fā)現(xiàn)，那么將會成為鐵路運行時的安全隱患。我國地形的多樣性對鐵路建設(shè)中的土壤和地質(zhì)要求很大，如果設(shè)備和施工技術(shù)達(dá)不到要求，那么當(dāng)遇到軟土路基時就會加大施工的難度。因此，擁有先進(jìn)的設(shè)備以及過硬的施工技術(shù)是提高鐵路建設(shè)質(zhì)量的重要手段，對鐵路建設(shè)具有重要意義，應(yīng)該受到鐵路建設(shè)領(lǐng)域的高度重視。

1 鐵路施工中軟土地基的危害

（1）路基沉降。當(dāng)鐵路工程完成后正式投入使用時，如果遇到軟土路基，列車運行的荷載和路堤自重的雙重壓力會使軟土沉降，路堤基底的不均勻沉降還會導(dǎo)致路基橫向地傾斜，進(jìn)而可能致使列車脫軌甚至翻車，這時要使用道碴對其添補，這樣做的結(jié)果不僅使倒床的厚度不符合標(biāo)準(zhǔn)，還加大了鐵路養(yǎng)護(hù)期的工作量，使鐵路養(yǎng)護(hù)工作難度增加。（2）路基開裂。鐵路建成通車時，如果遇到強度過差的軟土地段，路堤的坡腳土?xí)诤奢d作用下隆起向外，從而導(dǎo)致路基本體下陷、開裂、坍塌，致使發(fā)生嚴(yán)重的運輸安全事故。（3）橋梁、涵洞破壞。如果涵洞基礎(chǔ)工程以及明挖橋梁基礎(chǔ)工程在施工時遇到軟土地段，若處置不當(dāng)很容易發(fā)生涵洞凹陷、墻體開裂以及橋臺歪斜下沉的狀況，進(jìn)而嚴(yán)重破壞了橋涵的主體結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重威脅交通運輸過程的安全。

2 鐵路施工中軟基路基的特點

軟基路基的很多特點加深了路基的不穩(wěn)定性，例如強度低、空隙大以及含水量大，這些問題大大增加了鐵路建設(shè)施工難度。在鐵路建設(shè)施工過程中，軟基路基主要會引起以下四點問題：

（1）軟基路基變形大，由于軟基路基的抗剪能力弱，在受到震動時容易發(fā)生變形，進(jìn)而導(dǎo)致地基出現(xiàn)沉降等一系列問題。（2）軟基路基容易出現(xiàn)不均勻沉降問題，由于環(huán)境容易改變軟基路基的內(nèi)部構(gòu)造，所以軟基路基經(jīng)常形成微層理構(gòu)造，中間部分容易沉積粉土和砂層，導(dǎo)致軟土下沉，進(jìn)而導(dǎo)致沉降不均勻。（3）軟土路基透水性差，盡管軟土路基內(nèi)部含有較多水分，但是其較差的透水性會使其排水不暢，導(dǎo)致地基很不穩(wěn)定。（4）軟土地基壓縮性較強，因為軟基路基內(nèi)部間隙較大，因此在受到外界壓力時會被壓縮的很明顯。以上問題都會加大鐵路建設(shè)以及后期維修保養(yǎng)的難度。

3 鐵路施工中軟基路基的處理技術(shù)

3.1 排水固結(jié)法

軟基路基之所以在遭受雨水沉積等外界壓力時容易發(fā)生變形，主要是由于軟基路基具有較強的飽和性、較差的透水性以及較高的粘度造成的，要想解決這一問題，必須要用排水固結(jié)法來加固路基。該技術(shù)主要包括：先通過對放在軟土路基內(nèi)部的排水體進(jìn)行壓縮的方法把路基中過多的水分?jǐn)D出來，目的是為了通過降低路基中的含水量使土壤固結(jié)，從而使路基的強度達(dá)到要求。對于粘性較強的土壤路基而言，排水固結(jié)法能達(dá)到很不錯的處理效果。因此，在處理鐵路路基中的問題時，必需在掌握當(dāng)?shù)芈坊攸c的基礎(chǔ)上采取恰當(dāng)?shù)慕鉀Q辦法，確保軟基路基的穩(wěn)定性能夠達(dá)標(biāo)[1]。排水固結(jié)地基加固圖1所示。

3.2 碎石柱法

碎石柱法適用于擠密松散的砂土、粉土、素填土和雜填土地基，它在鐵路建設(shè)中十分常見，該技術(shù)的原理是用碎石柱填充軟基路基振搗形成的柱孔，這樣做可以有效加強軟基路基的穩(wěn)定性。由于該技術(shù)在有效解決問題的同時還可以節(jié)約成本，所以也適用于大規(guī)模建設(shè)工程。在使用碎石柱法時需要注意幾個地方，在用振搗法處理軟基路基時，要嚴(yán)格控制振搗力度，一定要結(jié)合軟基路基的承受能力，避免由于過度振動破壞了軟基路基的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致路基變得更加松散[2]。除此之外，為了使石料填充時更加方便，需要在振動的同時對震動位置進(jìn)行反復(fù)沖刷，在促進(jìn)孔形成的同時還要控制孔的深度，只有這樣才能使碎石柱更容易形成，進(jìn)而提高了軟基路基的穩(wěn)定性。碎石樁地基加固圖2所示。

3.3 換填法

在加固比較松散淺層的淤泥、淤泥質(zhì)土、松散素填土、雜填土等軟基路基時，通常選擇使用填充法。為了路基體系更加穩(wěn)固，在進(jìn)行施工之前，相關(guān)工作人員必須要結(jié)合路基的最大受壓，精密計算換土深度，然后用堅固的材料替換掉原來的松散土壤，進(jìn)行平整和壓實后極大地增強路基體系的穩(wěn)定性，有效保障鐵路建設(shè)工程的質(zhì)量安全。在眾多處理辦法中，換填法對操作要求以及人員的技術(shù)要求不高，而且還能夠節(jié)約成本，對于大規(guī)模松軟路基的處理是不錯的選擇，這種低成本、高效率的處理技術(shù)對鐵路發(fā)展有重要價值。

3.4 強夯擠密、置換法

強夯置換法和強夯擠密法雖然有相似之處，但二者的原理以及所針對的處理對象均不相同。強夯擠密法的原理是在軟基路基的特殊部位填充一些特殊材料，然后對填充過的路基進(jìn)行擠密操作，這種操作是為了加強路基的抗壓能力。但是這種方法存在局限性，它的處理對象是含水較多的濕陷性（如濕陷性黃土）路基。對于強夯置換法而言，主要是通過對一些用特殊材料替換再進(jìn)行夯實處理。強夯置換法與填充法的作用原理是一樣的，只是名稱不同。這種技術(shù)通過降低軟基路基的沉降能力使路基更加穩(wěn)定，有效增加了鐵路的使用年限。濕陷性黃土擠密樁基礎(chǔ)加固圖3所示。

3.5 加固化學(xué)技術(shù)處理法