鐵路工程施工中軟土地基處理技術(shù)探究

趙璐

摘要∶近年來，我國不斷推進(jìn)鐵路項(xiàng)目建設(shè)，帶動(dòng)鐵路工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。但是，在鐵路項(xiàng)目的建設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)遇到軟土地基。如果不使用適當(dāng)?shù)氖┕ぜ夹g(shù)進(jìn)行處理，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，如坍塌和塌陷。因此，鐵路施工單位應(yīng)根據(jù)施工情況采用適當(dāng)?shù)能浲恋鼗幚砑夹g(shù)，以保證施工質(zhì)量。根據(jù)相關(guān)工作實(shí)踐，論文分析和討論了鐵路工程中處理軟土地基的技術(shù)。

關(guān)鍵詞∶鐵路工程施工：軟土地基：處理技術(shù)

在鐵路建設(shè)過程中，如果軟土地基處理不當(dāng)，很可能發(fā)生大面積沉降，從而延長了鐵路工程的建設(shè)周期。重要的是要使用先進(jìn)的軟土地基處理技術(shù)，以不斷提高鐵路項(xiàng)目中軟土地基的施工質(zhì)量。與其它工程項(xiàng)目的地基 相比，鐵路工程的施工質(zhì)量受軟土地基的影響很大，因此對鐵路工程軟基 的處理要求也特別高。鐵路地基的施工人員必須結(jié)合地形特征。采用高效合理的軟土地基處理技術(shù)，并針對各種軟土地基處理技術(shù)實(shí)施制定良好的 解決方案，以便確保路基變得更加穩(wěn)定與安全。這是鐵路工程行車安全的 基礎(chǔ)前提，需要各方都加以重視，并做好相關(guān)監(jiān)管工作。

1鐵路軟土路基

軟土是指洪水沉積、湖泊、沿海、山溝、孔隙比、低抗剪強(qiáng)度、高抗壓的細(xì)粒土，具有擾動(dòng)大以及滲透率低的土壤層狀復(fù)合分布、層之間的物理和機(jī)械性能及其他特性之間存在巨大差異等特點(diǎn)。通常地說，軟土是指弱土質(zhì)層，與其他的土質(zhì)層相比，弱土質(zhì)層整體的強(qiáng)度較低，其可以被分為軟粘性土壤、淤土、淤泥、泥炭土和泥炭，軟土習(xí)慣用來指代前3種。 因此，在設(shè)計(jì)和軟弱地基的建設(shè)過程中，既要把握好軟土的性質(zhì)和土壤層 經(jīng)過詳細(xì)研究的特點(diǎn)（尤其是實(shí)力和軟土變形的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律），并采取適當(dāng)?shù)墓こ檀胧?，確保軟弱地基的施工過程中的穩(wěn)定性和控制鐵路工作后的沉降。

2鐵路軟土地基的特征和風(fēng)險(xiǎn)

2.1透水性能差

由于軟土的滲透系數(shù)相對較小，因此比土壤滲透系數(shù)小得多，因此，當(dāng)外部荷載超過規(guī)定值時(shí)，土基容易坍塌，并且軟土基礎(chǔ)中的有機(jī)物比例 特別大。由于有機(jī)物的作用，土壤中會(huì)形成大量有機(jī)物，氣泡會(huì)繼續(xù)減少 地基的滲透，從而影響土壤內(nèi)部滲透通道的正常運(yùn)行。尤其是在軟土層上的土建工程將對鐵路基地的沉降時(shí)間產(chǎn)生很大影響，尤其是鐵路基地的建設(shè)強(qiáng)度將繼續(xù)下降。在軟土地基的影響下，鐵路地基的水平傳播系數(shù)遠(yuǎn)小于垂直傳播系數(shù)，地基結(jié)構(gòu)變得更加脆弱，如果不及時(shí)處理，很可能發(fā)生嚴(yán)重的鐵路地基倒塌事故。

2.2含水量高

軟土地基的最顯著特征是其高水分含量。這是因?yàn)檐浲粱A(chǔ)主要由淤泥和粘土顆粒組成，并且內(nèi)部含有更多的有機(jī)物。不管其簡單性，上述材料都具有良好的吸收性。在地質(zhì)環(huán)境或更復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境條件下，將形成穩(wěn)定的聚集結(jié)構(gòu)，這將不斷提高基礎(chǔ)這部分的吸水能力。軟土地基通常處于軟塑性狀態(tài)和半流體塑性狀態(tài)，并且土壤顆粒的含水量特別高，并且空隙率大。軟土的穩(wěn)定性特別差，因此如果自然降雨繼續(xù)增加，地基的上部結(jié)構(gòu)很容易倒塌。

2.3明顯的流變性

在外部載荷增加的背景下，軟土基礎(chǔ)的流變性變得越來越明顯，并且 由于該過程特別緩慢，因此基礎(chǔ)的土層表現(xiàn)出嚴(yán)重的剪切變形。停止時(shí)，地基的抗剪強(qiáng)度逐漸減弱，在嚴(yán)重情況下會(huì)發(fā)生固結(jié)和沉降。由于軟土地基具有特別明顯的流變特性，地基上部結(jié)構(gòu)的沉降是不同的，并且差異很 大，在高速公路項(xiàng)目中，很容易引起車輛跳動(dòng)現(xiàn)象。為了更好地提高鐵路 工程軟土地基的處理效果，施工人員應(yīng)適當(dāng)改善軟土地基的土性，提高軟 土地基的抗剪強(qiáng)度。

3鐵路工程中軟土地基的處理技術(shù)

3.1深層水泥攪拌樁

在鐵路建設(shè)中，采用深層水泥攪拌樁處理軟土地基可以解決工程項(xiàng)目中的軟土地基問題。同時(shí)，深層水泥攪拌樁也得到了廣泛的應(yīng)用，對軟土 和粉狀土具有很強(qiáng)的適用性。實(shí)際操作過程如下：施工人員結(jié)合當(dāng)前鐵路工程施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，進(jìn)行試樁工作，并對軟土地基的性能進(jìn)行綜合 分析。根據(jù)現(xiàn)場施工數(shù)據(jù)，確定混凝土的配合比，施工完畢后檢查攪拌樁的質(zhì)量。如果質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不符合設(shè)計(jì)要求，則必須對攪拌樁進(jìn)行二次澆筑，以確保攪拌樁的強(qiáng)硬度等。深層水泥攪拌樁的出現(xiàn)對于提高鐵路項(xiàng)目的建設(shè)水平具有重要意義。技術(shù)人員需要做好相關(guān)研究工作，根據(jù)試批數(shù)據(jù)有效調(diào)整施工技術(shù)的應(yīng)用方案，然后利用路基的軟土地基處理能力加強(qiáng)工程建設(shè)。當(dāng)項(xiàng)目的施工全部投人使用時(shí)，將損害該項(xiàng)目的施工現(xiàn)場，以防止路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

3.2表面處理技術(shù)

軟基礎(chǔ)的表面相對較弱，表面處理可用于在鐵路梁上進(jìn)行施工。為避 免基礎(chǔ)局部區(qū)域的剪切變形，可以使用排水或填充，以促進(jìn)軟土地基表面強(qiáng)度的鞏固，從而促進(jìn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的平穩(wěn)發(fā)展。另外，需要確保軟土地基的填充載荷與基礎(chǔ)條件相平衡，以促進(jìn)更安全、更穩(wěn)定的施工環(huán)境。對于某 些地基，由于地表土壤柔軟度好并且含有大量的水，因此，在施工前必須進(jìn)行開挖工作，以促進(jìn)地表水從溝槽的順暢排水，并確保機(jī)器能夠促進(jìn)正常運(yùn)行，澆水即順利保證施工進(jìn)度。同時(shí)，在挖溝期間必須進(jìn)行回填操作，并且可以選擇具有較高水滲透性的材料來完成。

3.3排水固結(jié)法

排水固結(jié)法是指通過預(yù)壓荷載高速鐵路路基的形式開展高速鐵路路基軟土地基作業(yè)方法之一，由于其施工成本較低以及施工要求簡單等特點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用市場。然而，在實(shí)際的排水固結(jié)法應(yīng)用過程中，需要 耗費(fèi)一定的時(shí)間完成高速鐵路路基的預(yù)壓工作，再加上壓載條件較差，無 形中提升了排水固結(jié)法的應(yīng)用難度。與此同時(shí)，具有以下兩個(gè)方面的缺陷：第一個(gè)方面是排水固結(jié)法只能加速固結(jié)和沉降，如果需要處理的軟土 地基對沉降和不均勻的沉降提出了較高的要求，那么將無法應(yīng)用好排水固結(jié)法;第二個(gè)方面是排水固結(jié)法存在處理深度的極限值，其極限值一般在12.0～15.0m 之間。如果超出了處理深度的極限值，那么軟土地基的孔壓消散相當(dāng)困難。真空預(yù)壓：在進(jìn)行真空預(yù)壓作業(yè)時(shí)，為能確保泵人吸水管內(nèi) 產(chǎn)生負(fù)壓環(huán)境，施工人員應(yīng)當(dāng)借助于增加地面砂墊層的形式，從而打破軟 土地基的固結(jié)狀態(tài)。一般來說，施工人員可以采取設(shè)置砂墊層或塑料排水溝的形式來加快真空預(yù)壓的效果。

3.4石灰樁

機(jī)械孔填充生石灰或鈣的片段，進(jìn)一步滲透到由石灰和土壤和改善圍繞樁的土壤，樁的復(fù)合地基土組成的交換性能的效果之間的水溶脹性離子壓實(shí)堆水硬性材料。通過觀察石灰土加固應(yīng)用方法，能發(fā)現(xiàn)其具有較為悠久的應(yīng)用歷史。一般來說，在石灰資源較為豐富的地區(qū)，應(yīng)當(dāng)以石灰土加 固法為主，能有效地降低加工成本。然而，石灰土加固法具有明顯的技術(shù) 缺陷，已然無法滿足軟土地基的施工工藝要求，石灰土加固法適用于軟粘 土地基。

結(jié)束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，鐵路工程在建設(shè)中發(fā)揮著重要 作用，但也存在著技術(shù)難題。軟土地基由于施工孔洞少、含水量高、滲透性差，施工難度較大。軟土地基施工質(zhì)量對鐵路的使用壽命有著非常重要的影響。加強(qiáng)對軟土地基施工的技術(shù)把握是十分必要的。因此，對軟土地基的特點(diǎn)展開詳細(xì)的研究，并有針對性地采取相應(yīng)的軟土地基處理技術(shù)進(jìn)行施工處理，以保證鐵路路基的性能，提高其使用壽命。

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