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铁路软基处理方法及质量控制措施

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：冯德利

[导读] 摘要：铁路工程施工中，地基处理是重要内容之一，尤其是软土地基处理，其处理效果直接影响铁路工程运行安全。

        河南城际铁路有限公司河南郑州
        摘要：铁路工程施工中，地基处理是重要内容之一，尤其是软土地基处理，其处理效果直接影响铁路工程运行安全。由于软土地基具有一定的特性，如未采取合适的方法进行处理，势必会影响软士地基的稳定性，从而使得铁路工程运行之后，路基出现沉降的几率较大，继而影响铁路运行安全。基于此，本文以铁路软士地基为切入点，简析软土地基处理方法和相关质量控制措施，期望在提高铁路软土地基处理质量方面能做一探讨与交流。
        关键词：铁路软土路基；处理方法；质量控制措施
        引言
        软土路基主要分布在我国东部地区。和硬土地基相对比，软土地基自身负重力比较低，在建设施工过程中难度相对较大，整个处理技术含量比较高，并且软土地基更易松动，在铁路工程中经常会出现线路塌方以及开裂等现象。面对铁路交通的迅猛发展，研究并运用于现场软土地基处理的有效方法，对保障铁路安全运输有着重要的意义。
        1铁路软土地基概述
        所谓“软土”，指的是指天然含水量大、压缩性高、承载力低和抗剪强度很低的呈软塑～流塑状态的黏性土。
        简单来说，软土并非指某一种特定的土质，而是指一类土的总称。相比普通的土质而言，软土具有含水量高、孔隙大、压缩性高、扰动性大等特点。基于工程角度而言，软土可以细分为软黏性土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土和泥炭等。因此，铁路工程施工中软土地基施工中，要加强研究软土地基变形的动态变化规律，后结合铁路工程施工需求，探寻科学合理的工程措施，确保软土地基施工过程中的稳定性，为规避铁路工程后期运行中的沉降现象奠定良好的基础。
        2铁路软基处理方法及其质量控制措施
        2.1软基处理的抛石挤淤技术
        抛石挤淤技术适用于水分含量较高且不易排出水分的软土地基。在实际的软基处理施工时，需要按照以下步骤来进行：首先，把不易被水软化的石块铺垫到软土地基上，并使用小石块来填充石块之间的缝隙；其次，在铺垫完毕后，采用压实设备对其进行碾压，从而挤压出软土地基中的淤泥；最后，在进行路基路面的压实操作时，尽可能地做到至不能下沉挤压时再停止压实操作，从而确保软土地基中的淤泥能够充分排出，提高软土地基强度。
        2.2软基处理的盲沟铺设技术
        盲沟铺设在软基的处理中主要针对的是软基路段的排水功能的提升，盲沟铺设技术通常被使用于水田软土的地基中，但是，由于盲沟铺设技术的投入较低，并且施工技术较为简单，盲沟铺设技术在当前的软基处理施工中的使用范围已经变得越来越广泛。其施工技术的主要程序在于：首先，在进行施工准备阶段，必须做好相应地质勘探设计工作；其次，根据实际的需求选取挖掘方式，在沟槽挖掘完毕后，再进行渗透水管的安装以及碎石材料的回填；最后，做好盲沟铺设后的验收程序工作。
        2.3表层处理技术
        表层处理技术主要使用在地表面比较软弱的地方，使用此种方式可以强化地表的强度，避免地基局部出现剪切、变形情况，确保整个施工机械正常工作。这种表层处理技术，主要可以通过排水法、砂垫层法等处理。地基苫布软土层比较薄，并且整体含水量比较大，所以，要在软土层上垫上0.5m～1.2m厚的砂垫层，此方式可以保证整个软土层的固结，使砂垫层能够对上不排水层起到保护作用，并且可以保证整个砂垫层为下层提供效果，降低填土内部基本水位。不过在实际工作中使用机械施工时，一定要对机械自身重量以及轮胎整体对地面造成的压力进行计算和分析。在松软地基施工过程中，要使用砂垫层进行工作，确保整体安全性，以保证大型机械可以安全运输和通过。一般情况下，在实际工作中需要和表层排水以及其他技术共同使用。
        2.4深层处理技术
        1）袋装砂井法。在施工中需要将装袋砂全部放到套管井中，对其进行堵塞密实工作，进而再分别套管拔出，在顶面铺设水平位置上将砂垫层以及排水使用的砂沟进行平整工作。如此，才能确保上路基填土在载荷下，可以使用砂和水平砂垫层等进行相互连接工作，连接成功后可以形成自动排水通道形式，进而使整个软基中的水分全部被排走，使排水固结能够满足整个软基工作基本需求，此种形式在施工中操作施工人员认为更加简单，使用过程中使用的费用比较少，加固效果更好。
        2）粉喷桩法，其需要借助压缩空气进行施工，在使用粉体喷射搅拌机械对其进行钻孔工作时，将水泥粉等所有固体材料全部以雾状形式进行加固，加固后将其全部纳入软土层中，进而对其进行搅拌和压缩，将其中含有的水分全部析出，在整个过程中会出现一系列物理反应以及化学反应。最后对软土进行硬结工作，能够形成良好的稳固性，使得整体存在较强的桩体结构，提升整个路基建筑的强度。粉喷桩法的特征就是强度形成比较快，预压时间相对比较短，地基沉降量比较小。
        2.5排水固结法
        排水固结法具有施工成本低、施工简便等特点，在软土地基处理中拥有广阔的市场前景。但是排水固结法实践应用过程中，往往要耗费一段时间进行铁路路基的预压处理，而铁路作业环境较为复杂，使得排水固结法的使用具有一定的难度。另外，排水固结法应用在铁路软土地基处理中，具有两个方面的缺陷，一是排水固结法作用在于加固固结和沉降，若铁路施工中的软土地基处理对沉降具有较高要求，排水固结法将缺乏技术优势；二是排水固结法应用存在处理深度极限值，通常处在12.0m到15.0m范围内，若软土地基处理深度一旦超出极限值，软土地基孔压消除将具有较大难度。

                            图1：排水结法
        2.6软基处理的碎石桩技术
        公路工程施工的碎石桩软基处理技术由于其操作比较便捷，并且能够有效地提高软土路基的强度及稳定性，因此，在当前的铁路与公路软基施工中有着十分广泛的应用。在实际的施工过程中，需要注意以下施工程序：首先，在施工改造的软土地基上进行打孔工作，并将碎石、砂石等材料填充到孔中；接下来，根据实际软土路基工程的需要，选取合适的挤压设备对软土路基进行充分的挤压，使其形成碎石桩；最后，还要注意碎石桩技术的处理成果，进行反复的检验和压实处理。
        2.7CFG桩
        CFG桩在铁路施工中软土地基处理中的应用，施工人员要在CFG桩之间的土壤当中，适当堆积一定量的水泥，可极大地提高地基层的承载力。现阶段，CFG桩广泛应用在软土地基处理中，主要以民用型建筑、市政公路建设、铁路等项目为主。
        结束语
        总而言之，铁路施工中软土地基处理是铁路工程施工的重要组成部分，其处理效果直接影响铁路运行安全。因此，铁路施工中软土地基处理中，要综合考虑软土的特性，选择合适的处理方法，以此提高软土地基处理质量，为保障铁路安全运行奠定良好的基础。
        参考文献：
        [1]肖天秀.铁路工程施工中软土地基处理技术研究[J].城市建设理论研究（电子版），2019（11）：120.
        [2]李建伟.铁路工程施工中软土地基处理技术应用[J].建筑技术开发，2019，46（06）：159-160.