鐵路工程施工中軟土地基處理技術(shù)

張福興 姚立杰

摘要：我國幅員遼闊，鐵路工程所處地形特點存在差異，在實際施工過程中，施工團隊需要充分重視軟土地基的處理，這會直接影響到鐵路工程的正常施工，在軟土地基施工過程中尤其要明確相關(guān)影響因素，充分掌握工程特點，采取有針對性的處理措施，從而促使工程整體施工質(zhì)量得到保證。

關(guān)鍵詞：鐵路工程；施工；軟土地基；處理技術(shù)

一、軟土地基特點

1.含水量大，流動性強

軟土地基的主要成分為淤泥和黏土顆粒，孔隙度大，含水量高，一般在30%～80%左右，在自然狀態(tài)下，軟土地基中的有機物會發(fā)生絮狀結(jié)構(gòu)，從而導(dǎo)致地基沉降，此外，軟土地基受到剪力作用后容易出現(xiàn)變形，會降低軟土地基的抗剪強度，軟土地基由于流動性強而發(fā)生二次固結(jié)現(xiàn)象，進(jìn)而影響施工。

2.壓縮性高，滲透性差

軟土地基的壓縮性較高，普遍低于4Pa，和液限指數(shù)成正比。軟土地基滲透性不高，因此會增加軟土地基的鞏固周期，其次，軟土地基的結(jié)構(gòu)性還會受到擠壓和震動的影響，從而形成破壞絮狀結(jié)構(gòu)，影響土體整體強度。當(dāng)軟土地基處于流動狀態(tài)且受到較大外力時，會在一定時間內(nèi)逐漸恢復(fù)強度。

二、軟土地基處理中產(chǎn)生的影響

1.對地基強度造成的影響

地基強度與規(guī)定要求不相符合，路面承載重量超出相限值，極易出現(xiàn)塌陷坍塌等問題，進(jìn)而導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。此外，地基強度不達(dá)標(biāo)，工程無法驗收，也會影響工程整體進(jìn)度。因此，在軟土地基處理過程中，需要結(jié)合實際情況，科學(xué)地設(shè)計施工方案，采取針對性的處理措施，保證通過驗收，實現(xiàn)工程施工質(zhì)量的提高。

2.環(huán)境條件的影響

施工環(huán)境會在較大程度上影響到軟土地基施工質(zhì)量。眾所周知，鐵路工程的施工周期長，季節(jié)更迭等因素會影響到正常的施工。因此，在實際施工過程中，施工單位需要結(jié)合實際情況，采取有針對性的預(yù)防、處理措施。

三、鐵路工程施工中常用的軟土地基處理技術(shù)

1.排水固結(jié)法

排水固結(jié)法通俗地講就是將土中的水排出來，使土層不斷下降，從而起到加固地基的作用。最常用的方法就是把沙井放置在地基中，在排水前利用固定的設(shè)備對地基進(jìn)行加壓，在這個過程中可以一次性加壓，也可以分層加壓。通過這種方法，土里吸收的水就會通過沙井排出，土層會由于自身重量的影響不斷下沉，地基也就會變得比較結(jié)實。

2.換填法

換填法就是調(diào)整不適合用于建設(shè)的土層，主要被運用在地基較淺的情況下，這種方法在地基淺的情況下較易操作，主要包括挖填法和拋石法等。挖填法比較適用于地基土質(zhì)比較軟的情況，這種情況下操作起來相對簡便，施工人員可以很輕易地進(jìn)行挖掘、填補以及排水工作，成本較低。在具體的處理過程中，施工人員一定要將不符合要求的土質(zhì)舍棄，運用合適的土填充，以保證工程質(zhì)量，同時，挖填的深度一般不應(yīng)該超過2m。拋石法主要適用于地面不平且地表沒有堅硬的外殼的路況，該法主要是將石頭拋入路面中央，軟土地基進(jìn)入施工道路的兩邊，中間路面的強度得到保障，由于石塊比較大，還需調(diào)來大型機器，將高出地面的石頭壓下去后在石頭層上鋪設(shè)一層反濾層，最后填土，用細(xì)小的土顆粒填滿石縫，讓地基更加堅固。

3.水泥深層攪拌樁法

水泥深層攪拌樁法就是將水泥摻入軟土地基中，以增強軟土地基的強度。這種方法是對軟土地基的處理中常用的方法，利用水泥硬化后強度高的特性，把水泥加入到軟土地基中，讓兩者充分融合，在水泥硬化過程中與軟土地基粘合，使土層變得堅固且不易變形，這能有效地保護(hù)地基邊緣。兩種材料融合后，軟土地基變得不易下沉，從而能夠避免地基的下陷，減少交通事故的發(fā)生。通過增強土的強度，達(dá)到增強公路的承載能力、延長公路的壽命的效果。但在公路的實際建設(shè)過程中，不能一味地追求公路的強度，要根據(jù)實際情況進(jìn)行經(jīng)濟化的建設(shè)，以保證公路實用性，這樣才能充分體現(xiàn)該法的優(yōu)點，建設(shè)出更符合人們要求的公路。

4.沙石墊層法

沙石墊層法就是把碎石鋪在地基底層以達(dá)到穩(wěn)定地基的作用，這個方法主要適用于路堤較低的情況。當(dāng)路堤稍高時，可以先利用排水固結(jié)法降低地基，這種辦法同時能使地基更堅固，但與普通的固結(jié)法不太一樣，需要在排水完成后，在砂井中加入較大的砂石，相當(dāng)于在底層鋪設(shè)地基，但在這個過程中，要注意填土速率，填土過快會導(dǎo)致砂石不能充分被壓縮，過慢會導(dǎo)致效率低下，在操作過程中一定要嚴(yán)格測試速率，才能保證地基的穩(wěn)定和工程的效率。例如，在進(jìn)行地基鋪設(shè)時，最好將原地基下的軟土地基挖除，然后分層鋪筑松厚低于400mm的砂石，再進(jìn)行基底分層碾壓，壓實度達(dá)到90%后還需要繼續(xù)進(jìn)行回填，并確保松鋪厚度均勻，鋪設(shè)寬度要超過地基邊腳50cm。在使用壓路機進(jìn)行碾壓時，輪重疊輪寬為路基寬度的1/3～1/2，碾壓速度控制在2km/h以內(nèi)，避免過快過慢，以確保鐵路工程的整體質(zhì)量。

5.強夯法

強夯法是利用物理原理，將起重機的勢能轉(zhuǎn)化為動能，從而讓土層更加密實。這種方法主要就是運用于土質(zhì)比較疏松而且粘合度較低的土層，通過起重機不斷地夯擊，讓地面出現(xiàn)震動，土之間的孔隙就會變小，土層就會變得更加結(jié)實，土之間的粘合度也會相應(yīng)提高，這樣地基的穩(wěn)定性就會提高，該方法的成本較低。但是該方法由于需要起重機不停地起落夯擊，會產(chǎn)生很大的噪音，這對建設(shè)地附近的居民會造成很大影響，因此，施工單位在采用該方法時要全面、慎重考慮。

6.拋石擠淤法

拋石擠淤法常用于積水的洼地或魚塘等地質(zhì)條件較差的區(qū)域，拋石擠淤法主要應(yīng)用于片石可以沉底的泥沼、表面沒有硬殼的軟土地基、厚度較?。?m以下）的軟土地基中。一般來說，在公路地基底部拋射固定數(shù)量的片狀石，可以將淤泥擠出基地，強化地基強度，該方式是拋石擠淤法的核心。若在施工過程中發(fā)現(xiàn)存在積水的情況，可以通過自然排水或應(yīng)用水泵將一定范圍內(nèi)的地表水引到自然排水體系中，如果條件允許，還可以通過圍堰的辦法進(jìn)行排水，要做好相關(guān)換挖范圍中的節(jié)水溝與排水溝設(shè)施布置。利用挖掘機從一端或兩端同時挖掘中間3m軟土地基，防止積水現(xiàn)象再次發(fā)生，最后，要將土地運輸?shù)街付ㄎ恢?，不得隨意堆置。

四、結(jié)束語

綜上所述，針對當(dāng)前鐵路工程施工中遇到的軟土地基處理問題，我們要在充分結(jié)合項目實際情況下選擇一些適宜的技術(shù)進(jìn)行處理，從而為保障鐵路工程建設(shè)質(zhì)量打下堅實基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張兵旺. 高速鐵路路基管樁地基處理施工技術(shù)[J]. 四川水泥， 2017（8）：76-76.

[2]張志建. 路橋工程施工中的軟土地基處理技術(shù)分析[J]. 交通世界， 2016（3）：26-27.

[3]鄭大江. 小議市政路橋工程施工中軟土地基處理技術(shù)[J]. 中國高新技術(shù)企業(yè)， 2016（16）：100-101.

（作者單位：中車建設(shè)工程有限公司）