铁路路基软基处理效果分析与质量控制

2019-11-28邓庆慧

商品与质量 2019年37期

邓庆慧

中铁七局集团第三工程有限公司陕西西安 710000

1 软土鉴别以及处理技术使用原则

1.1 软土鉴别工作

第一，软土外观一般都是以灰色为主的细粒土形状。第二，天然成分含量比较高，在铁路工程试验中一般会使用天然含水量进行测试。第三，天然孔隙一般是在天然情况下，土中孔隙体积和土粒体积之间的比。需要对土粒的重度和密度以及天然密度等进行测量和计算，依据实际标准进行对比和分析，最终形成天然孔比。第四，要借助十字板剪切基本技术对土强度进行实际测量[1]。

1.2 铁路软土地基处理技术使用原则

铁路软基处理施工工作比其他工程难度大，不过因为现在机械技术不断发展和变化，软基处理技术存在的难度已逐渐解决。铁路软基处理技术在具体实施中要遵循以下原则进行：第一，结合环境做出调整，在不同铁路路段地因环境条件不同，那么相应使用的软土处理技术也有所不同。第二，保护环境，软基处理技术在施工中要挖出很多淤泥和积水，并且要对废气的物质进行有效处理，避免周围存在污染的水源对整个工程和对周围居民生活造成威胁。第三，保证施工过程安全，因为软基处理技术在实际工作中需要特别的施工环境以及基本条件，因而在施工中经常会因为基础设备原因带来一定危险

2 铁路软基处理施工技术

2.1 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[2]。

2.2 深层处理技术

深层处理技术包含袋装砂井法、振冲碎石桩法、粉喷桩法以及深层搅拌法等。因为深层软基处理技术相对较多，这里只对2种处理法进行详细介绍：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。只有这样，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。

3 铁路软基处理施工技术实践应用

3.1 软土地基概述

软土地基土层大多为饱和软粘土，表现出抗剪强度低、压缩性大等特征，另外还有相应的有机质。软土地基会出现大幅沉降，特别是不均匀沉降，由此会造成铁路路基失稳，进一步对行车安全造成不利影响。软土地基稳定性的一项重要影响因素即为填土的压实度。针对相关填土，尤其是湿陷性黄土，一旦与地下水形成接触，便会引发强烈的湿陷反应，抗剪强度便会进一步降低[3]。

此外，软土地基承载力不足。地基承载力，受地基强度及变形等因素重要影响。在强度上，地基要保证其剪切不被破坏，以此确保地基的稳定性；在变形上，需要将变形控制在规定范围内，以防范对结构物安全性造成影响。软土地基极易引发相应的沉降变形，就铁路路基来讲，倘若沉降超出允许范围，则会对行车安全造成极大危害。所以，在软土地基施工中，沉降变形是一项重要的检测参数。

3.2 软土地基处理

（1）路基工程沉降控制标准。铁路软土地基处理在上世纪80年代普遍秉持的是稳定性施工思路，软土路基现状使得铁路工程在运行一段时间后引发一定程度的沉降，例如近年来国内有铁路工程路基沉降达到了2m以上，这一情形不仅为铁路养护维修工作带来了极大挑战，还得到了铁路相关部门的重点关注，依托研究分析制定出路基工程沉降控制标准，并在《铁路路基设计规范》中将I、II级铁路完工后沉降标准控制在50cm。

（2）软土地基处理技术。在铁路软土地基处理过程中，一方面要结合软土特征、周边地质环境及软基沉降控制标准，另一方面要对处理技术的科学可行性及建设工期等相关因素开展全面评价，最后才能进行软基处理技术的确定。软基处理技术多种多样，近年来，针对各式各样特殊的施工情况，铁路行业研究推出了大量新型的处理技术，并且软基处理中得到广泛推广。

①置换法。置换法，是指利用性能佳的岩土材料以对软基中的软土进行替换，从而使其转变成双层地基或复合地基，以此来提高地基承载力，进一步达到缩减沉降的效果。②排水固结法。排水固结法，是指依托超载、超载预压及路基填土等外力作用和排水通道，有效保证饱和软土排水固结，从而以提高地基的承载能力，进一步尽可能缩减沉降效果。③粉喷桩法。粉喷桩法，是指通过压缩空气，依托粉体喷射搅拌机械钻孔，将水泥粉等固体材料以雾状形式喷进所需处理的软基中，然而通过搅拌、压缩及吸收软土中水分等过程，产生相关的物理化学反应，最终使软土硬结，形成具有良好稳定性、整体性的桩体，进一步达到提高路基强度的目的[4]。