铁路并行既有铁路软土地基处理及安全性分析

（中铁二院集团有限公司，四川 成都 610031）

1 铁路并行既有铁路软土地基的含义

顾名思义，铁路并行既有铁路软土地基就是质地较普通的地基更软，强度更低的一种铁路路面。如果不经过恰当的处理极易出现道路安全隐患，对过往行人和车辆安全造成一定的威胁。目前，我国对铁路并行既有铁路软土地基的含义包括高压缩性、强度较低、含较多有机质的软塑到流塑状态的粘性土，如淤泥、淤泥质土、泥炭等易不规则变形或坍塌的软土地基材料。

2 铁路并行既有铁路软土地基的特点及其重要性

2.1 铁路并行既有铁路软土地基的特点

2.1.1 受压强度低

铁路并行既有铁路软土地基在通常情况下含水量较多，软土地基中掺杂着少量的易燃气体和易使它物腐蚀的物质以及微量的细菌微生物等，导致其具有孔隙比大、压缩性高等特点，在遇到较大载荷时易发生不规则下沉，不仅如此，软土地基的受压强度并不会随着时间的延长而发生改变。

2.1.2 接触易变形

软土地基还具有一定的触变性，软土地基在正常状态下具有一定的强度，但是在遇到强大载荷或巨幅震动等大幅度操作后，其内部的分子结构会发生不同程度的破坏，从而变得比原来的状态更软，强度更低，严重时还会导致软土地基下沉或在两侧鼓包或隆起。

2.1.3 不易渗水

铁路软土地基的表面不易渗水，这对日常的生活排水或工业排水、自然降雨排水等情况形成了阻碍。

2.1.4 受压不均匀性

软土地基中夹杂着多种有机物，且它们之间呈不均匀分配，在受到外力的挤压时会导致软土地基表面不同程度变形和塌陷。

2.2 铁路并行既有铁路软土地基处理的重要性

综上所述，铁路并行既有铁路软土地基的上述物理特性会降低施工效果，处理不当会对铁路的正常运营以及过往车辆造成严重的后果，因此需要针对软土地基的各方面缺陷提出相应的避免措施。

2.3 铁路并行既有铁路软土地基的处理方法

2.3.1 预先加载填充法

预先加载填充法是在铁路路面修筑之前将远超过正常承受载荷的重量预先压在软土路基表面上，然后用专用测量仪器测量软土地基的强度，若强度不够便继续施压，直到符合正常的铁路运行软土地基强度值为止，或者在选定的路面先铺一层软土，用特定器械夯实之后再铺设一层软土，以此类推，一层铺一层夯实，此方法亦可以使软土路面更加紧实，减少道路正常运行时由于车辆过重而导致的软土路面不同程度的变形或塌陷。但是需要注意的是，无论是预先加载处理还是一层一层夯实，在进行预先加载时都应逐渐施压，循序渐进。如果加入载荷的速度过快容易造成软土地基的路面开裂。利用预先加入载荷的方法来解决软土路基的缺陷，其优势在于不需要过多的辅助器材，且操作简单便捷。

2.3.2 真空加载法

真空加载法是在选定的需要处理的铁路软土地基范围内放置若干塑料排水板，然后将砂垫层放在选定的软土路面上，铺上密闭的塑料膜使其与空气隔绝，再用特定装置将里面的空气排出，在塑料膜内外便产生了气压差，此时的气压差变成对软土地基路面的预加载荷，此方法既解决了铁路软土地基的路面强度低的难题，又达到了减小软土路面被强压开裂的目的。不仅如此，此方法工序简单易操作，节省时间，无需加载物质，最大的优势在于该方法适用于大面积操作。

2.3.3 双侧挤压法

由于铁路并行既有铁路软土地基内部结构极易塌陷变形，可以考虑在需要修筑的铁路两旁堆砌两道实心的防护栏，在软土路面遇到强压发生坍塌变形时可以起到分散压力的功能，减轻其坍塌程度。正常情况下，实心防护栏的高度大约为软土路面填充的一半即可。也可以在铺设好的铁路软土地基中插入若干加强筋，在铁路软土路面遇到重大载荷时平衡侧向移动产生的压力，增加稳定性，减小路面开裂的可能性，利于路面的排水。

2.3.4 水泥土加固法

水泥土加固法是在铁路软土地基修建时将软土与水泥或其他具有凝固增加强度的物质预先铺设在铁路的路面上，让软土与水泥等增加强度的物质充分混合，再经过各种分子反应使铁路软土地基的承重性增强，然后在上面铺设软土材料，这样即使遇到超重载荷其坍塌变形的程度也会大大减轻。

2.3.5 换填法

换填法是当铁路软土地基的强度达不到规定要求时，可以将除路面表层的一部分之外的其余软土材料部分或全部挖出换成硬度较高的不易坍塌变形、渗水性较好或符合其他要求性能的理想型材料，将其回填。此方法的优势在于简单直接，易上手，但缺点是只适用于需要铺设的铁路软土地基较薄的路面，若铺设的软土地基较厚，那么需要的回填材料也会增加，进而增加施工成本。

3 处理铁路并行既有铁路软土地基时需要注意的事项

选择处理铁路软土地基主要是为了增强其受压强度，避免发生开裂或变形，因此在选择处理铁路软土地基方法时需要多方面考虑，不仅要针对软土地基的物理特性以及处理之后的效果和适用性来选择恰当的方法，还需要考虑铁路施工的施工成本、施工效果、施工条件以及需要施工的铁路路段的自身条件和周围的环境问题，综合诸多因素选择恰当的处理方法。

1）铁路软土地基在施工前后即使面对较大的载荷也不应有过大的形变量，确切来说，无论对软土路基进行预先加载填充、真空加载还是双侧挤压、水泥土加固或换填法，都不应该影响相邻铁路的正常运行。

2）我国对于铁路施工若干年之后的路面下沉差值是有明确的规定和标准的。因此在处理铁路软土地基时应严格按照国家软土处理路面下沉值来执行，可有效避免铁路完工之后的若干年铁路路面的坍塌变形对过往行人和车辆造成不可估量的严重后果。

3）存在一种特殊情况，上述的铁路软土地基处理方法虽然对于软土路层的厚度没有明确要求，但是如果待处理的铁路软土地基较厚，那么就不宜采用它物填充法和水泥土加固法，因为这将大幅增加施工成本，而是可以采用加强筋法、预先加载填充物法、真空挤压法或双侧挤压法来提高铁路软土路面的受压强度。

4）假若铁路软土地基的地表没有相当厚度的硬壳层，则不建议直接修建填土高度低于3米的低路基。原因在于这种没有硬壳层的软土路面在正常铁路运营中若遇到较大载荷，极易发生坍塌或破损，对过往的车辆和人员的安全造成威胁。

5）随着科技发展，越来越多简单便捷高效的施工机械、工艺以及测试方法被研究出来，我国的铁路软土施工人员对新技术、新机器不熟悉，为防止盲目崇信新技术在施工过程中造成不必要麻烦，因此，在面对更多选择时应与传统方法、传统机器进行比较，经多次可靠性试验，方可将新技术或新机器融入铁路软土施工的实践工作中。

4 总结

总之，针对铁路并行既有铁路软土地基的物理特性提出相应的处理措施，可以增强软土地基的强度，增加其稳定性，同时也可以减少铁路正常运行中出现道路不同程度的塌陷、排水困难、受强压易变形的情况，使软土地基不再“软”，铁路道路运行亦更加安全畅通，过往人员、车辆更加安全。与此同时，极大程度减少铁路的安全维护费用，为铁路事业发展保驾护航。