地铁车辆段软土地基沉降控制方法研究

杨综纬

（中铁一局集团建筑安装工程有限公司 陕西西安 710000）

0 引言

土地沉降是所有工程建筑都会出现的问题，如果没有好的控制方法，就会对地铁的运营产生极大的影响。在整个地铁系统中，地铁车辆段是整个系统的关键部分，地铁车辆段是地铁列车停靠、运营、检修的重要地区。很多城市的地下水流动情况复杂，导致软土地基不均匀分布，因此，要想做好地铁车辆段区域的正常工作，就要从根本上控制软土地沉降，保证不会在工作过程中出现问题。

1 土地沉降的原因

软土是一类土的总称，并不是指一种特定的土质，其中包括软黏土、淤泥等在内的天然含水量较大的细粒土，软土的压缩性高，承载力低。土地沉降一般是由于地下挖空，或者地下水流动固结等原因造成的，并且沉降处往往是不均匀的。不均匀沉降往往会在建筑工程中带来困难，如果无法解决，会给建筑好的工程带来极大地危害，地铁工程同样也不例外。不同的是，地铁车辆段的软土地基沉降的敏感性往往是会大于地表建筑的。

2 地铁车辆段软土地基沉降的原因

2.1 地质原因

由于一个地区地下问题的复杂多变，导致了该区域的地质情况产生差异。地基表面跌宕起伏，下层土质不均匀，覆盖土层的厚度不同，常常会使地铁车辆段的一部分建筑基础位于坚硬的基岩上，另一部分建筑基础位于硬土层上。由于土的的压缩性比较大，有些地方会存在不容易被发现的地质现象，例如地下暗河、暗沟等。由于地基下面的土质含水量会不定期发生变化，受到挤压后会使地铁车辆段地基地基产生不均匀的沉降。

2.2 地质勘察方面原因

地质勘察的报告必须要真实可靠，否则会对地铁车辆段造成严重的后果。地质勘察报告直接影响了地铁车辆段建筑的沉降量预估。有些勘探单位不按要求操控机器，胡乱勘察，例如钻探位置不准确、布孔情况差或检测信息出现偏差等，造成虚假报告，甚至有些工程不进行有效的地质勘探，随意报告，盲目施工，这些问题都会对实际的地质建筑造成影响。地质工程勘探必须能准确的反映本区域的软土地基问题，同时地质工程检测报告也要按照实际情况来正确的反映土层性质和地下水位情况。如果报告不真实，就会导致地铁车辆段的损失，严重的甚至造成人员伤亡。

2.3 设计方面原因

在地铁车辆段的设计方面，也同样存在着问题。设计方案不能准确的根据地铁车辆段地下软土地基沉降设计，会使整个地铁系统长期处于危险阶段。例如建筑层面的高差问题和不同时期的承重情况、建筑结构怎样安排，都要考虑进车辆段的设计当中。如果没有在适当的位置设计沉降缝，或者整体基础及车辆段建筑的整体刚性不足，造成沉降量不均匀，会影响整个地铁系统的运营情况。有的设计工作人员不按照实际情况，只是一昧地盲画图纸，造成整体的失误现象。甚至有的设计人员照搬别的区域的设计方案，根本无法保证设计的质量问题和安全问题。

2.4 施工方面原因

在地铁车辆段的施工过程中，仍存在着诸多待解决的问题。施工人员是否真正的对软土地基检查到位、是不是按照设计图纸进行施工；任意扩建工程；砌筑墙体时砂浆强度偏度；还有的施工人员不按规定操作的情况，都是会影响地铁车辆段的整体情况。

2.5 其他因素

在地铁车辆段的建造过程中，周围的用户使用的地下水情况会与勘测时出现偏差；增大荷载或者增加振动，破坏土质结构，导致出现二次沉降，这些文艺都会与地铁车辆段原计划相悖。三、地铁车辆段软土地基的控制方法

2.5.1 排水固结法

不管是哪种建筑项目，都离不开排水技术，这是最常见同时也是最实用的技术。在对地铁车辆软土地基的处理中，通过对排水固结方法的利用，能够对地基强度进行有效的提升。此外，在进行排水的时候，首先要处理的是含水量较大的软土地基，要让这部分得到水分被完全排放，否则会影响施工过程。要排除表层的水，必须挖出沟槽。在沟槽的布置过程中，要看好当地的地形，并加以利用，避免再次发生沉降情况。在地铁车辆段地基的处理之前，可以运用加载预压的方法，让地基空隙将水慢慢排出。在地铁车辆段软土地基控制过程中，使用排水固结法，能够使软土地基土质空隙大大减小，加固地基格局。

2.5.2 强夯处理技术

强夯处理技术能够有效提高软土地基的承载力。众所周知，软土地基自身有不确定性，质地松软，何时沉降具有不确定性。强夯技术能有效的防止软土地基的沉降。强夯技术通常是把重锤拉到一定的高度，再让其自由下落，重击土地，让软土地基在较短的时间内凝结。在软土地基使用强夯技术加以处理的时候，基本上都是使用超过10t 的重锤在适当的高度猛地砸下，运用铁锤下降速度产生的惯性与力度冲击软土地基，加大软土地基的紧密度。但是强夯处理技术有一定的局限，由于铁锤的重量原因，要想在一定的时间内完成，必须保证连续性。强夯技术多用于砂性土或部分非饱和性的黏土当中，所以使用强夯技术一定要要分清地基的土质情况。

2.5.3 挤密桩法

挤密桩法在对于软土地基的控制方法中存在着一定的优势，尤其是对地铁车辆段的软土地基中。挤密桩法是使用冲击或震动的方式，将圆柱形的钢质材料管打入软土地基，再使用机器将其拔出，在拔出后会产生桩孔，在桩孔里填充紧密度大的土质材料，例如常见的水泥土，填充完成后再用重物加以夯实，从而产生大直径桩体，与原来的地基形成复合状态，一起承受上面建筑的重量。挤密桩法相对于其他方法来讲，，不用动大工程，就可以在软土地基上挤压成孔，增大紧密度。而且挤密桩法能就地取材，工程造价相对较低。挤密桩法的施工进度较快，而且工作量

小。挤密桩法能适用于大部分的土质层，例如素土、灰土挤密桩法适用于处理地下水水位之上的杂填土地基、素填土与湿陷性黄土，一般在5～20m 左右的处理深度。挤密桩法同样也存在着某些软土地基不适用的情况，当地软土地基基土含水量大与24%时，不能使用这种方法。

2.5.4 真空预压法

真空预压法在国外处理地铁车辆段的软土地基中非常常见。真空预压法是指，在软土地基中插入竖向排水管道，用于加固，随后在地面上铺设砂土垫层，最后在砂土垫层上面覆盖密闭的薄膜。在薄膜下抽出空气，使其变成真空状态，形成负压力，负压沿着竖向的排水管道向下传递，这时，土体与竖排管道的不等气压状态又会使负压向土体中传递，最后，在负压的作用下，孔隙中的水会逐渐渗透到竖向排水管道中，从而达到软土排水固结、增加强度的效果。真空预压法与其他方法比较而言相对麻烦，但是却非常实用。真空预压法在实际操作过程中需要做好记录，定期检查表中的数据，如果发现压力变小，就要及时进行检查，采取措施，一定要让数据稳定在-80MPa，这样才属于真空抽取成功的表现。真空预压法不会对基土的性质有过多的要求，在海滨区域最为合适。

3 结束语

地铁车辆段的软土地基沉降防控必须要做到位，否则会影响整个地铁系统的正常运作。由于不同地区的软土具有不同的性质，这就要求工作人员一定要对症下药，使用合适的方法对本地区地铁车辆段软土地基进行有效控制，不能照搬照抄其他区域的经验和方法。软土地基的处理工作决不能轻视，也不可急于求成，必须要稳中求进。地铁车辆段软土地基进行控制主要目的是为了让整个系统能更好更有效地进行，以便更好的服务人民和社会，保证民生需求和安全。