铁路软基处理施工技术研究

刘茹

摘 要：随着人们出行的频率及对行程速度的要求，铁路建设大力发展，为确保人民出行安全，必须加强铁路的安全建设。其中，建设地段的地基条件的稳定是保证列车安全行驶的重要条件，最为重要的是对软土地基的建设。然而软土地基构成复杂，对施工人员以及设计人员都提出了很高的要求，对其妥善处理，是保证铁路建设的重要基础，同时也是用来评估建设地段的建设条件、施工方案的是否完备的重要依据。针对以上情形，本文就如何妥善处理软土地基展开相应研究，为今后的铁路建设提供参考。

关键词：铁路路基;软基处理;施工控制

1 引言

作为保障列车安稳运行的重要条件，建设地基的情况，严重影响着架设其上的铁轨铺设情况，同时也是用于保证铁路建设质量的重要控制条件。我国的铁路建设在国际上享有盛名，但是对于建设地段的地基施工完成度的控制仍需加强，这就埋下了列车行驶的安全隐患。如果对软土地段的施工质量把控不足，则会诱发地段的不均匀沉降，从而对铁路运行造成不可估量的破坏。因此，在进行铁路建设过程中，务必将妥善处理软土地基作为首要任务。

2 软土地基概述

软土地基的组成基本都是饱和的软粘土，该土层的抗剪强度不足、压缩性大等特征，另外还有相应的有机质，从而会导致土层的不均匀沉降现象的出现，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。作为判断软土地基是否为稳定的一项重要参考依据，填土的压实程度应被我们着重考虑。针对相关回填土的选取需极为谨慎，例如湿陷性黄土，遇地下水则会引发土层抗剪强度的急速下降，从而降低土层的承载能力，导致地基发生变形，破坏铁路建设。针对土层的强度，施工过程中需保证其受剪切作用时不被破坏，以此保证地基的稳定;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。众所周知，软土承载力不足易发生不均匀沉降，倘若沉降超出允许范围，则会对行车安全造成极大危害。故在施工时，应着重把握其沉降范围。

3 软土的鉴别

通常情况下，我们取最表层的土颗粒作为判定软土类别的依据，采用土工检测的方法验证地基土层的含水量，同时测定建设地段的土壤孔隙比，取其最自然形态保证检测结果的准确性。此外，使用十字板剪切法检测地基土的抗剪切强度，用以判定地基土层的可应用度，确定对地基的施工处理方式。相比较其他建设工程，铁路建设具有更高的施工难度，尤其是软基地段的施工，尤具难度。技术的发展，使得现建设环境的机械程度较高，软土的加强措施逐步得到改善。

在进行施工时，应妥善处理以下事项：①因地适宜，先确定施工地段的实际情况，根据当地的地质情况，选取对应的处理措施。②环境的保护应受到重视，在处理土层的过程中，应清理埋藏地基中的淤泥，以及前期留下的废弃物。③施工过程中，高度重视安全问题，因为软基处自身特性，给施工带来了极大的限制，施工时易引发安全事故，致使危害地基施工，针对这种情形，务必提高施工人员作业时的安全保障，尽可能的去除可能发生的安全问题，加强安全施工措施，确保地基的稳定性，在可控安全范围内进行施工。

4 铁路软土路基基底处理与加固的必要性

在铁路建设的过程中，总是会出现地质条件勘察不到位、软土路基基底处理与加固没有得到科学处理等行为，严重的威胁到了列车的行车安全，所以，软土路基基底处理与加固技术的合理应用是非常有必要的。软土主要是因河流、湖泊冲击而成，具有含水量丰富、土质缝隙比较大、压缩性高、抗剪能力弱等特点，所以相关人员在开展铁路软土路基建设的过程中，一定要根据实际情况应合相应的地质条件，进而使铁路路基的稳定性和可靠性得到保障。除此之外，在铁路软土路基施工的过程中，总是会出现很多问题。例如，在铁路运输的过程中，铁路运输的通行率比较高，运输量比较大，部分不满足要求的软土路基处理与加固，难以到达铁路规定的承载力标准，十分容易发生部分剪切甚至破坏的现象，每当有特殊灾害和地质灾害时，铁路路基变形量就会很大，维修加固后期的成本也会增加，严重的威胁到了铁路的正常运行。所以铁路路基基底处理和加固拥有极强的必要性和紧迫性。

5 铁路软土路基施工标准技术及施工关键

铁路软土路基施工关键，主要包括：沉降以及每平米可移动的距离。当火车超出规定载物的状况下，容易使铁路造成弹性变形进而影响火车每时運行速度。载重过高还容易致使铁路的路基产生一种形变，再加上软土路基施工时期造成的冲填进而影响地基压缩和沉降。综合分析海量数据报表，不难得出论：铁轨上行驶的火车超过一定限度的运载行驶。则会导致铁路的路基其中一部分造成塑性变形以及弹性变形，为此也有相应专家提出相应的解决对策，在路基的基底施工的基础上，使基床和路基的主体铸造材料、务实的标准，在相应的理论范围内达到火车货物的承载标准，并且仍需要增强路基的压实度和回弹模量，铁路软土路基的标准的施工技术总会解决的，铁路软土路基施工的关键在于把握好铁路路基的沉降以及变形。

6 软土地基处理

6.1 沉降控制标准

铁路软土地基处理在上世纪80年代一直秉持的是稳定的施工思路，软土地段稳定度不足，其上架设的路基会在列车运行中发生沉降，例如近年来国内有铁路工程路基沉降达到了2m以上，这一情形在为铁路养护维修工作提出极大挑战的同时，还引起了相关部门的高度重视，依托研究分析制定出有关于控制该地段沉降程度的规范，并在《铁路路基设计规范》中将I、II级铁路完工后，地基的沉降在50cm以内。随着我国经济、科技的不断进步，我国相关的处理标准也会随之不断完善。

6.2 做好地基检测

铁路桥梁隧道是重要的交通工程和必要的基础设施，为了提高软土地基强度，就需要做好软基处理技术管理。加强路基的检测，以便相关工作人员及时掌握路基的具体情况。在铁路桥梁隧道工程施工前，需要全面了解土层的成分、渗透能力等，进行清理，制定科学的施工方案。根据具体施工要求，选择科学、有效的软基处理办法。并且在施工前，还需要检查材料质量以及设备到位情况，保证软基处理效果。

6.3在软土地基施工技术应用中需要考虑的条件

铁路软土地基施工过程中，为了能够保证施工的进度和质量，施工技术人员需要根据现场的具体情况使用合理的技术，同时也要充分的考虑施工中的处理方法，这样才可以让不同的技术应用的更加的顺畅。在施工过程中，为了能够方便技术的实施，工作人员需要充分的考虑到现场施工的环境、施工的条件以及施工过程中产生的成本，因为随着我国技术的提高，在铁路软土地基施工中不断的引进更加先进的科技技术，引进先进的工程新工艺，为此，铁路软土地基施工应该强化现场的检测力度，针对新工艺、新技术的可行性可靠性进行细致分析。

6.4 软土处理技术

进行铁路施工过程中，首先应处理的就是软土地基的情况，要根据当地的体制勘测报告做出相应的处理，包括软土范围、土层的承载力、对沉降的控制等，同时还要综合考量对此地段的处理方式的选择、施工周期的控制、软土地基施工完成后的稳定程度。综合过往施工情况，针对不同土层有了不同的处理方法，同时革新了大量的施工技术，在进行软基处理过程得以推广应用。

6.4.1 换填法

换填法简单来说就是除去地基中的软土层，将强度硬度较高、耐腐蚀能力较强、压缩性较低的砂土按照规定的层次及其特点填入其中，并将夯实后的成品作为铁路建设工程的地基垫层。这样的地基处理方法比较适用于土层不均的地基，将换填法有效的应用，对土质的改善有极大的帮助，比如，改善膨胀土、改善季节性冻土等。虽然此方法适用性较强，但在具体应用时还应注意以下几点要求，在填入砂土时必须选用粗砂，绝对不可选用细砂;所填充的砂土配比需满足相关标准，并且要根据实际情况而定;当在对填入的材料进行夯实时，一定要利用推土机对其均匀压实，防止出现地基垫层凹凸不平现象。

6.4.2 排水固结法

由于软土路基具有排水固的独特性，可以凭借排水固法，根据向软土基低增加承载荷量，提高软土内部排水所需要的条件，让软土内部很快的速度内达到饱和并且凝固。在受到外力的超载状况下可以挤压出去已经达到饱和的软土基低，里面孔里的水分会慢慢减少，基低的孔隙率会缓慢减少。路基变形凝固。随着软土路基孔隙中的水压逐渐降低，有效应的提高，软土路基的硬性和强度也会与之同步的提高。排水固结法是采用外力作用将土层中多余的水挤压出去，使富含地下水的土层固结，从而加强了此处软土的承载能力，达到减少完工后地基沉降的目的。其优势在于无需多考虑此处土壤自身条件，应用范围更加广泛，施工难度相对降低许多，尤其是应用于承受荷载较大的施工地段，在节省工期及资金方面更具优势。该技术在多处建设工程中得以应用，效果极佳，如虹桥动车建设。

6.4.3 粉喷桩法

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，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。该方法的最显著特点为能够快速提高土壤强度、减少预压时间，同时能减小地基沉降量。粉喷桩法多用于软土的含水量超过35%的施工地段。

6.4.4 碎石桩技术

碎石桩技术是铁路工程软基路基处理的常用技术之一。主要操作是将碎石填充至符合施工要求的桩孔中，对软基路基进行加固。当然，填充之前需要采取振捣法将路基弄成符合要求的桩孔。碎石桩技术因具备成本低、效果显著、操作简单等特点，在铁路工程软基路基工程处理中得到了广泛运用。碎石桩技术虽然施工步骤简单，但是每一步的施工都有严格要求。首先，在用振捣法在软基地上打桩孔的阶段，要严格对振捣的振动强度和时间进行控制，时间和强度的控制要根据路段的不同进行研究测试，一般的时间为两分钟。振动强度过大会使软基土地的土质更加松散，所以振动强度不能过大。同时要求在振动处理的同时，对该位置进行不断的冲刷，使软基成孔。与此同时要对桩孔深度进行测算规定，并按要求深度进行控制，避免时间和物料资源浪费。其次，在填充碎石阶段。碎石的种类选择、粒度大小选取都要符合要求，碎石的直径过大，容易使填充不到位，碎石直径过小，有可能填充过多，影响填充效果。填充时要加强观察调整，避免出现填充不到位或填充过多的现象。

6.5 加强施工监督

除上述两点管理措施外，在进行软基处理时还需要加强施工监督。当前，很多铁路桥梁隧道项目质量检测力度不足，所以整体质量得不到保障。对于此问题，应该建立相应的监督管理制度，对工作人员的技术操作和安全方面进行监督规范。成立监督小组开展实时监察，设立考评制度，保证软基施工质量。

7 铁路软基路基加强施工措施

7.1 准备阶段

可采用水泥搅拌桩方法进行加强软基处理。加强软基施工，准备工作显得极为重要，施工人员应注意以下几点：①整平施工处的场地，明确各处桩的施工位置，同时，场地低洼处应及时回填至同一水平。②保证施工使用的水泥的质量，入场水泥应是袋装，入场时加强水泥的质量检查，务必保证其满足国家标准，否则不可选用。③保证设备在使用过程中的安全性，避免在使用中出现故障，打乱施工进程。

7.2 施工阶段桩的处理措施

除了保证精细的准备工作，还应多注意施工的精确，尤其是对桩基的施工，主要有以下幾点：

7.2.1 水泥搅拌进程应有所保障，为了保障喷浆进程的连贯，需要搅拌和操作桩基默契配合。为了消除因不可抗力造成施工中断，导致断桩现象的出现，恢复施工后，需要在中断处接上0.5m的喷浆施工。若停工超过三个小时，那么应将管道及时清洗拆卸，为复工做准备。施工时，浆液输出至浆口后，需喷浆搅拌超过三十秒，保证其可以与桩拌合后再进行搅拌头的升降。

7.2.2 在不同施工工序的要求下，搅拌机的喷浆次数有所不同，应设置专门人员进行详细记录，记录搅拌机每米下沉高度以及提升用的时间。除此之外，应做好应急预案，注意施工中可能出现的问题，及处理方法。

7.2.3 对桩长继续改变设定时，应该确保其符合相关设计规定，并且要将搅拌桩的垂直试验偏差控制在1.5%以内，从而保证导向架的垂直度。

8 结语

综上所述，我国道桥施工技术不断更新，在科技的支持下，地基处理越发稳定，作为施工人员更应与时俱进，提升个人综合素养，不断加强软基处理，保障铁路的安全建设。

参考文献：

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