摘要：鐵路建設(shè)工程對(duì)路基施工中的地基條件具有非常嚴(yán)格的要求，但軟土路基含水量高、透水性差、壓縮性與流變性顯著、抗剪能力弱等的工程特點(diǎn)，常使地基由于強(qiáng)度和穩(wěn)定度不足導(dǎo)致剪切破壞，或在外力荷載下出現(xiàn)的沉降變形，嚴(yán)重威脅鐵路交通的可靠性與安全性。因此必須采用有針對(duì)性的處理措施，保證其在強(qiáng)度、剛度等方面，符合施工條件，保證工程質(zhì)量。本文介紹了不同土層條件下可選用的軟土地基處理技術(shù)，并重點(diǎn)分析了其中復(fù)合地基處理技術(shù)的施工要點(diǎn)與注意事項(xiàng)。本文選自：《鐵道建筑》是國內(nèi)外公開發(fā)行的科學(xué)技術(shù)類期刊，報(bào)道內(nèi)容涵蓋鐵路規(guī)劃、勘查設(shè)計(jì)、軌道結(jié)構(gòu)、路基基礎(chǔ)、橋梁、隧道、房建和養(yǎng)路機(jī)械等多個(gè)專業(yè)的設(shè)計(jì)、施工及養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)。當(dāng)前重點(diǎn)關(guān)注國內(nèi)高速鐵路、客運(yùn)專線建設(shè)、鐵路重載運(yùn)輸、城市軌道交通發(fā)展以及行車安全保障技術(shù)的創(chuàng)新，跟蹤世界鐵道建筑的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。

　　關(guān)鍵詞：軟土路基,鐵路施工, 影響 ,處理技術(shù)

　　1 軟土路基對(duì)鐵路施工的影響

　　1.1 軟土路基的分布及其工程特性

　　軟土從性質(zhì)上可分為淤泥質(zhì)土、淤泥、軟粘性土、泥炭質(zhì)土和泥炭等幾種類型，主要指的是壓縮性高而強(qiáng)度較低的軟弱土層，在我國，軟土主要分布在東部沿海和內(nèi)陸的湖盆地及山澗谷地等地區(qū)。軟土的工程特性為含水量高、透水性差、壓縮性與流變性顯著、抗剪能力弱等。作為路基時(shí)其缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在由于強(qiáng)度和穩(wěn)定度不足導(dǎo)致的剪切破壞，以及在外力荷載下出現(xiàn)的沉降變形問題等。

　　1.2 軟土路基對(duì)鐵路施工的影響

　　鑒于鐵路運(yùn)輸對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵促進(jìn)作用與客運(yùn)鐵路擔(dān)負(fù)的保護(hù)人民生命財(cái)產(chǎn)安全的重大責(zé)任，鐵路建設(shè)工程對(duì)路基施工中的地基條件具有非常嚴(yán)格的要求，特別是在全國鐵路大規(guī)模提速以后，高速鐵路對(duì)路基的設(shè)計(jì)概念開始從強(qiáng)度設(shè)計(jì)向著變形控制設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變，決不允許發(fā)生基底破壞、沉降、變形等問題。因此當(dāng)鐵路施工進(jìn)行至軟土路基部分后，必須在充分分析軟土性質(zhì)，及強(qiáng)度、變形規(guī)律等土層特征的基礎(chǔ)上，采用有針對(duì)性的處理措施，保證其在強(qiáng)度、剛度等方面，符合施工條件，保證工程質(zhì)量。

　　2 幾種常見的軟土路基處理技術(shù)

　　鐵路工程中較為常見的軟土地基處理方法是根據(jù)土層性質(zhì)決定的。一般來說，若軟土土層厚度<3m，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行淺層處理;在土層較厚的一般路基施工中，可選擇使用排水固結(jié)法處理;而在施工條件復(fù)雜，或受地域影響的路橋過渡段等區(qū)域，則應(yīng)采取水泥攪拌樁、粉噴樁等方法，使之形成符合地基，以達(dá)到強(qiáng)化加固的目的。

　　2.1 淺層處理技術(shù)

　　淺層處理包括換填法、砂墊層法或拋石法等幾種，以換填法為例，該方法是根據(jù)土中附加應(yīng)力的分布規(guī)律，使軟土層只承受較小的應(yīng)力，而上部較大的應(yīng)力則由墊層來承受，并加強(qiáng)軟土層的排水處理，在提高承載能力的同時(shí)，消除漲縮現(xiàn)象給工程帶來的不利影響。

　　2.2 排水固結(jié)處理技術(shù)

　　排水固結(jié)處理是一種通過將孔隙水排出來減小孔隙體積，促使地基產(chǎn)生固結(jié)變形，從而保證其穩(wěn)定性的技術(shù)，主要包括袋裝砂井、堆載預(yù)壓、井點(diǎn)降水等方法。如袋裝砂井的具體做法是通過專業(yè)的砂井機(jī)等設(shè)備，用砂袋—聚乙烯、聚丙烯、聚酯等材料對(duì)設(shè)計(jì)路幅寬度范圍內(nèi)回填至高出原地面20cm，以4%橫坡形成拱，再碾壓密實(shí)。排水固結(jié)處理需要實(shí)現(xiàn)排水系統(tǒng)與加壓系統(tǒng)的平衡，且應(yīng)將沉降計(jì)算與試驗(yàn)、材料種類、墊層均勻度等環(huán)節(jié)作為重點(diǎn)進(jìn)行質(zhì)量控制。

　　2.3 復(fù)合地基

　　由兩種剛度不同的材料(樁體與樁間土)所組成，在相對(duì)剛性基礎(chǔ)上共同分擔(dān)上部荷載、并協(xié)調(diào)變形的地基，被稱為復(fù)合地基。復(fù)合地基通過墊層、擠密、加筋以及加速固結(jié)等作用使地基達(dá)到密實(shí)和強(qiáng)化的效果，主要包括水泥攪拌樁、粉噴樁、旋噴樁和碎石樁等，在工程中較為常見，但工藝相對(duì)復(fù)雜，施工中需要注意的環(huán)節(jié)很多。

　　2.3.1 水泥攪拌樁處理技術(shù)

　　水泥攪拌樁是指以專業(yè)攪拌機(jī)械向軟土層中噴射水泥漿液，并保證水泥土得到充分的拌合，成為具備良好強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的復(fù)合物，以達(dá)到改善土質(zhì)、加固地基的的目。該技術(shù)具有高效、經(jīng)濟(jì)、無振動(dòng)、無污染、工具簡易等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于各地的鐵路工程中。

　　水泥攪拌樁的施工步驟是，首先確保施工場(chǎng)地清理整平，并按樁點(diǎn)設(shè)計(jì)布置圖放樣布點(diǎn)，對(duì)樁進(jìn)行編號(hào)，并將樁位中心點(diǎn)清晰地標(biāo)示出來。使移動(dòng)鉆機(jī)就位，用塔機(jī)塔身的前后和左右的垂直標(biāo)桿校正位置，垂直度偏差應(yīng)<1%，樁位偏差小于5cm。其次，在樁機(jī)就位的同時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)給定的配合比配置水泥砂漿漿液，并采用二次攪拌工藝，攪拌順序?yàn)椋合认驍嚢柰袄镒⑺?邊攪拌邊摻入水泥;水泥漿攪拌均勻后，逐量加入細(xì)砂;再放入二次攪拌桶內(nèi)進(jìn)行二次攪拌待用。再次，旋噴攪拌下沉，鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁位后進(jìn)行噴漿攪拌下沉，下沉速度控制在0.9m/min，鉆速：56r/min，噴漿壓力在0.4MPa～0.9MPa為宜。下沉至設(shè)計(jì)加固深度后，原位噴漿攪拌30s。提升攪拌過程中應(yīng)少量噴漿，防止出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，且提升速度應(yīng)與下沉速度相互錯(cuò)開，使下沉?xí)r噴出的漿液與土體充分?jǐn)嚢杈鶆?。在攪拌頭尖部距預(yù)定停漿面1.3m~1.8m時(shí)停止提升，繼續(xù)攪拌30s后再提出鉆頭。最后還需按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行復(fù)攪，確保每根樁復(fù)攪到位。樁間土開挖時(shí)，應(yīng)首先在樁四周各加寬20cm撒灰線，用小型挖機(jī)和人工開挖結(jié)合的方式，嚴(yán)格控制標(biāo)高。并采用小型自卸車運(yùn)輸樁間土，清運(yùn)時(shí)不得擾動(dòng)基底土，防止形成橡皮土。樁頭處理中，應(yīng)用水準(zhǔn)儀按照設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高對(duì)樁四周進(jìn)行放線標(biāo)記，樁頭標(biāo)高偏差≤2cm，用截樁機(jī)按照標(biāo)記進(jìn)行切割，切割面積不小于樁截面面積1/2。

　　2.3.2 粉噴樁處理技術(shù)

　　粉噴樁是將壓縮空氣與粉體固化材料經(jīng)攪拌軸和高壓軟管送到攪拌葉片噴嘴噴出，借助葉片的旋轉(zhuǎn)，可使壓縮空氣的壓力急劇下降，從而產(chǎn)生孔隙將粉體固化材料與土充分混合均勻。該方法能顯著降低地基的沉降量和側(cè)向位移，填土速率較快，施工簡便安全，且對(duì)周邊建筑物的擾動(dòng)較小。

　　粉噴樁的工藝流程如下：對(duì)正樁位，調(diào)整鉆機(jī)機(jī)身，保證鉆桿的垂直度，啟動(dòng)鉆機(jī)下鉆，待攪拌鉆頭接近地面時(shí)，啟動(dòng)空壓機(jī)送氣，鉆進(jìn)土層。鉆到設(shè)計(jì)孔深時(shí)，關(guān)閉送氣閥門，噴送粉體固化劑。此時(shí)應(yīng)根據(jù)試樁結(jié)果，噴料停留一段時(shí)間，確認(rèn)粉體固化劑已到樁底時(shí)，方可提升攪拌鉆頭。提升到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)，停止噴粉。打開送氣閥，關(guān)閉送料閥，空壓機(jī)不停機(jī)，攪拌鉆頭提升到樁頂時(shí)停止提升，在原位轉(zhuǎn)動(dòng)2min，以保證樁頭均勻密實(shí)。進(jìn)行二次攪拌后，將攪拌鉆頭提出地面，停止主電機(jī)、空壓機(jī)，填寫施工記錄，再移至下一樁位，重復(fù)作業(yè)。作業(yè)中應(yīng)定時(shí)檢查攪拌的均勻程度和成樁直徑，并注意對(duì)鉆頭的核查與維護(hù);施工中水泥的運(yùn)輸必須連續(xù)穩(wěn)定，與設(shè)計(jì)值相比，用量誤差不得>1%;攪拌機(jī)提升與下沉的時(shí)間和速度必須嚴(yán)格遵守工藝要求，施工中必須實(shí)時(shí)監(jiān)控，并做好記錄。

　　3 結(jié)語

　　綜上所述，軟土地基的工程特點(diǎn)常給鐵路施工帶來負(fù)面影響，不利于工程設(shè)計(jì)目標(biāo)與安全運(yùn)行的實(shí)現(xiàn)，因此相關(guān)工作人員必須對(duì)此給予充分的重視，在全面掌握施工地段軟土性質(zhì)與土層情況的基礎(chǔ)上，優(yōu)選處理方案，并對(duì)實(shí)際處理中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保地基的穩(wěn)定性，以高效安全的精品工程為我國的基礎(chǔ)建設(shè)事業(yè)做出貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 陳善雄, 王小剛, 姜領(lǐng)發(fā), 戴張俊. 鐵路客運(yùn)專線路基面沉降特征與工程意義[J]. 巖土力學(xué), 2010, (03).

　　[2] 任文峰, 王星華, 韓曉飛. 高速鐵路軟土路基沉降試驗(yàn)研究[J]. 水利與建筑工程學(xué)報(bào), 2010, (04).

　　[3] 龔曉南, 主編. 地基處理手冊(cè)(第二版)[M]. 中國建筑工業(yè)出版社, 2000.

　　[4] 谷曉華. 水泥土攪拌樁在地鐵軟弱路基中的應(yīng)用[J]. 山西建筑, 2008, (25).

　　[5] 張建華, 張林杰. 粉噴樁在軟土路基處理中的應(yīng)用[J]. 工程質(zhì)量,2008, (06).