鐵路并行既有鐵路軟土地基處理及安全性分析

（中鐵二院集團有限公司，四川 成都 610031）

1 鐵路并行既有鐵路軟土地基的含義

顧名思義，鐵路并行既有鐵路軟土地基就是質地較普通的地基更軟，強度更低的一種鐵路路面。如果不經過恰當的處理極易出現道路安全隱患，對過往行人和車輛安全造成一定的威脅。目前，我國對鐵路并行既有鐵路軟土地基的含義包括高壓縮性、強度較低、含較多有機質的軟塑到流塑狀態的粘性土，如淤泥、淤泥質土、泥炭等易不規則變形或坍塌的軟土地基材料。

2 鐵路并行既有鐵路軟土地基的特點及其重要性

2.1 鐵路并行既有鐵路軟土地基的特點

2.1.1 受壓強度低

鐵路并行既有鐵路軟土地基在通常情況下含水量較多，軟土地基中摻雜著少量的易燃氣體和易使它物腐蝕的物質以及微量的細菌微生物等，導致其具有孔隙比大、壓縮性高等特點，在遇到較大載荷時易發生不規則下沉，不僅如此，軟土地基的受壓強度并不會隨著時間的延長而發生改變。

2.1.2 接觸易變形

軟土地基還具有一定的觸變性，軟土地基在正常狀態下具有一定的強度，但是在遇到強大載荷或巨幅震動等大幅度操作后，其內部的分子結構會發生不同程度的破壞，從而變得比原來的狀態更軟，強度更低，嚴重時還會導致軟土地基下沉或在兩側鼓包或隆起。

2.1.3 不易滲水

鐵路軟土地基的表面不易滲水，這對日常的生活排水或工業排水、自然降雨排水等情況形成了阻礙。

2.1.4 受壓不均勻性

軟土地基中夾雜著多種有機物，且它們之間呈不均勻分配，在受到外力的擠壓時會導致軟土地基表面不同程度變形和塌陷。

2.2 鐵路并行既有鐵路軟土地基處理的重要性

綜上所述，鐵路并行既有鐵路軟土地基的上述物理特性會降低施工效果，處理不當會對鐵路的正常運營以及過往車輛造成嚴重的后果，因此需要針對軟土地基的各方面缺陷提出相應的避免措施。

2.3 鐵路并行既有鐵路軟土地基的處理方法

2.3.1 預先加載填充法

預先加載填充法是在鐵路路面修筑之前將遠超過正常承受載荷的重量預先壓在軟土路基表面上，然后用專用測量儀器測量軟土地基的強度，若強度不夠便繼續施壓，直到符合正常的鐵路運行軟土地基強度值為止，或者在選定的路面先鋪一層軟土，用特定器械夯實之后再鋪設一層軟土，以此類推，一層鋪一層夯實，此方法亦可以使軟土路面更加緊實，減少道路正常運行時由于車輛過重而導致的軟土路面不同程度的變形或塌陷。但是需要注意的是，無論是預先加載處理還是一層一層夯實，在進行預先加載時都應逐漸施壓，循序漸進。如果加入載荷的速度過快容易造成軟土地基的路面開裂。利用預先加入載荷的方法來解決軟土路基的缺陷，其優勢在于不需要過多的輔助器材，且操作簡單便捷。

2.3.2 真空加載法

真空加載法是在選定的需要處理的鐵路軟土地基范圍內放置若干塑料排水板，然后將砂墊層放在選定的軟土路面上，鋪上密閉的塑料膜使其與空氣隔絕，再用特定裝置將里面的空氣排出，在塑料膜內外便產生了氣壓差，此時的氣壓差變成對軟土地基路面的預加載荷，此方法既解決了鐵路軟土地基的路面強度低的難題，又達到了減小軟土路面被強壓開裂的目的。不僅如此，此方法工序簡單易操作，節省時間，無需加載物質，最大的優勢在于該方法適用于大面積操作。

2.3.3 雙側擠壓法

由于鐵路并行既有鐵路軟土地基內部結構極易塌陷變形，可以考慮在需要修筑的鐵路兩旁堆砌兩道實心的防護欄，在軟土路面遇到強壓發生坍塌變形時可以起到分散壓力的功能，減輕其坍塌程度。正常情況下，實心防護欄的高度大約為軟土路面填充的一半即可。也可以在鋪設好的鐵路軟土地基中插入若干加強筋，在鐵路軟土路面遇到重大載荷時平衡側向移動產生的壓力，增加穩定性，減小路面開裂的可能性，利于路面的排水。

2.3.4 水泥土加固法

水泥土加固法是在鐵路軟土地基修建時將軟土與水泥或其他具有凝固增加強度的物質預先鋪設在鐵路的路面上，讓軟土與水泥等增加強度的物質充分混合，再經過各種分子反應使鐵路軟土地基的承重性增強，然后在上面鋪設軟土材料，這樣即使遇到超重載荷其坍塌變形的程度也會大大減輕。

2.3.5 換填法

換填法是當鐵路軟土地基的強度達不到規定要求時，可以將除路面表層的一部分之外的其余軟土材料部分或全部挖出換成硬度較高的不易坍塌變形、滲水性較好或符合其他要求性能的理想型材料，將其回填。此方法的優勢在于簡單直接，易上手，但缺點是只適用于需要鋪設的鐵路軟土地基較薄的路面，若鋪設的軟土地基較厚，那么需要的回填材料也會增加，進而增加施工成本。

3 處理鐵路并行既有鐵路軟土地基時需要注意的事項

選擇處理鐵路軟土地基主要是為了增強其受壓強度，避免發生開裂或變形，因此在選擇處理鐵路軟土地基方法時需要多方面考慮，不僅要針對軟土地基的物理特性以及處理之后的效果和適用性來選擇恰當的方法，還需要考慮鐵路施工的施工成本、施工效果、施工條件以及需要施工的鐵路路段的自身條件和周圍的環境問題，綜合諸多因素選擇恰當的處理方法。

1）鐵路軟土地基在施工前后即使面對較大的載荷也不應有過大的形變量，確切來說，無論對軟土路基進行預先加載填充、真空加載還是雙側擠壓、水泥土加固或換填法，都不應該影響相鄰鐵路的正常運行。

2）我國對于鐵路施工若干年之后的路面下沉差值是有明確的規定和標準的。因此在處理鐵路軟土地基時應嚴格按照國家軟土處理路面下沉值來執行，可有效避免鐵路完工之后的若干年鐵路路面的坍塌變形對過往行人和車輛造成不可估量的嚴重后果。

3）存在一種特殊情況，上述的鐵路軟土地基處理方法雖然對于軟土路層的厚度沒有明確要求，但是如果待處理的鐵路軟土地基較厚，那么就不宜采用它物填充法和水泥土加固法，因為這將大幅增加施工成本，而是可以采用加強筋法、預先加載填充物法、真空擠壓法或雙側擠壓法來提高鐵路軟土路面的受壓強度。

4）假若鐵路軟土地基的地表沒有相當厚度的硬殼層，則不建議直接修建填土高度低于3米的低路基。原因在于這種沒有硬殼層的軟土路面在正常鐵路運營中若遇到較大載荷，極易發生坍塌或破損，對過往的車輛和人員的安全造成威脅。

5）隨著科技發展，越來越多簡單便捷高效的施工機械、工藝以及測試方法被研究出來，我國的鐵路軟土施工人員對新技術、新機器不熟悉，為防止盲目崇信新技術在施工過程中造成不必要麻煩，因此，在面對更多選擇時應與傳統方法、傳統機器進行比較，經多次可靠性試驗，方可將新技術或新機器融入鐵路軟土施工的實踐工作中。

4 總結

總之，針對鐵路并行既有鐵路軟土地基的物理特性提出相應的處理措施，可以增強軟土地基的強度，增加其穩定性，同時也可以減少鐵路正常運行中出現道路不同程度的塌陷、排水困難、受強壓易變形的情況，使軟土地基不再“軟”，鐵路道路運行亦更加安全暢通，過往人員、車輛更加安全。與此同時，極大程度減少鐵路的安全維護費用，為鐵路事業發展保駕護航。