鐵路工程施工中的軟土地基處理技術分析

摘要：因為我國的地域比較遼闊，受各地地理環境和地質差異的影響，沿海區域的軟土面積比較廣闊。隨著我國區域交流水平的不斷上升和城市化發展速度的增快，城市之間人流和物流以及信息流的流通速度也在不斷地擴大，沿海區域對于高速鐵路和客運專線的建設需求比較旺盛。在軟土地基上進行高速鐵路工程的施工存在較大的困難，施工企業需要根據區域內的情況制定專門的建設方案，還要對軟土地基進行深入的分析和研究，才能保證工程能夠順利的建設完成。本文就鐵路工程施工中的軟土地基處理技術進行相關的分析和探討。

關鍵詞：鐵路工程施工;軟土地基;處理技術;分析探討

一、前言

在軟土地基上進行工程的建設，需要對地基進行處理，處理質量會直接影響到土壤的承載力。所以施工企業在進行鐵路工程建設時，要想提高工程運行的安全性和可靠性，就要對軟土地基進行科學的處理。特別是在進行一些高速鐵路工程建設時，要采用無砟軌道的建設模式，對鐵路工程的工后沉降存在較高的要求。需要制定合理的軟土地基處理方案，還要保證這個方案落到實處，才能提高建設的質量和效率?，F階段我國在進行軟土地基處理時，引進了國外一些先進的技術，并且根據區域內的情況制定了專門的解決方案[1]。

二、鐵路工程施工中的軟土地基應用特點

如圖1所示，一般來說在進行鐵路工程施工時，軟土地基是指土壤的強度和濕度以及黏度無法滿足設計的要求，在應用的過程中需要對其進行處理。這種軟土地基廣泛分布于我國的沿海內陸區域。因為土壤的成因和結構以及形態上存在明顯的差異，可以將其劃分為不同種類的軟土地基。其中比較典型的有淤泥軟土地基、泥炭軟土地基和淤泥質土地基等形式。但不論是什么類型的軟土地基，在應用的過程中都存在比較顯著的物理力學特征。這些地基的天然含水量比較高，土壤之間的孔隙比較大，滲透系數比較小。而且土壤的壓縮性能比較高，強度比較低，承載力也比較小。

根據我國巖土工程勘察規范標準，土壤天然孔隙比大于1.0，天然含水量小于液限的細粒土都被劃分為軟土地基。在軟土地基上進行鐵路工程的建設，不僅要對填料的最佳含水量進行嚴格的掌控，還要保證土壤的應用能夠滿足規定的壓實度和密實度要求，同時還應該對這些地基進行加固處理。軟土地基在應用的過程中可能存在一些沉降問題，沉降的規律主要是在進行地基填筑的過程中，填土存在臨界的高度。如果高度超過了臨界值，沉降的速率就會不斷增大，而且沉降的深度和速率與固結的速率存在密切的聯系[2]。

三、鐵路工程施工中的軟土地基處理原則

在對軟土地基進行處理時，技術人員必須嚴格遵循根據土壤特性，以天然地基為主、避免和防護為輔的處理原則。在處理時還要根據實際情況選擇正確的處理措施，才能提高土壤的抗震強度。通過對地基的沉降度進行控制，降低土壤滲透性能和滲流水力的梯度？在進行處理的過程中，還可以對土壤的動力性能進行改良，從而減少地基的壓縮性質，增大地基的整體承載力，使得地基在應用的過程中更加安全穩固[3]。

在進行鐵路工程建設的過程中，沉降問題擴大或者沉降速率比較快，都會對鐵路工程后期的運營安全產生重大的影響。因此在對建設區域內的軟土地基進行處理之前，必須做好充分的準備工作。要對工程進行全面的實驗，對軟土地基的土性測試數據進行系統性的采集和處理?？梢赃x用數理統計方法，對這些數據信息進行綜合性的整理分析，從而對下一階段的建設方案進行科學的評價和預測，提高地基處理水平。技術人員在對區域內的地質條件進行深入的勘測和分析時，要對相關的資料進行廣泛地收集，通過應用調繪和鉆探以及原位測試、物探等勘測技術，對區域內路段的地形要點和地質條件以及水文情況和氣候變化、徑流量的大小進行全面的掌握。還要對區域內自然環境的變化和地基排水條件進行事先了解，要對區域內軟土層的成因和類型以及分布范圍進行明確，對路線通過區域地帶分布情況進行深入的了解，從而利用軟土地基的縱向和橫向分布厚度以及層次和各個土層的地質條件、物理力學性質，對每個路段、各個軟土層的指標進行全面的提供。要根據不同類型軟土地基的形成原因對軟土的統計單位體進行科學的劃分。可以通過單位體的每一指標測試數值來繪制各個路段的工程平面圖和縱向的剖面圖以及基橫斷面圖、鉆孔柱狀圖統計表和散點曲線圖紙等。要根據這些圖表的信息，對區域內的軟土地基情況進行評價和取舍測試。從而選取相應的指標，對其進行綜合性的分析和評價。還要對各個涂層的建設情況進行鑒別，分析區域內是否存在異常的軟土地基。將其與形成原因不符的指標數據進行對比分析，對離散比較大的指標進行取舍[4]。

四、鐵路工程施工中的軟土地基處理技術選擇措施

（一）排水固結處理技術

在進行鐵路工程建設時，對軟土地基的處理應該按照處理的原理和效果對其進行了科學的劃分。常見的處理方法有排水固結法和添摻外加劑以及改變外荷的應力分布、土體的加筋和復合地基等處理方法。將這些技術應用到鐵路工程軟土地基的處理過程中，應該根據區域內的實際情況選擇正確的處理方案。在應用排水固結技術進行軟土地基處理時，要充分利用排水固結的原理，在軟土地基中設置豎向的排水體，還可以鋪設一些水平的排水墊層。在固結的壓力作用下，對土體中的一些孔隙水進行全面的排除，才進一步提高土體的強度。使得地基的承載力能夠不斷提高，減少工程建設時沉降問題的發生概率[5]。

這種技術的應用是對地基進行加固，在應用技術時主要存在加壓系統和排水系統兩個結構。加壓系統是由等載預壓和超載預壓以及真空預壓、堆載和真空性的聯合預壓等內容組成。排水系統主要是指砂井和袋裝的砂井以及塑料的排水管和砂墊層等結構。在應用這項技術的過程中，造價成本比較低，但是工程的建設時間比較長。往往要與超載預壓技術進行聯合使用，才能提高技術的應用效果。要根據區域內軟黏土的蠕變特性進行技術的選擇，還要對處理過程中的沉降情況進行嚴格的控制。如果要進行無碴軌道工程的建設，那么不能應用這項技術進行軟土地基的處理[6]。

（二）添摻外加劑處理技術

這項技術的應用又被稱為化學加固技術，主要應用在砂性土和高填土壤中。是指在軟土地基中添加一些固化劑，例如水泥和石灰以及粉煤灰等物質，使得土壤能夠發生物理化學反應，例如陽離子的交換和凝膠以及碳化的結塊等作用。通過改善土壤的物理力學性質，從而增加土壤的整體剛度，提高土壤的強度，防止軟土地基在應用的過程中出現嚴重的變形現象。在應用這項技術的過程中，工程的建設時間比較短，而且技術的應用效果比較好。但造價成本比較高，還會對周邊的環境造成嚴重的污染。在應用這項技術的過程中，可以選用電化學注漿技術和深層攪拌技術以及強夯技術等。施工人員要根據區域內的實際情況和工程的建設要求，選擇具體的技術類型。還要對技術的應用形式進行改善和優化，才能充分發揮這項技術的應用效果。從而對軟土地基進行妥善的處理，為后續鐵路工程的建設提供強有力的支持[7]。

（三）改變外荷應用分布處理技術

這項技術主要應用在軟土地基深度在15米以內，而且地基處于高填方地段的工程建設。在對一些地區性的特殊土壤進行處理時，要對軟土地基進行全面的分析。特別是工程建設期間，如果地下水位上回填量比較大，就要采用墊層將地基土體中一些不均勻的外荷載轉變為均勻的應力分布。通過對地基單位面積所承受的壓力進行分散處理，提高軟土地基整體承載力的大小，提高土壤應用的穩固性和堅韌性。常用的處理方法是填墊層方法、砂礫墊層法以及拋石擠淤和置換拌入等方法。在應用這些方法的過程中，施工人員必須對方法的應用要求進行深入的了解，還要將工程的建設情況與處理方案內容進行分析對比。確保這些方法在應用的過程中能夠發揮應有的效果，避免對后續的工程建設產生不良的影響。

（四）土體加筋處理技術

這項技術主要應用在沉降量和交通量比較小的路堤建設，可以采用土工布覆蓋攤鋪的建設方法對地基進行穩固。在運用這項技術的過程中，可以從側面對地基進行約束，防止地基出現橫向位移等問題。在應用技術的過程中不僅提高了排水效果，還增加了地基的整體穩定性。但是在進行具體建設時，一定要對工程量和交通量進行全面的了解，避免技術的應用出現錯誤，影響工程的使用時間。

（五）復合地基處理技術

復合地基是指天然地基中一些部分的土體得到了增強或者被置換，還指在天然地基中設置一些加筋材料。加固區域是指原土體和增強土體兩部分組成的人工地基土壤。在應用這項技術的過程中，要嚴格按照復合地基荷載傳遞的機理，將其分為豎向的增強體復合地基和水平向的增強復合地基兩種類型?？梢詫⒇Q向的增強體復合地基劃分為散體材料復合地基和柔性的復合地基以及剛性的復合地基三種形式。一般來說散體材料復合地基主要是指碎石樁復合地基和砂樁復合地基等。柔性樁復合地基主要包含深層攪拌樁、復合地基和旋噴樁復合地基等模式。剛性樁復合地基的類型比較多，主要包含cfg復合地基形式和管樁復合地基形式以及鋼筋混凝土復合地基等形式。剛性樁復合地基和柔性樁復合地基是由樁以及碎石加筋褥墊層組成的。褥墊層可以對土壤進行調整，可以對豎向的作用力進行均化，使得樁和樁間土以及褥墊層能夠共同作用到軟土地基中，提高復合地基的承載性能。

因為復合地基土壤的強度比較高，沉降度比較小，穩定性能比較快，可以提高地基承載力。因此這項技術的應用優勢比較強，已經廣泛應用到高速鐵路工程的建設中，可以對軟土地基進行加固。特別是剛柔性樁復合地基這一技術已經在國外和國內的高速鐵路工程建設中得到了廣泛地應用。例如我國的武廣和京滬高鐵工程的軟土地基加固就應用了這項技術，日本的新干線鐵路工程建設也采用了這種處理方法。所以在應用這項技術的過程中，要通過實踐操作促進技術的成熟。

五、結語

綜上所述，當前我國施工企業在進行鐵路工程建設時，對軟土地基的處理技術正在不斷的完善和健全。但是在對軟土地基進行處理時，應該根據區域內的實際情況結合勘測結果制定最優的處理方案，需要對勘測數據進行嚴密的分析，才能保證處理方案的結構更加合理。在這個過程中可以融合一些輔助設計技術，從而對方案進行更好的選擇。同時還要對方案內容進行綜合性的評比，確保階段技術應用的可靠性，降低施工的難度。只有這樣才能促進這項工程進行可持續的發展，為相關企業帶來更多的經濟效益。

參考文獻：

[1]趙平平.路橋工程施工中的軟土地基處理技術分析[J].地產，2019（21）：155.

[2]肖天秀.鐵路工程施工中軟土地基處理技術研究[J].城市建設理論研究（電子版），2019（11）：120.

[3]李建偉.鐵路工程施工中軟土地基處理技術應用[J].建筑技術開發，2019，46（06）：159-160.

[4]姜華僑.鐵路工程施工中軟土地基處理技術研究[J].綠色環保建材，2019（03）：162+164.

[5]邊嘉鵬.鐵路工程施工中軟土地基處理技術研究[J].城市建設理論研究（電子版），2019（02）：121.

[6]張淑霞.鐵路工程施工中軟土地基處理技術研究[J].城市建設理論研究（電子版），2019（02）：148.

[7]侯瑀.鐵路工程施工中軟土地基處理技術研究[J].工程建設與設計，2018（20）：183-184.

通訊作者：王智慶，1972年02月，男，漢族，甘肅蘭州人，現任蘭州交大工程咨詢有限責任公司總監理工程師，工程師，本科。研究方向：鐵路專業。