普通鐵路施工中的軟土路基施工技術探討

趙亮

摘要：在普通鐵路的建設中，軟土路基的施工常常是施工難點之一。從軟土的特點、軟土路基處理的基本原則、軟土路基的加固方式等方面，探討了軟土路基施工技術，提出了加強管理、加強基礎處理及采用科學技術等多方面的建議，以期為普通鐵路的施工提供一定借鑒意義。

關鍵詞：軟土路基；施工技術；加固方式；建議

0? ?引言

在普通鐵路的建設中，路基是整個鐵路線路中的重要組成部分。而軟土路基的施工處理，由于其軟弱性、易發生沉降等特點，一直是工程建設過程中的難點之一，同時其加固及處理技術也是建設重難點之一。

本文從軟土的特點、軟土路基處理的基本原則、軟土路基的加固方式等方面，探討了軟土路基施工技術，提出了加強管理、加強基礎處理及采用科學技術等多方面的建議，

1? ?軟土路基施工技術概述

1.1? ?概念

鐵路線路是由路基、橋隧建筑物和軌道組成的一個整體工程結構，如圖1所示。軟土路基施工技術是指在鐵路建設過程中，針對軟土地質環境下路基施工難點的特點，采取一系列的措施和技術手段，保證路基在穩定性、堅實度、承載能力、防止地基沉降等方面具有優越性能。

這些技術手段可以包括基礎處理、路堤加固、施工管理等內容。有效應用軟土路基施工技術，能夠在推進鐵路建設和運營中獲得更加效益，提高鐵路的安全性和運行效率，保證運輸的順暢和高速度，更好地滿足人民日益增長的出行和物流需求。

1.2? ?作用

軟土路基容易發生沉降、變形等問題，這將嚴重影響鐵路運輸的安全性和整個線路的經濟效益。合理應用軟土路基施工技術，可以有效地防止這些問題的發生，從而為鐵路建設和運營帶來正面影響，具體作用表現如下：

1.2.1? ?確保路基的穩定性

采取合適的基礎處理技術和路堤加固技術，可以保證軟土路基的穩定性，降低路基變形、沉降的風險，從而保證鐵路運輸的安全性。

1.2.2? ?減少維護成本

軟土路基容易發生沉降和變形問題，需要進行頻繁的維護和修復。科學采用軟土路基施工技術，可以有效地防止這些問題，從而節省維護成本。

1.2.3? ?提高經濟效益

通過合理應用軟土路基施工技術，保證路基的穩定性并減少維護成本，可以提高鐵路的運輸效率和經濟效益。

2? ?軟土路基的特點

軟土路基易發生基礎沉降、斜坡滑移等問題，對工程安全性和質量造成了極大的影響。因此在進行軟土路基施工前，必須充分了解軟土路基的特點，以便制定合理的施工方案。

2.1? ?強度低

軟土路基的土體結構稀松，淤泥含水量很高，土的抗剪強度很低，因此在承載能力方面比較弱。

2.2? ?對水分敏感

軟土路基的土體結構非常敏感，對水分的吸收和釋放都有很強的反應，當受到水的浸潤或泥水混合物的侵蝕時，容易引起沉降。

2.3? ?變形大

軟土的強度低、水分敏感等特點，導致其變形極易受到荷載作用的影響，發生不同程度的沉降、形變。

2.4? ?不穩定性強

軟土路基的結構較松散，穩定性很差，承載能力差，容易引發路基下陷、路面塌陷等不利的地質災害。

3? ?軟土路基的加固方式

軟土路基的加固方式比較多，如旋挖樁加固、灌漿加固、人工沉樁等。但不同的加固方式適用于不同的軟土路基，需要根據實際情況進行選擇。

對于土質較軟且已發生較大沉降的路基，可采用旋挖樁加固。而對于內部較為穩定但表層較脆弱的路基，可采用灌漿加固等。此外，在加固過程中，也要充分考慮施工環境和安全問題，確保加固工程的質量和施工的安全。

4? ?常見軟土路基施工技術

4.1? ?土質凍結法

土質凍結法是一種通過凍結土體來增強土體力學性能的技術。這種技術可以用于軟土地區的道路和橋梁基礎處理，也可以用于地鐵、基坑施工等工程的支護和加固。

4.1.1? ?工作原理

土質凍結法通常采用兩種凍結方式：一種是凍結整個土體，另一種是凍結局部土體。凍結整個土體通常使用的凍結方法，是在土體周圍挖掘一條貫穿土體的凍結管道，并在管道中注入低溫的乙二醇水溶液，使得土體溫度逐漸下降，最終形成一個堅固的凍結體。而凍結局部土體則使用一種名為“凍埋刀”的工具，在土體上下方鉆入凍結針，并在其中注入低溫乙二醇水溶液來將土體局部凍結。除了可使用乙二醇水溶液外，還采用二氧化碳或液態氮凍結軟土表面，或者使用制冷效果的機械設備和密閉液壓系統在整個軟土環境中自由流動，形成冷凍效果。在軟土路基深度超過8m或地下水位以下時，凍結法被廣泛采用來改善土體性能和增加穩定性。土質凍結法原理如圖2所示。土質凍結截面展示如圖3所示。

4.1.2? ?優點

凍結法具有以下優點：適用于多種土壤類型和條件，可以有效處理軟土、黏土和風化巖層等松軟土壤；能夠提高抗壓強度和降低沉降度，大大增強土壤的穩定性；可以在短時間內完成施工，提高土壤處理的效率；不會對環境造成太大的影響。

4.1.3? ?缺點

凍結法仍然具有以下缺點：施工成本極高，需要大量的能源和水資源；對周圍環境有很大的污染風險；由于工作的特點，對周圍的管道和線路等設備有可能造成損壞；操作復雜，需要專業工作人員進行操作。

盡管凍結法存在一些缺點，但對于軟土處理和地鐵建設等需要提高土壤穩定性和抗壓強度的工程來說，凍結法仍然是一種有效、可靠和廣泛采用的技術手段。

4.2? ?高壓噴射注漿法

4.2.1? ?工作原理

高壓噴射注漿法是一種常用的土壤處理技術，通常應用于地下工程中，如地鐵、隧道、水利工程等。它是一種利用高壓泵將漿料注入地層（土壤、巖石）裂隙中，以提高地層強度和密實度的方法，高壓噴射注漿法如圖4所示。

該技術要求注漿劑（漿料）具有足夠的流動性和粘度，可起到充填和粘合作用，并且足夠強度，使注入地層后可以快速固化和保持固結體的穩定性。

4.2.2? ?優點

高壓噴射注漿法的優點包括：可以有效地填充并穩固土層中的裂隙和空隙，提高地層強度和穩定性，以達到加固并防止滑坡、坍塌等災害發生的目的；施工簡單，操作方便，注漿劑配比、壓力和流量可根據實際情況適時調整；注漿劑可根據需要進行調配，科根據地質和環境要求，制作不同用途和性能的注漿劑；適用于各種類型的地質，包括黏土、砂、卵石等各種土層或巖石。

4.2.3? ?局限性

高壓噴射注漿法也有其局限性，具體如下：注漿劑若不能正確配比或固化不完全，則容易導致空洞、裂縫或分層，需要進行二次施工；如果注漿劑的流動性不夠好，或者地層中的孔隙較小，注漿效果可能不佳；在施工時需要加強現場管理和保護環境，避免對周圍建筑物和人員造成危害。

4.3? ?復合地基處理法

4.3.1? ?工作原理

復合地基處理法是一種通過結合不同的地基加固方法，綜合發揮它們各自優勢，來改善土壤地基性質的技術。它包括加固深層土體、土釘加固、地基加壓加固（PVD）和預應力加固等。復合地基處理法如圖5所示。

復合地基處理法的基本思想是，根據地質條件和實際工程需要，分別采用不同的地基加固方法進行處理，以最大限度地改善土壤地基性質，提高其承載力和穩定性。

4.3.2? ?優點

復合地基處理法的優點包括：采用綜合治理手段，有效地改善土壤地基性質，提高土壤的承載力和穩定性；可針對具體地質條件進行靈活處理，選擇不同的地基加固方法，并結合設計要求進行設計；各種加固方法的互補作用，能夠提高加固效果，達到更好的加固效果；適用于各種類型的地質情況，包括軟土、淤泥、松散砂土等受壓性能較差的地質層。

4.3.3? ?局限性

復合地基處理法也有其局限性，具體包括：治理設計需要考慮多個因素，包括地質、水文、土壤性質等，設計和施工難度較大，需要較高的技術水平；治理成本較高，需要根據具體地質情況，選擇不同的加固方法和材料，造價較高；如果在施工期間出現問題，需要及時處理，否則可能會導致工期延誤和工程質量問題。

5? ?普通鐵路軟土路基施工建議

建議加強對施工現場的管理，制定相應的預案和應急措施，建立健全的技術保障體系。同時，要加強基礎處理，掌握土壤力學等專業知識，進行科學規范的處理。最后，還要加強對科技創新的應用，采用新材料和新技術，提高施工效率和質量。

采用先進的軟土加固技術，軟土路基的穩定性常常受到土壤的物理性質和地下水位的影響，容易出現沉降和滲漏現象。對此可以采用加固技術來提高路基的承載力和穩定性，如加設地基加固樁、加裝地下水抽排系統等。

通過合理的路基設計，可以最大程度地降低軟土路基的沉降和變形。可以采用控制水分含量的方法，合理施工路基填方，控制填方厚度和施工時間等方法，以優化路基設計。

在施工過程中，應嚴格控制地面壓實度，保證土壤在不同階段的密實度達到設計要求。此外，應嚴格控制施工過程中的水分含量，防止發生軟化現象，從而保證施工質量。

6? ?結束語

在普通鐵路的建設中，軟土路基的施工常常是施工難點之一。本文對軟土路基的施工技術進行了探討，提出了加強管理，加強基礎處理及采用科學技術等多方面的建議，以期為普通鐵路的施工提供一定借鑒意義，并保障施工順利進行。

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