摘要：近年來(lái)，高速鐵路得到了飛躍式的發(fā)展。但如此同時(shí)，也出現(xiàn)了一系列的問(wèn)題，其中以軟基處理問(wèn)題最為突出。基于此背景下，為最好地保證工程的建設(shè)質(zhì)量，保證高速列車在行駛時(shí)的平穩(wěn)、安全性，那么在施工過(guò)程中必須對(duì)軟土路基進(jìn)行技術(shù)處理，從而為軌道結(jié)構(gòu)提供強(qiáng)度高、剛性大、穩(wěn)定性和耐久性較好的基礎(chǔ)。本文對(duì)當(dāng)前我國(guó)在建設(shè)行業(yè)上對(duì)于高鐵軟土路基處理與加固技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：高速鐵路；軟土路基；沉降；加固技術(shù)

前言：

由于我國(guó)地域遼闊，地質(zhì)條件極為復(fù)雜，特別是在沿海地區(qū)及內(nèi)地湖河沉積相地區(qū)存在著許多復(fù)雜的軟土地基，而在這些地質(zhì)條件下修建高質(zhì)量的鐵路公路及建筑物都要進(jìn)行軟基處理，以增加地基的穩(wěn)定性及減少沉降。尤其是采用無(wú)碴軌道的高速鐵路，對(duì)路基的要求非常高，這樣對(duì)軟基處理也提出了更高的要求。

一、軟土路基概述

軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。高速鐵路軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)修建在軟土中，此結(jié)構(gòu)的地基就稱為高速鐵路軟土路基。即主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高，其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。因此，在軟基設(shè)計(jì)和施工處理過(guò)程中，必須對(duì)施工地的軟土性質(zhì)和土層特征進(jìn)行考察，采取與之適宜的處理技術(shù)，確保施工期間軟土路基的穩(wěn)定性，更好地控制竣工后的路基沉降。

二、軟土路基的破壞形式

由于軟土具有不良的工程力學(xué)特性，對(duì)工程有極大的危害。軟土路基主要存在強(qiáng)度及穩(wěn)定問(wèn)題，軟土路基抗剪能力差，其抗剪強(qiáng)度不足以承受列車所施加的動(dòng)、靜荷載，使路基局部或整體產(chǎn)生剪切破壞，引起路堤塌方、失穩(wěn)及橋臺(tái)破壞等。其次軟土路基容易產(chǎn)生沉降變形。軟土具有高壓縮性，因此常常會(huì)發(fā)生不均勻沉降，當(dāng)軟土路基在上部荷載及外部荷載作用下，軌道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)由于應(yīng)力過(guò)于集中產(chǎn)生過(guò)大的沉降變形，使軌道結(jié)構(gòu)遭受破壞，影響其正常使用。

三、高鐵軟基加固處理方法

當(dāng)前，我國(guó)在高速鐵路的地基處理主要是采用換填、夯實(shí)、擠密、排水、膠結(jié)、加筋等方法對(duì)地基進(jìn)行加固處理，以提高地基的抗剪強(qiáng)度、降低地基的壓縮性，提高地基承載力。

（1）強(qiáng)夯法

強(qiáng)夯法是利用強(qiáng)夯機(jī)將大噸位的夯錘起吊到10～40m的高空，讓夯錘自由落下，利用強(qiáng)大的沖擊能，使地基中孔隙水壓力增大，土顆粒發(fā)生錯(cuò)位，土體骨架解體，最終使土體顆粒達(dá)到更加密實(shí)的狀態(tài)。強(qiáng)夯法具有加固效果顯著，施工方便、節(jié)省勞動(dòng)力，節(jié)約材料，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)。其施工步驟首先是將施工場(chǎng)地清理平整，標(biāo)出夯點(diǎn)位置，測(cè)量場(chǎng)地的高程；其次是起重機(jī)就位，將夯錘置于夯點(diǎn)位置，測(cè)量夯前錘頂高程。最后將夯錘起吊到預(yù)定高度，使夯錘自由落下，要根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定的夯擊次數(shù)及控制標(biāo)準(zhǔn)，完成對(duì)該夯點(diǎn)的夯擊。最后再換夯點(diǎn)，重復(fù)以上步驟。強(qiáng)夯法主要是適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、雜填土等地基。

（2）塑料排水法

塑料排水板是一種復(fù)合土工材料，由芯板和濾膜組成，能夠加速軟土地基排水固結(jié)。塑料排水板在機(jī)械力的作用下被插入軟土地基后在軟土中形成豎向排水通道，以較低的進(jìn)水阻力聚集從周圍土體中排出的孔隙水，使其沿垂直排水通道排出，加速了水分的排除，使土體固結(jié)，提高了地基的承載力。塑料排水板具有良好的力學(xué)性能、足夠的縱向通水能力、較強(qiáng)的濾膜滲透性和隔土性。施工時(shí)為保證排水通道通暢，要保證每根樁均采用一整條的排水板，不允許有接頭，要保持排水板不扭曲，透水膜不被撕破或污染；為避免泥砂進(jìn)入排水板阻塞排水通道，確保牽動(dòng)排水板下沉的錨銷和排水板連接可靠。當(dāng)軟土層較厚，路堤較高時(shí)，宜采用塑料排水板法對(duì)土體進(jìn)行加速固結(jié)沉降。

（3）袋裝砂井法

袋裝砂井法是把砂裝入長(zhǎng)條形、透水性好的紡織袋內(nèi)，然后用專門的機(jī)具設(shè)備打入軟土地基內(nèi)代替普通和大直徑砂井。軟基中的水分在上部路基填土載荷的作用下，通過(guò)砂與水平砂墊層或縱橫相連通的排水砂溝相通，形成排水通道，使軟基中的水分排走，從而達(dá)到排水固結(jié)軟基的目的。其施工流程為整平原地面→攤鋪下層砂墊層→機(jī)具定位→打入套管→沉入砂袋→拔出套管→機(jī)具移位→埋砂袋頭→攤鋪上層砂墊層。施工時(shí)要注意砂井定位準(zhǔn)確，垂直度要正確，要避免砂袋掛破漏砂；為防止砂袋在入井時(shí)發(fā)生磨損、扭結(jié)、縮徑等，在入井時(shí)要保證樁架吊起垂直下井。如果砂袋出現(xiàn)磨損，應(yīng)在原孔邊緣處重新打孔施工。袋裝砂井的直徑小，施工簡(jiǎn)單，造價(jià)低，固結(jié)效果好，適用于在軟土層厚度>5m 路堤高度的自重靜壓遠(yuǎn)超過(guò)天然地基承載力時(shí)。

（4）砂石樁法

碎石樁和砂樁總稱為砂石樁，它是指用振動(dòng)或沖擊的方式在軟土路基中成孔后，將碎石屑或砂擠壓進(jìn)孔中，以形成大直徑的砂石樁體。砂石樁在松散砂土中主要是依靠砂石對(duì)軟土的擠密和排水減壓作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，而在粘性土中是通過(guò)置換作用來(lái)實(shí)現(xiàn)加固。擠密砂樁法是砂石樁法的一種，它是采用類似沉管灌注的機(jī)械方法，以沖擊、水沖或振動(dòng)的方法，將地基擠實(shí)排水固結(jié)，提高軟土地基整體的抗剪強(qiáng)度和承載力。砂石樁法設(shè)備簡(jiǎn)單、加固效果好、造價(jià)低、在施工過(guò)程中可以增加工作面，大大縮短了工期。這種方法一般適用于砂性土，不適用于粘性土尤其是飽和軟粘土的地基處理。

（5）水泥粉煤灰碎石樁法（CFG樁法）

CFG樁法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的處理軟基的一種新方法。它利用水泥或石灰等材料作為固化劑，在碎石樁的基礎(chǔ)上摻入適量的石屑、粉煤灰和少量的水泥，經(jīng)過(guò)加水對(duì)軟土和固化劑進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，提高了地基強(qiáng)度，增大變形模量。水泥粉煤灰碎石樁可以利用樁間土的承載力共同作用，并可傳遞荷載到深層地中去，可以獲得良好的技術(shù)性能。CFG樁法加固是通過(guò)兩部分來(lái)實(shí)現(xiàn)，水泥水解和水化生成各物水化物，其中一部分繼續(xù)強(qiáng)化形成水泥石骨架，另一部分水化物與周圍的黏性顆粒發(fā)生離子交換而形成較大的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，發(fā)生硬凝反應(yīng)和碳酸化作用，大大增大了水泥土的強(qiáng)度。CFG樁的特點(diǎn)是對(duì)軟弱土地基承載力的提高幅度大、沉降量小、變形穩(wěn)定快、灌注方便，能夠很好地控制工程質(zhì)量。

結(jié)束語(yǔ)：

總之，我們?cè)谶M(jìn)行高速鐵路工程項(xiàng)目建設(shè)過(guò)程中，應(yīng)詳細(xì)了解項(xiàng)目所在地的地基處理的經(jīng)驗(yàn)和類似工程的施工情況，施工前和施工過(guò)程中嚴(yán)格進(jìn)行地質(zhì)核查，大規(guī)模施工前選擇代表性的區(qū)段進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，以確定施工工藝參數(shù)，地基處理施工完后，必須按規(guī)范要求進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，滿足工程的設(shè)計(jì)要求。此外還應(yīng)進(jìn)行工程總結(jié)，為以后的地基處理提供經(jīng)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)者提供一定的借鑒作用，只有這樣，才能更好地推動(dòng)我國(guó)鐵路事業(yè)更好更快發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊仲元.軟土地基處理技術(shù)[M].中國(guó)電力出版社，2009.

[2] 劉玉卓.公路工程軟基處理[M].北京：人民交通出版社，2007.