铁路隧道软土地基的处理技术

铁路隧道软土地基的处理技术

闫岐

中铁北京工程局集团第一工程有限公司

摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的铁路工程的发展也越来越迅速。铁路在施工过程中受环境因素的影响是最大的，主要因素有天气、地质、水文等，而其中的地质因素对的施工影响最大，它直接关系到使用的安全问题。由于我国地质结构复杂，不可预知的突发状况也比较多，而当中软土地基的问题成为了我国铁路隧道施工的首要难题。因为软土地基是由松软的土质形成的，再加上地下水的冲击，使土质本身的黏性降低，而稳定性又差。我国经济的不断发展，对铁路的建设要求越来越高，使得土地资源越来越少，因此软土地基成为铁路建设中急需解决的重要问题。

关键词：铁路隧道；软土地基；处理技术

引言

现如今，随着我国城市化进程的不断加快，为了满足区域之间的沟通，铁路隧道建设项目不断增多。但是我国地域广袤，地质条件复杂，因此在交通工程建设过程中，不可避免地会遇到软土地基，在云桂高铁项目云南段的施工过程中也不例外。为了保证工程建设质量，本文按照相关规范标准以及软土地基的特点，结合铁路隧道建设中受到的软土地基的影响，分析了软土地基加固技术，以保证地基的稳定性和强度。防止铁路隧道在实际运营过程中出现沉降问题，保护来往行人的安全。

1软土地基的概念和特征

1.1概念

软土地基的强度和稳定性不高，而且此类地基对力的负荷状况相对较差，软土地基主要是各种软土、黏土等组成。软土地基的土壤非常疏松，具有很强的压缩性，不过抗剪能力不高，尤其是地势低洼、沿河流域、山谷沟壑的区域多为软土地基。但是在铁路隧道项目建设过程中，主要是建设在上述位置，因此施工中就不可避免的会遇到软土地基。

1.2特征

综合软土地基的概念，可以了解到软土地基具有以下特点：（1）软土地基的土壤具有较大孔隙，天然水含量非常高。（2）团团地基因为孔隙大，所以容易被压缩，而且受力的作用就容易产生变形，情况严重时还会引发地面不均匀沉降，进而影响铁路隧道建设项目的后期使用。（3）因为软土地基缺乏较好的抗剪能力，若是无法做好加固处理，就会使得工程项目无法满足相关建设标准需求。而若是没有合理加固，就会使工程项目塌陷。（4）软土地基扰动性大，灵敏度高，若是受压或者是被振动，不容易恢复到原来的状态。

2软土地基给铁路隧道带来的影响

2．1软土地基使路面发生侵蚀现象

软土地基在没有经过技术处理就直接施工，会严重降低工程的质量，如果在软土地基松软的基层上铺设路面会大大增加渗透性，而降雨量大的情况下，雨水会渐渐侵入到基层中，而土壤间的缝隙也会增大。地基建设是隧道施工过程中重要的工作项目。车辆通过会给路面带来压力，使地基结构发生变化，对于重力无法分散开来，从而有效的缩短了路面的使用时间。当软土地基出现问题，在受到一定压力后路面会出现破损现象与裂缝，同时也可能出现塌陷，雨水堆积后无法排放，最后导致路面侵蚀。

2．2软土地基使路面出现沉降现象

铁路隧道在施工过程中，出现的塌陷就属于沉降现象，这在铁路施工中是比较常见的问题。而造成软土地基路面塌陷的原因，一般情况都是由于软土层受到了地下水的冲击，导致地基土质流失的情况。另外，其中一部分施工人员，施工技术不专业，也是导致路面出现沉降的原因之一。路面的沉降关系到整个路面的安全与稳定，如果情况严重路面会出现整体断裂情况。

2．3软土地基使路面出现硬化

由于软土地基所产生的质量安全问题有很多，铁路隧道的工程中，地基的稳定性是保障后续施工建设的关键。通常路面的施工材料是沥青混凝土，地基在松软后会加大水分的渗透，使路面材料中的水分快速的流失，从而失去了养生的条件。由于底层混凝土材料内外温度不同，表面达到一定张力时就会出现裂缝，而有一些细小的裂缝在初期很难发现，沥青铺设后硬化现象比较明显，很难保障路面的完整。

2．4路面错台

变形缝与施工缝两侧路面出现不规则沉降就是路面错台现象，使路面呈现不平整的状态。路面错台对行车的安全有很大的影响，是引发重大交通事故的重要因素。

2．5渗漏水

所谓的渗漏水就是施工缝和混凝土比较薄弱的地方在有地下水经过时，出现渗漏的情况。在软土地基隧道中，结构与围岩的变形再加上软土地基沉降的情况，内部形成空洞与裂缝，而这些空间与裂缝就导致了地下水的集中，同时结构出现损伤、支护出现裂缝等薄弱的环节，使地下水有了渗漏的途径。

3软土地基处理方法与技术

3.1超前预支护结构

在隧道工程当中，经常使用超前支护结构，从而对隧道起到相应的支护以及加固作用。隧道施工中的支护方式比较多，经常使用的是管棚加固、超前小导管加固技术以及掌子面喷射混凝土封闭技术等。其中，管棚加固技术时按照设计图纸当中要求的孔洞规范和相关标准，将钢管棚建设在隧道外，并且做好相应的注浆处理，形成支护结构，这样一来就可以有效提高隧道周围的支撑能力以及软基的强度。这种技术尤其适合在较高松软度的土层中使用，最大程度上发挥其功能。而超前小导管施工技术主要是在桥隧纵向面，沿着桥隧外表面建立注浆管道。掌子面喷射混凝土封闭技术特别适合在含水量大的软基中使用，通过这种方式可以有效发挥掌子面的密封作用，避免岩体坍塌。

3.2换填法

在铁路隧道项目建设过程中，若是软基土层厚度不大，适宜选择换填技术对软土层进行替换。一般都会借助具有较高稳定性、较高强度的材料来替换，从而有效提升原有地基的强度以及抗压力。不过在应用此种技术时，需要注意要对换填的土层进行重复性的压实和加固，使土层硬化，切实提升地基的强度以及承载能力。另外，在换填过程中需要结合铁路隧道的环境和地质条件，合理选择材料，做好填充材料的质量检查，保证换填土层质量。

3.3注浆处理技术

注浆技术也是常用的软土地基处理技术之一。一般是把科学配比的注浆液结合相应的压力设备，将注浆液灌注到缝隙和软土层当中。通过这种技术的使用，不仅可以有效提高隧道岩峰的封闭效果，还能够提高软土地基的强度。注浆处理技术的根本原理是堵塞岩壁当中的缝隙和孔洞，这样能够防止地下水的侵蚀，最终实现软基和围岩强度的提升。另外，注浆技术注入岩峰可以促使岩体形成坚固的整体，提升岩土以及软土地基的负荷能力。再加上科学配比的浆液其强度和稳定性比较高，能够减少不均匀沉降问题的发生概率。不仅如此，在注浆过程中还需要重视优选渗水性强的材料，并且参考注浆压力和工程实际情况，对浆液和注浆方式进行合理的调整，使得注浆液充分发挥其功能，凝固岩土和软基，起到加固的作用。

结语

总之，铁路隧道工程项目当中，地基属于重要的基础部分。针对建设中的软基问题，应该科学应用地基处理办法和技术，提高软基强度和稳定性，确保工程质量。本文重点分析了超前预支护结构、换填技术、注浆处理技术、水泥深层搅拌桩技术、排水固结技术处理、挤密压实法等软土地基处理技术，减少地基沉降问题，保证了工程稳固性。

参考文献

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