铁路工程软土路基处理方法及施工技术

铁路工程软土路基处理方法及施工技术

兰纯钰

中铁七局集团第一工程有限公司河南洛阳

摘要：软基通常指具有一定湿度的粘土，而且粘土层的强度较低，无法满足路基的要求。含水量是衡量软基干湿程度的重要标准，在路基内部，会受到水的作用而发生不同形式的反应，含水量在一定程度上也会对这种反应造成影响。软土分布因而也相当广泛，在建或拟建的多条铁路中，有相当一部分路段位于软土地区，增加了工程的难度和造价。本文主要介绍了在工程中常用的软土地基处理方法和施工技术。

关键词：铁路工程；软土路基；处理方法

软土在我国各地分布广泛，而对于铁路软土地基如果未作处理或处理不当，将会给工程施工及铁路运营带来巨大隐患。通常情况下，软基路基的强度并不满足规范的要求，所以需要在了解施工实际的前提下，采取有效的措施对软基路基进行针对性的处理，如果软基路基处理的不够完善轻则会对铁路工程的总体质量造成一定影响，严重时可能会造成安全事故，危害到人们的生命财产安全，因此软基路基的处理技术对于铁路施工而言具有十分重要的作用。

一、铁路工程软土路基的简要概述

铁路工程的施工过程中，由于路基的高度存在一定差异，所以水分会在路基上大量存留，并逐渐渗透到路基的内部，在进行一定反应后导致路基软化。软土地基主要由淤泥或高压缩性泥土形成，以为属于软土地质，承重力薄弱无法迅速适应成为地基所需硬质承重力佳的土壤。软土含水量过高，孔隙大，因为其淤泥性质及高压缩性质使地面建筑物极易沉降，造成铁路地基不稳塌陷等问题。软土的固结性小，不易透水，固结时间缓慢灵敏度高易压缩，给软土地质的铁路施工带来很大难度。

与一般的路基相比，软基更容易出现变形，在对其进行施工处理时，通常需要较长的碾压时间，才能达到预期的效果。由于软基路基内部中的自由水含量较大，这些自由水即便是在强压的作用下，也难以进行流动，从而无法排出。因素软基路基的处理不妨从排水和加固两方面入手，进而保障铁路工程施工的质量。

二、软土路基处理常用方法和技术

1、高压喷射注浆技术

高压喷射注浆技术是20世纪70年代从日本引进的一种加固松软土体的应用技术，是在化学注浆技术结合高压射流切割技术基础上发展起来的，其实质是采用钻机先钻进至预定深度后，由钻杆一端安装的特别喷嘴把水泥浆液高压喷出，以喷射流切割搅动土体，同时钻杆边旋转边提升，使土粒与水泥浆混合凝固.从而造成一个均匀的圆柱状水泥土固结体，以达到加固地基和止水防渗的目的。高压喷射注浆技术主要应用在N值（土壤标准贯入值）为0-30的淤泥、粘性土、砂土、砂砾及含部分卵石层的地基中，也可用于铁路、公路和建筑物基础加固防止下沉、坝基防渗帷幕以及施工中的临时支护等。

3、压密注浆碎石桩技术

通过在被加固场地的桩位成孔、投碎石，然后通过桩中的碎石桩体进行低压注浆，等水泥浆液初凝后，通过预埋的注浆管向碎石桩体及桩周土体进行中高压注浆，使桩体及桩周土体进一步密实，由此形成以注浆碎石桩、改性的桩周土体及桩间土构成的复合地基。这样的地基不仅可满足铁路安全的要求，也不会对原路堤造成任何形式的破坏。

4、复合地基处理方法

这种方法主要有粉喷桩、旋喷桩和碎石桩等，软基处理单价较高，特别是对软土层厚的高填土路堤，如采用粉喷桩设计，对软土层厚度大于10.0m，填土设计标高8.0m以上的路堤，粉喷桩间距取1.0m，喷粉量50kg/m，其每平方米的单价是压密注浆方法的2-3倍；若采用旋喷桩处理单价更高，大约是压密注浆处理的3-4倍。另一方面成桩的质量难以控制，如粉喷桩，理论上讲成桩有效长度可达25m以上，但大量的工程实例反映，粉喷桩桩长过大，其质量难以保证；在成桩过程还存在喷粉量不足、搅拌不均匀、胶接不好等先天质量问题。在施工条件良好的情况下，复合地基处理方法有自己的优势，如在结构物反开挖过程中，它可以起到支护作用；在桥头附近路基处理中，它可以提高桥背土体填筑速度、减小工后沉降等。

三、铁路工程软土路基施工过程的技术分析

1、精心筹划，做好施工前的准备工作

施工前的准备工作对于铁路的顺利施工具有非常重要的作用，平整工作是其中最需要注意的环节，机械的进入和正常施工都要以此为保障。第一，当施工现场存在一些障碍物的话，必须及时进行清除；如果施工地点是低洼，应该选用合适的土质，对凹陷的地方进行填补，使场地能够平整均匀；第二，对水泥进行严格的挑选，一般情况下，采用的是42.5级的硅酸盐水泥；第三，在施工过程中，选择适宜的机械，保证机械的性能良好，促进施工的顺利进行。

2、及时试桩，获取必要的参数

在施工以前，一定要进行试桩，其主要目的是了解施工地点的具体地质情况，获取施工过程中用以参考的必要参数。试桩施工的过程中，可以了解到泵送速度、时间以及水泥的配比、搅拌的程度等方面具体的数据，可以为接下来的施工提供必要的依据。

3、做好深层水泥搅拌桩的施工工艺控制，主要表现在以下几个方面：

（1）检验堵塞：

在水泥搅拌桩开钻前期，施工人员需要对整个管道用水清洗.检查管道中有无堵塞现象，待确定水排尽后继续下钻。

（2）悬挂吊锤

为了使水泥搅拌桩桩体的垂直度能够达到施工的要求，可将吊锤悬挂在主机上，按照吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等这一原则实施控制。

（3）质量检查

这主要是针对成型的搅拌桩而言，质量检查的主要方面是水泥用量、水泥浆罐数、断浆现象、喷浆搅拌上升时间、及复搅次数等等。

（4）搅拌配合比

水泥配置时要对相关参数有效计算，按照建筑材料的标准进行，具体为水灰比0.45：0.50、水泥掺量12%、每米掺灰量46-25kg、高效减水剂0.5%。

（5）二喷四搅：二喷四搅工艺在水泥搅拌桩的施工中常常被采用。第一次下钻可带浆下钻，堵管喷浆量控制在总量的1/2以下，禁止带水下钻。保证在低档操作下进行下钻和提钻，复搅需要适当提高一个档位。正常成桩时间在40min左右，喷浆压力0.4MPa。

4、施工技术要点分析

整个施工工艺流程可以概括为：定、钻、喷、提。定：就是放样测量，定桩基的位置和钻机的位置；钻：就是用钻机正循环钻进到设计的深度；喷：就是当钻进到一定深度的时候开始向桩机高压喷入事先搅拌好的水泥浆；就是在灌注水泥浆的时候，钻机反循环退出。检查堵塞、悬挂吊锤为了确保桩基的成桩质量，我们首先要检查管道中有无堵塞现象，及时排放钻探过程中的溢出物。为了确保整体达到施工设计方面垂直的要求，可以在主机上悬挂吊锤，依据吊锤的位置来判断垂直度，进而达到质量控制的目的。水泥的配比及钻进时的技术要领，水泥浆的配比为水灰比例控制在0.5左右，水泥的掺入量要达到12%以上，并添加0.5%左右的高效减水剂；钻进过程中我们采用常用的二喷四搅的方法，第一次下钻时可以带水下钻，当喷浆量达到一半时，禁止带水。喷浆压力应达到4个压以上。

四、结束语

在铁路工程的施工中，软土地基是最常见的问题，对施工的进度和质量造成了一定的阻碍。必须对软土地基进行仔细分析，需要结合施工现场的实际情况，采取相应的方法，制定具有针对性的解决措施，将安全隐患降到最低值，保证施工的顺利进程，促进工程质量的提高，以最低的施工成本实现最大的经济效益，为铁路事业的发展做出积极有益的贡献。

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