铁路工程软土路基施工技术研究

铁路工程软土路基施工技术研究

郑亚飞1   张黎明2

中国水利水电第三工程局有限公司

摘要:本文研究了铁路工程软土路基施工技术。首先分析了软土路基的特点和存在的问题，然后介绍了当前常用的软土处理方法，包括加固、加密和改良等技术。接下来，探讨了软土路基施工中的关键问题，如软土挤压、沉降和侧移等，并提出了相应的解决方案。最后，总结了软土路基施工技术的发展趋势，并指出了进一步研究的方向。

关键词：铁路工程；软土路基；施工技术

引言:铁路工程中，软土路基是常见但难以处理的问题之一。软土路基在施工过程中容易出现沉降、挤压和侧移等问题，导致路基不稳定，对铁路运营和安全造成威胁。因此，研究软土路基施工技术对于保障铁路工程质量和安全具有重要意义。

1.软土路基的特点和问题

1.1介绍软土路基的定义和分类

软土路基是指由于地质条件或人工填筑导致的土壤强度较低、可塑性较大、水分敏感性高的路基。根据软土的性质和组成，软土路基可以分为有机软土、粘性软土和黏土等不同类型。

1.2分析软土路基存在的问题，如强度低、可塑性大、水分敏感性等

软土路基存在一系列问题，首要问题是其强度较低。由于软土内部颗粒结构疏松，所以抗剪强度相对较低，容易出现因荷载作用产生的变形和沉降。此外，软土还具有较大的可塑性，易变形且难以稳定。在受到外力或水分变化的影响下，软土容易发生流变行为，导致路基形变和不均匀沉降。同时，软土对水分敏感，当遇到降雨或地下水位上升时，其水分含量会发生明显变化，引起路基的胀缩、饱和和失稳等问题。

2.软土处理方法

2.1加固技术

在软土路基的施工中，加固技术是一种常用的处理方法。通过加固技术，可以增加软土路基的强度和稳定性，以提高铁路工程的安全性和可靠性。常见的加固技术包括以下几种：

（1）土石方加固：通过在软土路基上进行土石方填筑，增加土体的抗压强度和稳定性。这种方法可以有效地提高软土路基的承载能力和抗变形能力。

（2）灌浆加固：利用灌注灌浆技术将浆液注入软土路基的空隙和孔隙中，填充土体间的缝隙，增加土体的黏聚力和内摩擦角，提高土体的强度和稳定性。

（3）振动加固：利用振动机械装置对软土路基进行震动加固，使土体颗粒发生重新排列，增加土体的密实度和液塑性指数，提高土体的抗压和抗剪强度。

2.2加密技术

在软土路基施工中，加密技术是一种常用的处理方法。通过加密技术，可以增加软土路基的密实度和稠度，以提高土体的强度和稳定性。常见的加密技术包括以下几种：

（1）夯实加密：利用夯击机械对软土路基进行夯实作业，使土层颗粒间产生重复挤压和碰撞，增加土体的内摩擦角，提高土体的密实度和抗剪强度。

（2）胶结加密：通过在软土路基表面喷涂或渗透固化剂，将软土颗粒固结在一起，形成坚硬的表层，提高土体的稠度和抗变形能力。

（3）声波加密：利用声波作用于软土路基，使土体颗粒发生振动和共振，增加土体的内部摩擦力和阻尼能力，提高土体的密实度和稳定性。

2.3改良技术

在软土路基施工中，改良技术是一种常用的处理方法。通过改良技术，可以改变软土的物理和化学性质，提高土体的强度、稳定性和工程性能。常见的改良技术包括以下几种：

（1）固结改良：通过在软土路基中注入固结剂，形成固结区，使软土产生固结和硬化作用，增加土体的抗压和抗剪强度。常用的固结剂包括水泥、石灰等。

（2）化学改良：通过在软土路基中加入化学药剂，改变土体颗粒之间的相互作用力，提高土体的密实度和抗剪强度。常用的化学药剂包括聚合物、胶体等。

（3）生物改良：利用植物根系的生长和活动，改变软土的结构和性质，增加土体的稠度和抗裂能力。常用的生物改良方法包括植被覆盖、生物絮凝剂等。

3.软土路基施工中的关键问题及解决方案

3.1软土挤压问题

在软土路基施工中，软土挤压问题是一个重要的关键问题。软土在施工过程中往往会因为承载力较低而产生挤压变形现象，给路基的稳定性和安全性带来威胁。为了解决软土挤压问题，可以采取以下方案：

加强软土路基的地基处理：通过使用钻孔灌注桩、深层加固等方法，增加软土的承载力和抗挤压能力，提高路基的稳定性。

优化路基设计：在软土路基施工前，应进行充分的勘察和试验，确保路基设计与实际情况相符。合理选择填料材料、控制填筑厚度等措施可以减少软土的挤压变形。

加强材料控制：在软土路基施工中，对填料材料进行严格的质量控制，确保填筑的料层松实均匀，以增强软土的稳定性。

合理施工方法：采用适当的施工方法和工艺，如分层填筑、预压法等，可以有效减少软土挤压问题。同时，在施工过程中加强监测和及时调整施工方案，以保证软土路基的稳定性。

3.2软土沉降问题

在软土路基施工中，软土沉降是一个非常关键的问题。软土的本身具有较大的可压缩性和较弱的抗剪强度，容易发生沉降现象。为了解决软土沉降问题，需要采取以下的解决方案：

预压加固技术：通过在软土路基上施加预压荷载，使其在低应力条件下发生沉降，从而提前排除软土的可压缩性。常见的预压加固技术包括振动加固、震动加固和预压注浆等。

增加路基填筑层：在软土路基上增加填筑层数量，以增加整体的承载能力。这样可以有效减小软土层的沉降量，并提高路基的稳定性。

使用桩基加固：可以在软土路基中设置桩基，通过桩与软土之间的相互作用来改善软土的沉降性能。桩基加固可以有效地分散荷载，减小软土的沉降变形。

3.3软土侧移问题

在软土路基施工中，软土侧移是一个关键问题。软土具有较弱的抗剪强度和较大的变形性质，容易发生侧移现象。侧移不仅会影响路基的稳定性和安全性，还可能导致铁路线路的错位和损坏。因此，解决软土侧移问题至关重要。在解决软土侧移问题方面，可以采取以下一些解决方案：

合理选择和设计路基的宽度和高度，通过增加路基的宽度，减小软土的侧向应力集中，从而降低软土的侧移变形。同时，根据地质勘察结果，合理设置路基的坡度，减少侧向水力压力的作用，进一步减小软土的侧移风险。

采用适当的软土处理措施。例如，在软土中预埋石材或钢板等刚性支护材料，增强软土的抗侧移能力；同时，可以采用加固措施，如灌注桩、地下梁、格栅梁等，提高软土的承载力和抗变形能力，减小侧移的风险。

在施工过程中，要加强对软土侧移的监测和预警。通过使用现代化的监测设备，及时监测软土路基的变形情况，以便及时采取相应的补救措施。同时，加强施工质量的管理，确保施工过程中严格按照设计要求进行，防止因施工不规范导致软土侧移问题的发生。

结语:本文对铁路工程软土路基施工技术进行了研究和总结。通过分析软土路基的特点和存在问题，介绍了常用的软土处理方法，并针对施工过程中的关键问题提出了相应的解决方案。未来的研究可以进一步探索新的软土处理技术，并优化已有方法，以提高铁路工程的质量和安全性。

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