铁路路基地基处理施工技术与质量控制研究

铁路路基地基处理施工技术与质量控制研究

孙志恒

中铁四局集团第二工程有限责任公司   江苏 苏州  215131

摘要：近年来，随着材料科学和土木工程技术的进步，新型的地基处理技术逐渐应用于铁路建设中。这些技术包括深层搅拌、地基冻结、土壤改性和地基加固新材料的使用。这些技术的应用，极大提高了铁路路基地基处理的效率和可靠性，为解决复杂地质和极端环境问题提供新的可能。本文将从理论和实践的角度，对铁路路基地基处理的现状、挑战及未来发展趋势进行深入分析，以期为铁路工程领域提供有价值的参考和指导。

关键词：铁路路基；施工技术；质量控制

引言

随着城市化进程的加速，铁路建设已成为城市基础设施建设的重要组成部分。道路路基作为道路的基础，其稳定性与耐久性对整个道路的质量和使用寿命产生重大影响。因此，研究铁路路基处理方法对提高道路工程质量具有重要意义。

1铁路路基处理的基本原则

1.1因地制宜的原则

因地制宜是铁路路基处理的首要原则。这意味着在设计和施工过程中，必须考虑到地理、气候和环境因素的影响。例如，在多雨地区，路基材料需要具有良好的排水性能，以防水分积聚导致路基软化或破坏。在寒冷地区，又需要关注路基材料对冻融循环的抵抗能力。因地制宜还涉及土壤类型和地下水位的考虑。不同土壤类型（如黏土、沙土或砾石）对路基材料的选择和处理方法有着直接影响。同时，高地下水位地区需要特别关注排水系统的设计，以防路基受到水的侵蚀。综合地理、气候和土壤特性的考量，可以确保路基设计的合理性和适用性。

1.2科学合理的原则

科学合理原则要求在路基处理中应用现代工程技术和科学数据支持的设计方法。这涉及使用精确的测量和计算，以确定路基厚度、材料选择和施工方法。例如，通过地质勘探和土壤测试，可以准确评估土壤的承载能力和变形特性，从而制定出适宜的路基加固方案。此外，科学合理的设计还包括对新材料和新技术的应用。随着科技的进步，许多新型环保材料和施工技术被引入道路建设中。这些新技术不仅提高了路基的性能，还有助于减少环境影响。因此，在路基处理中融入科学研究和技术创新是至关重要的。

1.3经济实用和安全可靠的原则

经济实用原则强调在确保路基质量的前提下，尽可能地降低成本。这不仅包括直接的材料和施工成本，还包括长期的维护和修复成本。合理的设计和施工方法可以大幅度降低道路的整体生命周期成本。安全可靠原则是铁路建设的核心。路基必须能够承受日常交通载荷和极端天气条件的影响，确保长期的稳定性和耐久性。这要求在设计阶段就充分考虑安全因素，例如对于位于地震带的地区，路基的抗震设计就显得尤为重要。

2铁路路基地基处理技术

2.1加固技术

加固技术的主要目的在于提升地基土的强度和稳定性，以确保铁路路基能够承受长期的荷载和环境变化。这些技术的应用显著增强地基的承载能力，减少沉降，提高整个铁路系统的安全性和可靠性。深层搅拌法是加固技术中的一种主要方法，通过将加固材料如水泥、石灰或其他特殊化合物混入土壤中，以改善土壤的物理和化学性质。这种方法特别适合用于软土地基，有效控制地基沉降，增强地基的整体稳定性。土钉墙技术则通过在地基中插入钢筋或其他加固材料，形成一种支撑结构来增强土壤的稳定性。这种技术在斜坡和陡峭地形的稳定化中尤为有效，有助于防止滑坡和土壤侵蚀。地基冻结是一种特殊情况下使用的加固技术，它通过降低土壤温度以暂时增强地基的稳定性，这在不稳定或敏感的土壤条件下进行施工时特别有用。

2.2排水技术

排水技术主要包括表面排水和地下排水两大类。表面排水通过设计合理的坡度、排水沟和渠道，确保雨水和表面水迅速从路基表面排走。这不仅减少水对路基的直接冲刷和侵蚀，还防止水分在路基表层的积聚。有效的表面排水对防止水土流失和维持路基结构的完整性至关重要。地下排水则聚焦于地基深层的水分管理，这通常通过铺设排水管道、构建排水井或使用高渗透性材料来实现。地下排水系统的设计考虑到地质条件、土壤特性及地下水位等多种因素，目的是有效地引导地下水流和积水远离路基，从而保持地基的干燥和稳定。随着技术的进步，现代铁路工程越来越多地采用高效的排水材料和方法。例如，使用特殊的地基处理材料提高土壤排水性，或运用先进的监测技术来实时监控地基和路基的水分状况。

2.3土层置换法

土层置换法是一种常用的软土路基处理技术，通过将软土层进行挖除并置换成高强度土或砾石，以提高路基的承载能力和稳定性。这种方法适用于软土层较浅的情况，并能有效改善软土路基的工程性能。土层置换法的应用范围较为广泛。首先，它适用于软土层较浅的地区。在这些地区，软土层的厚度相对较小，通过挖除并置换软土层，可以有效改善路基的承载能力和稳定性。这种方法常见于土质较松软的地区，如河滩地、湿地地区等。其次，也适用于需要提高路基抗变形性能的工程项目。软土路基由于土质松软、可压缩性较大，容易发生沉降和变形。通过将软土层进行置换，填充高强度土或砾石，可以有效减小路基的变形量，提高路基的稳定性。此外，土层置换法还常用于需要提高路基承载能力的工程项目。软土路基由于土质松散，承载能力较低，无法满足工程要求。通过挖除软土层并置换成高强度土或砾石，可以增加路基的承载能力，提高路基的稳定性和安全性。

2.4表层处理技术

表层处理技术的施工速度快，施工范围小，且实际开展方式多样。如可以通过铺垫材料的方式，选用土工布、土工格栅、玻璃纤维格栅等材料。由于这些材料具有定性较强、强度较高的优势，将其全面铺设在软土上面，根据软土层的具体勘察结果，确定铺设的厚度和层数，可以起到预防不均匀沉降现象的目的。此外也可提高路基的排水、反过滤效果，进一步提升桥梁工程的安全性。如可以采用砂垫层，采用级配良好、质地坚硬的中粗砂和碎石、卵石等，经分层夯实，作为基础的持力层，可以提高浅基础下的地基承载力。且施工工艺简单，工期短、造价低。

3铁路软土路基施工建议建议

加强对施工现场的管理，制定相应的预案和应急措施，建立健全的技术保障体系。同时，要加强基础处理，掌握土壤力学等专业知识，进行科学规范的处理。最后，还要加强对科技创新的应用，采用新材料和新技术，提高施工效率和质量。采用先进的软土加固技术，软土路基的稳定性常常受到土壤的物理性质和地下水位的影响，容易出现沉降和渗漏现象。对此可以采用加固技术来提高路基的承载力和稳定性，如加设地基加固桩、加装地下水抽排系统等。通过合理的路基设计，可以最大程度地降低软土路基的沉降和变形。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时间等方法，以优化路基设计。在施工过程中，应严格控制地面压实度，保证土壤在不同阶段的密实度达到设计要求。此外，应严格控制施工过程中的水分含量，防止发生软化现象，从而保证施工质量。

结束语

综上所述，铁路施工中软土路基处理技术的分析和应用对于保证铁路工程的安全和可靠性具有重要意义。通过合理选择和应用适当的处理技术，可以有效改善软土路基的工程性质，提高其承载能力和稳定性。然而，为了取得最佳的处理效果，需要在实际应用中充分考虑软土路基的特点、工程需求以及环境因素，并采取相应的措施进行综合管理和控制。通过不断的研究和实践，我们能够更好地应对软土路基处理的挑战，为铁路建设提供更可靠的基础。

参考文献

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[2]张成卓.铁路路基设计及软基处理研究[J].中国高新科技,2021(22):120-121.

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