铁路地基处理技术
铁路地基处理技术
目前在马来西亚半岛挠万和美罗之间正在建造长达110公里列车时速高达160的高速铁路项目。在地面的改进方法中，工程中采用了碎石桩置换振动，干土深层搅拌法（水泥柱），单桩帽的土工格栅加筋式路堤以及单桩帽的拆卸/更换工作。本文提供了一个详细的阐述对振冲置换法的设计和实施以及深层土壤混合处理方法在工程中的使用采用承载板试验利用现场仪器操作监测石柱的性能和讨论土搅拌地基处理的方法。本文还简要概述了其他的一些处理方法在这一高速铁路项目如单桩土工格栅路堤以及拆卸/更换工作。
1. 简介。
电气化高速铁路项目运行在马来西亚半岛雪兰莪州的挠万与霹雳州的美罗之间总长度超过110公里。图1显示项目站点在马来西亚半岛的位置。该项目的岩土工程设计包括用现有的基础为时速高达160的交通荷载做地基处理。客户的设计要求是在六个月内最大的工后沉降在25毫米内，在长达10米的弦允许10毫米的沉降差异。另外，固结度应达到不低于85–90%的程度。所需的边坡长期稳定的最小安全系数为1.5。由于严格的结算限制和项目的快速轨道的性质，一系列的地面技术的改进必须与软土或松砂所适应的高填方路堤的位置进行确定。因此，必须确保地基在沉降及边坡稳定性具有足够的性能以及所需的工期内完成该项目。
本文提供了一个详细的介绍对振捣替代石柱和干土深层搅拌法处理方法在工程中应用。振捣置换振冲碎石桩是一种地基处理方法，大型桩所回填粗粒材料由特定深度的振动器装置安装在土壤中。干燥的土壤深层搅拌技术是一个石灰–水泥柱法的发展。本文还简要地讨论了桩承式路堤土工格栅以及它的拆卸和更换，这也是本项目采用的处理方法。
该项目的铁路路堤高度范围从1到12米不等，路基顶部最小宽度为14.9米，高度小于10米，宽度为24.9米的路堤高度大于10米。该路堤的边坡坡度为1 ：2。路堤的两边设有宽3米高度大于5米的马道。项目中遇到的土壤是达30米的深处的软质淤泥和粘土以及松砂的高度可变的混合物。两种方法由于结构约束所需的处理过程：（a）新路线需要修两个新轨道其要求对路基全宽的治理；（b）对现在存在由后来改造成的轨道及新修建的轨道进行治理。第一阶段治疗只是为新的轨道下的路基宽度。第二阶段的治疗包括一旦列车运营已经转移到新的轨道时对改造轨道进行处理。
2. 石柱振捣置换法
石柱振捣置换法是将大型粗粒回填材料列由特定深度的振动器装置安装在土壤中
的一种地基处理方法。石柱和中间的土壤形成一个集成的基础支持系统具有降低压缩性和提高承载力的功效。石柱振捣置换法允许对土壤的治理范围很广，从软粘土到松散砂，治理低压缩性和抗剪强度高强化元素。除了提高强度和变形特性，石柱加大了原位土壤的密度，迅速排除产生的超孔隙水压力，加快整合，减少工后沉降。常石柱完全穿透软弱层导致碎石桩和自然土壤结合发展大大提高承载力和降低压缩性的特征。该方法是一个理想的解决方案，用于堤防它排除了“硬点“的影响。干式或湿式安装方法根据接近现有的铁路轨道和水源可以利用。振动器的大小大约是40厘米，埋在地下的振动器带来的喷射水的渗透力对地面造成直径50-60厘米的洞。振子之间产生一个环形空间，把石头填充在该孔中压实。振动器的上下运动使地上的石头横向移动，在同一时间紧凑的石柱。这将打磨出所需的柱体直径。图2显示了一个石柱安装过程示意图的。
2.1. 碎石桩的设计方法
以下设计是在理想条件下的假定：柱是基于刚性材料；柱是不能被压缩的；设计考虑了柱的群体效应和周围的土壤对柱的支持；鉴于周围土体的弹性反应，柱材料从一开始受到剪切。
2.1.1. 结算。使用普利布法计算路堤在荷载下的沉降。这种改进方法兼顾各种改进因子的改进，覆盖和协调控制。这个过程是各种土壤层的重复。读者可以参考Priebe，Arulrajah，Affendi，Bo和Choa（人名）对碎石桩的沉降设计细节方面的一些理论及方法。
2.1.2. 沉降率。沉降率可采用太沙基公式计算。固结度90%因子可从巴兰和布克图得到，图中所示，这也适用于刚性物质。这些计算的相关方程如下，其中t是时间；T?是水平排水固结时间；d e是相当于土壤的圆柱体的直径；C?是为水平流固结系数。
2.1.
3. 提高地基强度特性。碎石桩直至任何荷载已转移到邻近的土壤才发生变形。石柱受到的部分增加的荷载，m′，取决于面积比，A col/A，并最终提高了N2。下面描述的过程都必须为每个柱上的不同的土壤层重复计算比例荷载m′。复合体的结合取决于土壤的面积比例，可以计算如下，C′复合体系的结合度与C u土的不排水抗剪强度。
复合体系的摩擦产生的剪切阻力可以确定如下，?‘是复合体系的摩擦角；?c是柱的摩擦角；?s是土壤层的摩擦角。
2.1.4. 稳定性。改良土粘聚力和内摩擦角值–列矩阵从最终改善因子计算，N2，这些值输入到边坡稳定性分析程序中获得地面安全系数。
2.1.5. 细节设计。基于石柱地区的分析，采用下面的设计参数和设计间距从挠万到美罗的线路中遇到的软土条件，碎石桩间距一般在1.8–2.3米路堤高度5–12米的范围内。
预计总沉降在0.3–0.5米边坡稳定性均大于1.5的安全因素。主要是砂质粉砂固结达到90%要求所需的时间不到两个月。根据设计间距，石柱的处理面积比从应在13%到20%的范围内。
2.2. 石柱的安装
Arulrajah等人描述了土壤条件和土壤参数在工程现场与碎石桩的设计的关系。现场调查结果显示，沿轨道的土壤中广泛存在着很软的淤泥质粉质粘土、粘土质粉砂粉质砂土。图4显示了一个典型的圆锥贯入试验（CPT）在这样的一个石柱处理位置的图纸。
碎石桩进行处理约14公里长的铁路线的土壤。直线0.8–1米直径的石柱被安装在大约1 100 000米的项目现场的6–30米深处。
图5显示了在新对准的位置进行碎石桩处理的示意图。图6显示了在现有的铁路轨道项目旁边实施碎石桩处理的示意图。
2.3. 碎石桩载荷试验
石柱安装完成后，平板载荷试验是在单柱进行，以四列一组验收。荷载施加在碎石桩和碎石桩周围的土壤。对于第一个周期，持续施加24小时设计允许荷载。在第二个周期，施加设计荷载150%的最大负荷。该负载测试验收的要求是，设计允许荷载下沉降量不应超过50毫米，设计允许负荷150%下不超过80毫米。用于单桩的荷载测试板的大小为1.5米乘1.5米，四列一组的为3米乘3米的。图7给出了原理图显示一单住试验载荷试验装置。如图8所示为一个典型的单柱荷载试验在工程中的应用。
2.4. 碎石桩的现场仪表操作
在石柱安装后广泛的现场仪表应用到碎石桩处理领域。大多数的现场仪表组成还包括表面沉降板及沉降物。在现场的地表沉降计表明发生每个额外升力带来的沉降和最小的工后沉降。图9显示了安装在项目现场沉降板的典型结果。图10显示了一个典型的沉降板阿育王情节，这表明在加固后地基的地基固结度达到了94%。图10显示了一个典型的沉降板阿育王情节，这表明在加固后地基的地基固结度达到了94%。石柱的长期性能在实测结果的基础上由阿育王法反面分析得出的。沉降物也用来监视器铁路轨道放置后石柱的长期性能。长期监测结果表明，碎石桩使土壤中的水分增加也导致周围的混合土软土的改进。霍尔姆提供这个技术的进一步的细节。
通过DSM进行地基处理其允许对土壤的治理范围很广，从软粘土到松散砂形成低压缩性和高抗剪强度的加强材料。该技术主要用于减少沉降和增加剪切强度以及复合土体的承载能力。它也可以用于要求减小震动的情况。例如，通过DSM技术可以减少高速列车引起的振动以实现铁路系统的动态性能。例如，高速列车引起的振动可以减少通
过干燥的DSM技术以实现铁路系统的动态性能。项目中水泥作为结合剂，标准波特兰
水泥由尺寸0–0.01毫米的晶粒和约65%的活性钙组成。强度发展时间的不同取决于土壤的类型和水泥用量的比例。强度发展时间的不同取决于土壤的类型和水泥用量的比例。在大多数情况下，几小时后强度开始升高并在第一周再继续迅速增加。在正常情况下，三周后的最终强度达到约90%。
典型的DSM单元包括轨道钻机的安装以及配备一个负责人和钻具。该粘合剂装压
力罐中，安装在设备本身或为一个单独的机器。由钻杆连接钻电机螺旋搅拌工具使水泥混合。混合工具钻到坚固的地面上预定的深度。一旦到达所需的深度，刀具钻出同时注射粘合剂。粘合剂是从容器输送到使用压缩空气干燥的混合点。对粘结剂的转动率，退保率和注射速率进行调整，使所需量的粘结剂与土壤充分混合。粘合剂的量的范围通常在100–150 kg/m3的土。对深层土壤混合的最终结果是在改进圆柱形土壤质量的变形和抗剪特性。
3. 干燥深层土壤的搅拌（水泥柱）
干土深层搅拌法（DSM）技术是石灰–水泥柱法的发展中。干土深层搅拌法（DSM）技术是石灰–水泥柱法的发展中。它是一种通过机械混合原位软弱土与水泥的土壤改良，如石灰，水泥，或者两者在不同比例的组合。混合物通常被称为粘合剂。粘合剂是在干燥的形式注入土壤。土壤中的水分是用于结合的过程，从而形成了剪切强度高和压缩低的改进土壤。从土壤中去除的水分也使得周围的混合土软土的改进。霍尔姆提供这个技术进一步的细节。
4. 土工格栅加筋桩承式路堤与单桩帽
铁路桥路过渡设计成桩承式路堤。打桩不影响路堤的施工速率或顺序。桩承式路堤也将消除沉降和稳定问题的影响。它可以安全地假定所有的路堤荷载将通过桩转移到密集的底层。
5. 拆卸与更换
这种方法可能是提高浅层软土存款存在使用最广泛的和经济的治理选择。拆卸和更换的方法用在软粘性材料的项目。不合适的材料远离现场和开挖沟槽，取代他们的是随后被压缩合适的填充材料。开挖深度大于2 m可能需要使用临时保护的方法，如临时钢板桩。非机织土工织物作为开挖工程基底分离层来确保开挖基地的原位土和合适填充物之间的有效分离。图19显示了一个的拆卸和更换工作示意图。
6. 结论
在本文中，对在马来西亚的一个重要的高速铁路项目中使用了各种地基处理技术进行了讨论。
7. 确认
作者要感谢凯勒（马来西亚）有限公司为振冲和干土深层搅拌工程提供现场测量数据。凯勒鲍尔（马来西亚）联合执行振冲碎石桩的工作。凯勒（马来西亚）有限公司执行的干土深层搅拌工程。艾玛斯琪拉雅私人有限公司（马来西亚）提供的测试结果和他们的土工合成材料的产品被用在项目。
铁路路基施工方案
哈家咀段路基施工方案 一编制依据 1）依据本工程队的设计文件、招、投标文件的技术要求。 2）兰州至中川机场线路施工设计图。 3）《铁路路基设计规范》TB10001 —2005、《铁路路基工程施工安全技术规程》TB10302 —2009、《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》TB10108 —2011、《铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751 —2010 。。 4）现场踏勘、调查工地周边环境条件所了解的情况和收集的信息。 5）国家法律、法规及甘肃省有关规定和当地民众的民俗风情。 二编制原则 1）遵守国家和甘肃省有关的法律、法规以及相关文件要求。 2）按照国家有关的法律法规要求，做好环保、水保等保护工 作。 3）认真做好施工调查研究，充分考虑当地自然环境和施工条件，进行施工方案比选，因地制宜的制定施工方案。 4）努力改进施工工艺，提高机械化施工水平，以求先进的施 5）先重点后一般，全面规划重点突破，强调施工组织设计的
科学性、实施性、可操作性、严密性和可靠性。 三编制范围 新建兰州至中川机场铁路项目哈家咀段路基DK40+500 / DK41+801.23 、DK42+471.60 ?DK42+753.30 段范围内的路基 工程。 四工程概况 本段路基工点位于兰州市永登县树坪镇，线路与机场高速及 201省道并行。DK40+500?DK41+801.23 段位于碱沟河谷阶地 地区，地形起伏较大，河谷切割较深，工程与河床平行，行走于 碱沟一级阶地上。DK42+471.60 ?DK42+753.30 段位于李麻沙 沟阶地区，该段谷地地形起伏较大，沟谷切割较深，河谷宽约100? 400m，高程1681?1796m。工程与沟床近平行，行走于李麻沙沟一阶级地上。 工点处涉及地层：第四系全新统冲积砂质黄土，黏质黄土、 细沙、中砂、砾砂、细圆砾土，第四系上更新统风积砂质黄土，
铁路地基处理技术
铁路地基处理技术 目前在马来西亚半岛挠万和美罗之间正在建造长达110公里列车时速高达160的高速铁路项目。在地面的改进方法中，工程中采用了碎石桩置换振动，干土深层搅拌法（水泥柱），单桩帽的土工格栅加筋式路堤以及单桩帽的拆卸/更换工作。本文提供了一个详细的阐述对振冲置换法的设计和实施以及深层土壤混合处理方法在工程中的使用采用承载板试验利用现场仪器操作监测石柱的性能和讨论土搅拌地基处理的方法。本文还简要概述了其他的一些处理方法在这一高速铁路项目如单桩土工格栅路堤以及拆卸/更换工作。 1. 简介。 电气化高速铁路项目运行在马来西亚半岛雪兰莪州的挠万与霹雳州的美罗之间总长度超过110公里。图1显示项目站点在马来西亚半岛的位置。该项目的岩土工程设计包括用现有的基础为时速高达160的交通荷载做地基处理。客户的设计要求是在六个月内最大的工后沉降在25毫米内，在长达10米的弦允许10毫米的沉降差异。另外，固结度应达到不低于85–90%的程度。所需的边坡长期稳定的最小安全系数为1.5。由于严格的结算限制和项目的快速轨道的性质，一系列的地面技术的改进必须与软土或松砂所适应的高填方路堤的位置进行确定。因此，必须确保地基在沉降及边坡稳定性具有足够的性能以及所需的工期内完成该项目。 本文提供了一个详细的介绍对振捣替代石柱和干土深层搅拌法处理方法在工程中应用。振捣置换振冲碎石桩是一种地基处理方法，大型桩所回填粗粒材料由特定深度的振动器装置安装在土壤中。干燥的土壤深层搅拌技术是一个石灰–水泥柱法的发展。本文还简要地讨论了桩承式路堤土工格栅以及它的拆卸和更换，这也是本项目采用的处理方法。 该项目的铁路路堤高度范围从1到12米不等，路基顶部最小宽度为14.9米，高度小于10米，宽度为24.9米的路堤高度大于10米。该路堤的边坡坡度为1 ：2。路堤的两边设有宽3米高度大于5米的马道。项目中遇到的土壤是达30米的深处的软质淤泥和粘土以及松砂的高度可变的混合物。两种方法由于结构约束所需的处理过程：（a）新路线需要修两个新轨道其要求对路基全宽的治理；（b）对现在存在由后来改造成的轨道及新修建的轨道进行治理。第一阶段治疗只是为新的轨道下的路基宽度。第二阶段的治疗包括一旦列车运营已经转移到新的轨道时对改造轨道进行处理。 2. 石柱振捣置换法
铁路地基处理检测方案
大准至朔黄铁路联络线第二检测标段（ZCJC-2）挤密桩处理 检测方案 中铁大桥局武汉桥梁科学研究院有限公司 神华准池铁路检测二标 2012年5月2日
大准至朔黄铁路联络线第二检测标段（ZCJC-2）挤密桩处理 一、概况 新建大准至朔黄铁路联络线从大准铁路外西沟站接轨，基本呈南北走向，经内蒙古自治区呼和浩特市和林格尔县，乌兰察布市凉城县，山西省朔州市右玉县、平鲁区、朔城区，忻州市神池县后接入朔黄铁路神池南站。正线全长179.862公里，桥、隧占48.1%。沿途设八里铺、高家堡、卧厂3个车站（不含两端接轨站），另外新建本线配套工程高家堡至董半川支线10.4公里。 本项目为第二检测标段（ZCJC-2），检测内容主要是检测里程 DK112+242-DK179+185范围的挤密桩加固软弱地基工程质量。为确保基桩工程质量，为施工验收提供可靠依据，本着安全适用、技术先进、数据准确、正确评价的要求，我项目部根据基桩各种检测方法的特点和适用范围，考虑工程地质条件、桩型及施工质量可靠性，参照我公司以往基桩检测的成功经验，对该挤密桩加固软弱地基，提出如下检测实施大纲。 该挤密桩加固软弱地基，按检测时间分为施工前的先期检测以及施工完毕后的验收检测两阶段 先期检测为工程试桩检测，为施工收集相关数据，总结出有关的施工参数，施工工艺，试验检测方法，并形成具有指导性意义的施工工法，指导本检测标段的施工，达到技术质量标准。施工完毕后的验收检测，是按设计及规范要求，对工完毕后的工程进行验收检测。 我公司针对铁路软弱地基检测问题作了大量的科研工作，在施工及质量控制与检测方面也积累了不少经验，但由于软土自身的复杂性，大
冲刺班第3讲：铁路地基处理方法及施工要求
（三）基床底层填筑 ☆1.采用碎石类和砾石类填筑时，分层的最大压实厚度不应大于35cm。 ☆2.采用砂类土和改良细粒土填筑时，分层的最大压实厚度不应大于30cm。 ☆3.分层填筑的最小压实厚度不宜小于10cm。 （四）基床表层级配碎石和级配砾石 级配碎石或级配砂砾石必须采用厂拌。 级配碎石或级配砂砾石大面积填筑前，试验段长度不宜小于100m。 .基床表层级配碎石或级配砂砾石填筑工艺宜按验收基床底层、搅拌运输、摊铺碾压、检测整修“四区段”和拌和、运输、摊铺、碾压、检测试验、养护整修“六流程”的施工工艺组织施工；其余要求同一般路堤填筑施工工艺。 （五）基床表层沥青混凝土铺筑（仅设置于有特殊要求的客运专线） ☆沥青混凝土必须采用厂内集中拌和。 ☆大面积铺筑前，试验段长度不宜小于100m。 ☆基床表层沥青混凝土施工不得在气温低于10℃、雨天、路面潮湿的情况下施工。 ☆沥青混凝土配合比设计采用马歇尔试验配合比设计方法；通过目标配合比设计、生产配合比设计以及生产配合比验证三个阶段，确定矿料级配、最佳沥青用量。 ☆沥青混凝土宜采用较大吨位的运输车辆运输。 ☆沥青混凝土宜采用沥青摊铺机摊铺，基床表层沥青混凝土分两幅摊铺，采用热搭接方法，两幅之间应有30～60cm左右宽度的搭接。摊铺机开工作业前应提前30～60min预热熨平板至不低于100℃。 ☆沥青混凝土的压实层最大厚度不宜大于10cm。 ☆沥青混凝土接缝必须紧密、平顺，不得产生明显的接缝离析。上下层纵缝应错开15cm（热接缝）或30～40cm（冷接缝）。相邻两幅及上下 层的横向接缝应错开1m以上。横向接缝可采用斜接缝、阶梯形接缝或平接缝形式。 特殊路基填筑施工要求 四、熟悉特殊路基填筑施工要求 （一）、软土路基施工要求 ★1.软土地基必须完成地基处理后方可进行填筑； ★2.开工前做好填料选择，按照设计要求的填土加载速率编制填筑施工计划； ★3.运土道路应能满足重载行车的需要； ★4.过渡段的地基处理宜与相邻路堤同步进行。 ★5.正式填筑施工前进行填筑压实工艺性试验，特别对于软土地基，还要进行加载时的沉降观测，以确定合适的加载速率； ★6.整个路提填筑施工过程中均应进行路基的沉降观测，并依据观测数据控制填土速率； ★9.若设计没有规定时，一般按下列指标控制填筑速率：边桩水平位移量每天不得大于5mm。路堤中心地面沉降量每天不得大于10mm，当超过以上控制指标时应停止填筑，待沉降值恢复至控制指标以内时，方能恢复填筑； ★11.反压护道应与路堤同时填筑； ★12.填筑路堤时应按规定预留沉降量； ★13.施工过程中应及时向设计单位提供沉降观测资料，供修正设计。 （二）、改良土路堤填筑施工要求 ☆3.掺加石灰的化学改良土一般有厂拌和路拌两种施工方法； ☆4.路拌时特别应注意拌和层与下承层的拌和衔接； （三）、膨胀土路堤的填筑施工要求 ◆2.填筑以前必须做好路基两侧的排水设施； ◆3.路堤填筑应按照集中力量、分段完成的原则组织施工； （四）、盐渍土地基上的路堤填筑施工要求 ☆1.地基及护道范围应铲除表层盐土，并做成自路基中线向两侧2%的横向坡面。 ☆2.路堤底部铺设毛细水隔断层及其垫层或反滤层。 （五）、黄土地基上的路堤填筑施工要求
铁路工程地基处理方法及施工要求
铁路工程地基处理方法及施工要求 主要是针对浅层、局部存在软土及松软土 二、抛石挤淤 抛填应自地基中部向两侧进行，有横坡时自高侧向低侧进行; 三、填筑排水砂垫层 1.施工前施工单位应做压实工艺性试验，确定主要工艺参数，并报监理单位确认。 2.砂料应采用中、粗、砾砂，其中细粒土含量不得大于5%，并不得含有草根、树根、垃圾等杂物。 3.应适当洒水压实，压实标准达到中密。 四、铺设土工合成材料加筋垫层 1.铺设多层土工合成材料时，应使上、下层接头互相错开，错开距离不应小于0.5m。 2.在加筋垫层上填第一层土时，应先填两边、后填中间;
3.压实时应先用轻型压路机碾压3～4遍后，改用重型压路机碾压至符合要求。 五、套管法(沉管法)施工砂桩 1.砂桩宜顺线路方向分段逐排打设，每段长度不宜大于lOOm。 2.拔管后桩(井)内缺砂时，应立即补砂捣实。 六、袋装砂井 1.砂袋头应露出地面不小于0.5m; 2.砂料应采用含泥量不大于3%的中、粗砂，湿砂应风干或烘干至松散状态，砂袋灌砂率不应小于95%; 3.宜顺线路方向分段逐排打设，分段长度不宜大于lOOm; 七、塑料排水板 1.不得采用振动法或锤击法施工，板头应露出地面不小于0.5m; 2.宜顺线路方向分段逐排进行，分段长度不宜大于lOOm;
3.排水板接长搭接长度不应小于0.2m，严禁浮放搭接; 八、挤密砂桩 1.施工前应选择有代表性的地段进行工艺性试验，确定主要工艺参数，并报监理单位确认; 2.施工前至少应做两根试桩; 3.施工顺序应从两侧开始，逐渐向中间推进，或由外向内环绕打设; 4.砂桩打完后必须检验合格才可填筑排水砂垫层; 九、碎石桩 1.施工前应选择有代表性的地段进行工艺性试验，确定主要工艺参数，并报监理单位确认; 2.制桩应分段投料振密，分段长度一般为0.8～1.0m; 3.碎石桩全部制完经检验合格后方可铺设碎石垫层，并用重型振动压路机压实; 十、粉体喷射搅拌桩
铁路路基地基处理施工技术 赵景峰
铁路路基地基处理施工技术赵景峰 发表时间：2020-02-27T14:08:45.310Z 来源：《防护工程》2019年19期作者：赵景峰[导读] 铁路施工工程路基质量控制效果直接关系着铁路施工工程项目的最终建设水平，能够大程度地保障铁路施工质量，促进我国铁路的健康运营，保证铁路工程的质量安全。赵景峰 中国铁建中铁十八局集团有限公司天津市 30000摘要：铁路施工工程路基质量控制效果直接关系着铁路施工工程项目的最终建设水平，能够大程度地保障铁路施工质量，促进我国铁路的健康运营，保证铁路工程的质量安全。基于此，本文主要探讨了铁路路基地基处理施工技术。 关键词：铁路；软基处理；施工技术引言 铁路路基的稳定性影响着火车的安全稳定运行，特别是对其中软土地基的处理。在铁路穿越软土地基路段时，如果处理不当极易引发严重的不均匀沉降，进而对铁路路基及结构造成严重破坏。所以，在铁路工程施工中，必须要开展好软土地基处理工作。 1软土鉴别以及处理技术使用原则 1.1 软土鉴别工作 第一，软土外观一般都是以灰色为主的细粒土形状。第二，天然成分含量比较高，在铁路工程试验中一般会使用天然含水量进行测试。第三，天然孔隙一般是在天然情况下，土中孔隙体积和土粒体积之间的比。需要对土粒的重度和密度以及天然密度等进行测量和计算，依据实际标准进行对比和分析，最终形成天然孔比。第四，要借助十字板剪切基本技术对土强度进行实际测量。 1.2 铁路软土地基处理技术使用原则 铁路软基处理施工工作比其他工程难度大，不过因为现在机械技术不断发展和变化，软基处理技术存在的难度已逐渐解决。铁路软基处理技术在具体实施中要遵循以下原则进行：第一，结合环境做出调整，在不同铁路路段地因环境条件不同，那么相应使用的软土处理技术也有所不同。第二，保护环境，软基处理技术在施工中要挖出很多淤泥和积水，并且要对废气的物质进行有效处理，避免周围存在污染的水源对整个工程和对周围居民生活造成威胁。第三，保证施工过程安全，因为软基处理技术在实际工作中需要特别的施工环境以及基本条件，因而在施工中经常会因为基础设备原因带来一定危险。所以，在施工中要时刻将安全放在首要位置，对施工人员进行安全教育，使其具备安全意识，确保整个施工中的危险系数的降低，以保证使用质量[1]。 2 铁路软基处理施工技术实践应用 2.1 软土地基概述 软土地基土层大多为饱和软粘土，表现出抗剪强度低、压缩性大等特征，另外还有相应的有机质。软土地基会出现大幅沉降，特别是不均匀沉降，由此会造成铁路路基失稳，进一步对行车安全造成不利影响。软土地基稳定性的一项重要影响因素即为填土的压实度。针对相关填土，尤其是湿陷性黄土，一旦与地下水形成接触，便会引发强烈的湿陷反应，抗剪强度便会进一步降低。 此外，软土地基承载力不足。地基承载力，受地基强度及变形等因素重要影响。在强度上，地基要保证其剪切不被破坏，以此确保地基的稳定性；在变形上，需要将变形控制在规定范围内，以防范对结构物安全性造成影响。软土地基极易引发相应的沉降变形，就铁路路基来讲，倘若沉降超出允许范围，则会对行车安全造成极大危害。所以，在软土地基施工中，沉降变形是一项重要的检测参数[2]。 2.2 软土地基处理 （1）路基工程沉降控制标准 铁路软土地基处理在上世纪80 年代普遍秉持的是稳定性施工思路，软土路基现状使得铁路工程在运行一段时间后引发一定程度的沉降，例如近年来国内有铁路工程路基沉降达到了2m 以上，这一情形不仅为铁路养护维修工作带来了极大挑战，还得到了铁路相关部门的重点关注，依托研究分析制定出路基工程沉降控制标准，并在《铁路路基设计规范》中将I、II 级铁路完工后沉降标准控制在50cm。 （2）软土地基处理技术 在铁路软土地基处理过程中，一方面要结合软土特征、周边地质环境及软基沉降控制标准，另一方面要对处理技术的科学可行性及建设工期等相关因素开展全面评价，最后才能进行软基处理技术的确定。软基处理技术多种多样，近年来，针对各式各样特殊的施工情况，铁路行业研究推出了大量新型的处理技术，并且软基处理中得到广泛推广。 ①置换法 置换法，是指利用性能佳的岩土材料以对软基中的软土进行替换，从而使其转变成双层地基或复合地基，以此来提高地基承载力，进一步达到缩减沉降的效果。置换法又可划分为换填法、强夯置换法及抛石挤淤法等，是浅埋型铁路软基常用的处理方法，这一方法对处理深度的具体要求为，一般深度要在2m 以内，最大深度要在3m 以内；置换法通常适用于山间谷地的软土处理，在此类地质条件下，其处理深度应当控制在8m 以内。 ②排水固结法 排水固结法，是指依托超载、超载预压及路基填土等外力作用和排水通道，有效保证饱和软土排水固结，从而以提高地基的承载能力，进一步尽可能缩减沉降效果。该项处理方法对填土要求相对较低，尤为适用于具有较大荷载的大规模场地中[3]。 ③粉喷桩法 粉喷桩法，是指通过压缩空气，依托粉体喷射搅拌机械钻孔，将水泥粉等固体材料以雾状形式喷进所需处理的软基中，然而通过搅拌、压缩及吸收软土中水分等过程，产生相关的物理化学反应，最终使软土硬结，形成具有良好稳定性、整体性的桩体，进一步达到提高路基强度的目的。 3铁路施工工程路基质量控制的相关对策 3.1 建立健全施工质量控制管理制度
铁路路基工程基底处理施工方案
铁路路基工程基底处理施工方案 施工前，应核查地质是否与设计资料相符，并进行工艺试验，满足设计及工艺要求方可施工。按设计和规范要求进行地基处理和质量检测。 1.一般基底处理 路堤填筑前，清除基底表层植被，挖除树根，做好临时排水设施。 当基底土密实且地面横坡缓于1:10时清除草皮杂物，地面横坡为1:10～1:5时，将原地表土翻挖压实符合设计要求，地面横坡陡于1:5时，自上而下挖台阶，台阶顶面作成4％的内倾斜坡。沿线路横向挖台阶宽度、高度满足设计要求，沿线路纵向挖台阶宽度不小于 2.0m。根据现场实际情况，可以采用推土机等大型机械辅以人工进行施工。 2.强夯处理方案 强夯处理地基时，按照设计高程在清理好的场地上按一定的纵横向间距布置夯击点，采用带有自动脱钩装置的履带式起重机，配备设计要求重量、直径的夯锤进行强夯施工；强夯施工前，根据设计提出的强夯参数进行试夯，确定各项强夯参数。 3.冲击压实与振动碾压处理方案 路基施工前，根据设计要求的压实度及沉降量进行现场试验，确定采用机械的规格及性能，冲击压实及振动碾压的遍数，冲击能及振动功率等参数，确定质量检测方法及评价标准。 冲击压实采用拖式冲击压路机，振动碾压采用重型振动压路机，施工由地基处理范围两侧开始向中心碾压，碾压达到要求的密实度为止。 冲击压实次数根据设计要求的压实度和沉降量控制值或现场施工冲击轮轮迹高差来控制冲击压实次数。 在岩溶发育区同时采用冲击压实及岩溶注浆处理地基时，先进行冲击压实后再进行岩溶注浆；当涵洞附近需进行冲击压实时，先进行冲击压实后再施工涵洞。冲击压实及振动碾压施工的质量控制及处理效果的评价标准符合现场试验确定的结果。 4.CFG桩处理方案 CFG桩施工方法根据设计要求采用长螺旋钻孔法。施工前进行成桩工艺性试验（不少于2根），确定各项施工工艺参数。 钻机就位后校正好钻杆的位置和垂直度，垂直度的容许偏差不大于1%。 按设计配比配制混合料，混合料坍落度宜为16cm～20cm。 钻孔开始时，关闭钻头阀门，向下移动钻杆至钻头触及地面时，启动电机，将钻杆旋转下
铁路软土地基处理论文
关于铁路软土地基处理的探讨 摘要：软土地基的处理质量直接影响到地基承载力、沉降以及整体稳定性，是保证铁路建成后安全、高效运营的关键，特别是高速铁路的出现对传统铁路路基的设计、施工和养护提出了新的挑战。文章以对软土地基的认识为出发点，对软土的处理方法进行了分析，并针对合理化的软土地基处理方法提出了自己的看法。 关键词：铁路；软土地基；路基沉降；处理技术 abstract: the processing of soft soil foundation quality directly affect the foundation bearing capacity, and overall stability settlement, is to ensure that railway safety, high efficiency operation after completion of the key, especially the emergence of high-speed railway to the traditional railway roadbed design, construction and maintenance puts forward new challenges. based on the understanding of soft soil foundation as a starting point, the processing method of soft soil are analyzed, and in the light of the rationalization of soft soil foundation treatment method proposed own view. keywords: railway; the soft soil foundation; subgrade; processing technology 中图分类号：f530.3文献标识码：a文章编号：
铁路工程软土地基处理方法及施工技术
铁路工程软土地基处理方法及施工技术 发表时间：2017-10-30T09:00:23.153Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：王文龙[导读] 摘要：在当前，随着我国社会经济的快速发展以及铁路建设进程的加快，相关的施工人员在铁路路基施工过程中开始逐渐出现各种问题，如地基失稳、路面裂缝以及地基塌陷等。 中铁二十二局哈尔滨铁路建设集团有限责任公司 150001 摘要：在当前，随着我国社会经济的快速发展以及铁路建设进程的加快，相关的施工人员在铁路路基施工过程中开始逐渐出现各种问题，如地基失稳、路面裂缝以及地基塌陷等。这些问题的出现不仅在一定程度上影响人民群众的生命安全，还不利于当前社会的稳定发展。为了能够更好的建设铁路工程，相关施工单位必须要重视对软土地基的处理方法和相关的施工技术。本文就对当前铁路工程软土地基 的处理方法及施工技术进行探讨和分析。 关键词：铁路工程；软土地基；施工技术引言 在近几年，随着社会经济的不断发展，我国铁路事业也得到明显的发展。在铁路路基工程施工过程中，地基处理的好坏是在一定程度上影响整个路基的质量，因而施工人员在施工过程中必须要对软土地基采取合适的方式来处理，只有这样才能够更好的保障铁路路基工程的质量。 1 软土地基简述 软土地基的土质比较松软，其主要是由粉土粒与黏土组成的。因大多数的土壤表层中带有一定的负电荷，并长期地表裸露，使得空气中的水分被吸入地基中，进而在一定程度上导致土壤中的水分含量变高。在这样情况下，自然而然土壤的压缩系数增高，土壤的承载能力较差。如果施工人员不能够及时的对地基进行加固处理，则会很容易给整个铁路工程带来一定的质量问题。 对于软土地基来说，对其进行加固是主要的方式，但是施工人员在进行加固时，也需要根据具体的工程条件来进行具体的分析，如果处理失当，会直接导致道路发生断裂和沉降等问题，与此同时，软土地基滑动也会造成铁路路面扭曲的现象。 2 软土地基处理的具体措施 2.1排水固结法 关于排水固结法，是软土地基处理方法中最为常见的一种，它主要的形式有三种，即砂垫法、沙井以及袋装沙井法。施工人员在进行软土地基处理过程中，就可选择排水固结的方法进行处理。排水设施的布置有两种，一是竖向排水设施，二是横向排水设施。施工人员在选择竖向排水时，大多都会选塑料排水板或袋砂井；在对塑料排水板进行设置时，施工人员常选插板机进行施工。排水固结法在设置排水系统时，须连接水平砂垫层与竖向排水的相关设施，且在施工人员进行施工前，须先铺设大约0.3m厚的砂垫层，并将其做成3%至4%的横坡，然后再对竖向排水体进行施工。与此同时，施工人员在施工的过程中还要注意，道路建设的结构都是为条形、带状的，横断面所须承受的荷载力相对较小，这是控制道路桥梁工程软土地基施工质量的关键。施工人员在排水过程中，要能够保证路基工程具有较完善的排水体系，只有这样才能更好的提升土壤排水效率。 2.2实施敷垫材料法 关于敷垫材料法，其主要就是用于软土地基不均匀，经常会出现局部不均匀、沉降、侧位变位等情况。因而对市政道路工程中经常会出现由于地质而发生的路基不均匀的现象，要想解决这种问题，施工人员就可以利用敷垫材料法来对市政道路路基进行修整。施工人员在遇到地基不均匀时，其首先要对铁路地基进行加固处理，并且要在地基稳定的情况下来使用填充性比较好的填充材料填充道路地基，这种方式能够在一定程度上提高铁路地基表面的平整性。因而相关人员在对填充材料进行选择和配料时，其一定要事先对地基的地质情况进行具体的研究和调查，在对铁路工程中的地质土质的了解后，施工人员要能采用强度比较好的填充土料，从而能够在一定程度上避免建设完成后影响地基的不均匀变化。 2.3实施置换法 所谓的置换法就是利用优质土来替换软土，这种替换方式主要以人工挖掘的方式来进行置换。在铁路工程施工中对软土地基使用这种方式不仅能够在一定程度上降低沉降量，而且还能更好的保证填土的稳定性。 2.4粉喷桩法 粉喷桩法，其主要应用于比较深的软基。在当前，由于铁路工程中挖除换填的工程量过大，对于这种情况，施工人员在实际施工的过程中就可以采用粉喷桩的方法。粉喷桩主要是以粉体物质作为加固材料来与原状土进行搅拌，然后在经过化学反应生成具有较强的混合柱体，进而在一定程度上使得整个路堤产生足够的强度。在粉喷桩中，大多数都是采用水泥作为固化剂，并用规定级别的普通硅酸盐水泥，与此同时，施工人员还要能够根据自身施工的时间来选用水泥初终凝时间较合适的水泥。之所以这样做，主要是为了能够防止水泥未成形就已经被凝固。 3 铁路工程软土地基的施工技术 施工人员在对铁路路基进行施工的过程中，一定要注重软土地基的处理在整个工程建设中的作用。因而施工人员在对铁路路基的施工过程中，要能够根据不同地区的地质的特征、环境以及其他不同方面的影响因素来进行分析和研究，进而来采取就有针对性的软土路基处理技术。在现阶段，对于铁路工程中的软土地基常见的施工技术主要有以下几种： 3.1砂垫层和砂石垫层换填 施工人员在对软土地基进行处理的过程中，经常会受到软土地基不稳固的特点所影响，进而给施工单位在施工中造成一定的难度。针对这种情况，施工单位就可以采用铺设砂砾层的方式，在施工人员将路基铺设好后在进行夯实。通过这种方式能够起到一定的稳固作用。 这种施工技术在实际中的应用不仅能够更好的满足铁路在承载上的要求，还在一定程度上优化了地基表层的排水效果，进而能够优化地基。施工人员在使用该技术的过程中要能够根据实际情况来适当的加入一些鹅卵石。在对需要的砂砾石确定之后，在对铁路地基的沟槽进行相应的处理，如果施工人员发现沟槽中有积水的现象，其必须要及时采取针对性的排水措施，解决之后，再将原先调配好的砂砾石将其填入当中。施工人员在填入过程中，要有计划性的进行夯实，并要合理控制填充料中的含水量。 3.2深层石灰搅拌桩的施工
铁路软弱路基基底处理措施
铁路软弱路基基底处理措施 铁路软弱路基基底处理措施 摘要：本文首先介绍了软土的物理力学性质，然后分析了排水固结法与堆载预压法、水泥粉煤灰碎石桩法和孔内深层强夯法等铁路软弱路基基底处理措施。 关键词：铁路；软弱路基；基底；处理措施 中图分类号：U231 文献标识码： A 我国疆域辽阔，地形地貌多样，地质条件较为复杂，各种不良地质条件分布较广。在各类岩土中，最软弱的当属软土，其工程性质恶劣，孔隙比大，含水量?，强度低。工程建设遇到软土就很麻烦，因为软土地基承载力低和易于变形，一般都难以满足工程要求，必须对其进行加固处理。并且我国的软土分布广泛而零星，从南到北，从东到西，平原山区都能遇到它，不像别的特殊土有一定的地域性。受到地理位置、经济性等因素的影响，有些铁路线路不得不穿过软弱土地区，尤其是东部沿海地区广泛分布的河相、海相、湾湖相沉积软土地层，这些地层多为游泥及?泥质?土等土层，在这类软弱土地基上修筑铁路工程时，必须解决路堤稳定和变形的问题，这关系着工程质量和安全，不可掉以轻心。 目前，铁路建设过程中所遇到的软弱路基基底一般都是软土。岩石在经过风化、侵蚀、搬运以及沉积的过程之后就形成了各种较为疏松的物质，我们一般都将其称为土。按照形成原因的不同，土可以分为残积土、坡积土、洪积土以及湖沼沉积土等等。而我们所提到的软土主要是在静水或者是缓慢流水环境中所存在的颗粒较小的近代沉积物。软土含有较大的水分，压缩性也比较高，可是水的渗透性以及土质的承载力却是很低，软土是一种饱和粘性土，在铁路建设中一旦遇到软土一定要立刻采取措施解决。 1软土的物理力学性质 由于受到建筑工地试验室条件的限制，只能够对软弱路基所含有的水量以及液塑限等等指标进行测量，对于其他软土的指标很难能够
1、高速铁路地基处理特点
高速铁路地基处理特点 一、高速铁路路基处理特点 1、高速铁路路基特点 旅客列车速度目标值达到200km/h以上的高速铁路，与传统时速160km/h以下的普通有砟轨道铁路相比较，具有以下显著的技术特点： ①车辆运行速度达到200km/h以上，轨道不平顺对车辆运行的影响被放大，因此要求线下基础具有高平顺性和高稳定性，以减小轨道养护工作量、保证行车安全。高速铁路大部分将采用稳定性优越的无砟轨道，虽然无砟轨道路基可以通过调整钢轨扣件减小或消除轨道不平顺，但钢轨扣件调整十分有限，因此无砟轨道铁路对路基工后沉降（无砟轨道施工后路基本体的残余压缩变形及地基的沉降）提出了严格的要求，一般要求出现的路基工后沉降可以通过轨道系统的调整加以克服。 ②路基工程主要由岩土材料构成，受岩土材料特性的限制，路基工程与其他线下基础，如桥、涵、隧道等，存在变形和刚度差异，需要在不同的线下基础之间设置过渡段，以使不同的线下基础之间变形喝刚度平滑、均匀过度，保证轨道平顺性，满足高速行车的要求。 ③路基工程构筑于露天环境，为保持其性能的长期稳定，高速铁路路基加强了防排水处理。 上述三个特点，也是高速铁路路基的三大关键技术，即严格控制路基工后沉降、加强路基与其他构筑物纵向刚度匹配的构造处理和加强路基工程防排水。
二、高速铁路路基地基处理特点 1、高速铁路路基设计与施工的关键技术之一是严格控制路基工后沉降。 2、路基工后沉降系指铺设无砟轨道后出现的不能通过路基工程本身加以克服的沉降。路基工后沉降包括地基未完成的固结沉降及路堤工后压密沉降、列车动荷载作用下路基基床产生的累积变形，其中尤以地基未完成的固结沉降影响为大。路基面弹性变形是在列车动荷载专用消失以后可恢复的变形，与基床表面支承刚度间有密切关系，采用强化基床，一般在1～3mm。因此，路基工后沉降管理的重点是地基工后固结与压密沉降、路堤压密沉降以及路基基床在长期动荷载作用下的累积变形，下图是路基变形示意图。 (a) 地基压密沉降(b) 路堤压密沉降(c) 基床累积变形 路基三种残余变形示意图 3、路基基床累积变形是基床岩土在列车动荷载反复作用下出现的不可恢复的塑性变形，与基床岩土材料、压实度密切相关。采用强化基床，基床累计变形很小，一般不超过5mm。路堤采用优良填料并控制压实度，工后路堤沉降较小，一般小于路堤高度的1/1000，且大部分在竣工后6～12个月完成，通过合理安排无砟轨道施工时间，可减
铁路路基常用软基处理方法
铁路路基常用软基处理方法 杨振宽 内容提要：铁路路基的稳定对于火车的安全运营起着关键性的作用，软基处理的好坏变得尤为重要。软基处理作为一项系统的工程，需要考虑土的特性、地质条件、荷载条件、施工技术方案的可靠性和质量检测的难易程度等诸多方面。本文描述软土的鉴别，对软基德处理方法的总结分析并提出各种方加固法，适用条件以及优缺点进行阐述。 1、软土的鉴别 1.1外观以灰色为主的细粒土； 1.2天然含水量的测定 天然含水量是土的基本物理性指标之一，它反映的土的状态，含水量的变化将使得土的稠度、饱和程度、结构强度随之而变化，其测定可采用铁路土工试验规程规定试验方法测定，并将试验数据与35％、液限进行比较。 1.3天然孔隙比 孔隙比，是土中孔隙体积与土粒体积之比，天然状态下土的孔隙比称之为天然孔隙比，是一个重要的物理性指标，可用来评价天然土层的密实程度。其测定方法可测定土粒比重、土的干密度、土的天然密度、土的含水量等指标通过计算而得。 1.4十字板剪切强度 十字板剪切试验是原位测试技术中一种发展较早、技术比较成熟得方法。试验时将十字板头插入土中，以规定的旋转速率对侧头施加扭力，直到将土剪损，测出十字板旋转时所形成的圆柱体表面处土的抵抗扭矩，从而可算出土对十字板的不排水抗剪强度。 2、铁路软基处理常用方法 2.1 表层处理法 表层处理法用于地表面极软弱的情况。该法是通过排水、敷设或增添材料等办法，提高地表强度，防止地基局部剪切变形，保证施工机械作业；同时尽可能把填土荷载均匀地分布于地基上。属于这类处理方法的有：表层排水法，砂垫层法，敷设材料法，添加剂法等等。2.1.1表层排水法 对土质较好因含水量过大而导致的软土地基，在填土之前，地表面开挖沟槽，排除地表水，同时降低地基表层部分的含水率，以保障施工机械通行。为了发挥开挖出的沟槽在施工中达到盲沟的效果，应回填透水性好的砂砾或碎石。 设计、施工注意事项 ①沟槽的布置沟槽布置要考虑利用地形自然坡度排水；填土沉降要注意坡度的变化；不使来自四周挖方部位的地表水、渗透水浸入填土；沟槽的间隔要尽可能加密，以增大排水能力，即使有部分沟槽被切断也不会妨害整体排水。 ②沟槽的构造沟槽尺寸一般取宽0.5m，深0.5～1.0m。填土之前在沟槽内用透水良好的砂（砂砾）回填成为盲沟。纵向盲沟一般沿道路纵向或中央纵向开挖，横向盲沟一般间距10m～15m布置。沟槽内埋设多孔排水管时，必须用优质反滤层加以保护。 2.1.2砂垫层法
高速铁路地基处理方法与监测
地基加固的目的是为了增加地基的承载力，减少地基沉降值。就目前而言，常用的软基处理方法可以分为两大类:一是排水固结法;二是复合地基法。 1.排水固结法 排水固结法又称预压法，这种方法是先在地基中设置砂井或塑料排水板等竖向排水井，然后通过预压使软土地基中的孔隙水排出，孔隙体积逐渐变小，土体发生固结，土体强度提高，以达到减少路基工后沉降和提高地基承载力的目的。排水固结法由排水系统和加压系统两部分组成，排水系统的主要作用是改变地基的排水边界条件，缩短排水距离，而加压系统则使土中的孔隙水产生压差而渗透使土固结，具体的排水系统和加压系统见表1-6。 2.复合地基法 复合地基是在天然地基中设置一定比例的增强体，并由原土和增强体共同承担由路基上部结构传来的荷载。一般分为三类:①散体桩复合地基，如砂桩、碎石桩;②低粘结强度桩，如水泥土桩;③高粘结强度桩，如CFG桩。 软弱地基的处理的方法主要包括为：换填垫层法、预压法、挤密法、深 层搅拌法、高压喷射注浆法、灌浆法、强夯法、加筋法等。①换填垫层法。该方法是用物理力学性质较好的岩土材料置换天然地基中的部分或全部软土层，并分层夯实成低压缩性的地基持力层，地基持力层有利于防止地基的冻胀，有利于提高地基的承载能力，也有利于加速软土的排水固结，同时也有利于减少地基的沉降量。②预压法。预压法有两种分类方法，一种是堆载预压法，另外一种是砂井预压法。此种方法有利于利用外载作用，提高软土的排水固结，增强它的抗剪强度和能力。由于预压目的不同，需要采用不同的预压方式。如果利用预先荷载加压，能够减少建筑物的沉降量；如果利用建筑物本身的荷载分级加荷进行预压，能够增加地基强度和提高地基的承载能力。砂井预压法是在软土层中按一定距离设置砂井来改变软土层的排水边界条件，该方法可以加速软土的固结，缩短预压时间。该方法是在通过在软土层中按一定的距离设置砂井，通过设置的砂井来改变软土层的排水条件，排水条件的提高有利于加速软土的固结，有利于减少预压的时间。③挤密法。该方法是通过望土中打入桩管成孔，并把填入孔中的砾石等材料捣实。此种方法主要针对的是含砂粒、瓦屑的杂填土等较多的松散土地基，对于粘性大的饱和软土地基不太合适。④深层搅拌法。该方法通过水
浅谈铁路路基盐渍土地基处理施工技术
浅谈铁路路基盐渍土地基处理施工技术 发表时间：2020-02-26T18:39:28.790Z 来源：《建筑学研究前沿》2019年21期作者：张巧云 [导读] 盐渍土是一种含有盐分的土，各种盐化、碱化土壤的总称。 中铁一局集团有限公司第三工程分公司陕西宝鸡 721000 摘要：新建和若沿古“丝绸之路”南路、塔克拉玛干沙漠南缘延伸，所经地盐渍土分布较多，盐渍土其具有溶陷、盐胀和腐蚀等工程特征，并因此对铁路路基地基产生病害，通过对工程地点工程地质及盐渍土类型情况分析，对取土场填料含盐量，工程地点地下水等影响因素分析，在和若铁路采用超限盐渍土铲除换填合格填料和毛细水隔断层施工措施对地基进行处理，对同类盐渍土地基处理施工提供借鉴。 关键词：盐渍土；盐胀性；地基处理；换填施工；隔断层施工 盐渍土是一种含有盐分的土，各种盐化、碱化土壤的总称。在和若铁路沿线盐渍土分布段落较多，类型众多，在不同标段盐渍土类型也存在较大差异，盐渍土具有盐胀性和腐蚀性对铁路路基、混凝土结构物等设施带来危害，甚至影响铁路行车安全。为减少盐渍土的危害，因此对盐渍土地基进行处理十分必要。 1工程概况 新建和田至若羌铁路沿线盐渍土地层广泛分布，主要为不同强度的亚硫酸盐、硫酸盐、氯盐、亚氯盐。盐渍土地区处理措施为铲除地表超限盐渍土土层，换填C组及以上填料，并设置毛细隔断层等。和若铁路DK85+300～DK85+800段为盐渍土路基地基处理。 工点范围内岩性主要主要为地表覆盖第四系上更新至全统冲、冲击粉土、细砂、细圆砾土。其中细砂（Q3-4al4+pl4）分布于地表，厚度5～15，m，Ⅰ级松土。松散，潮湿，б0=40～90kPa；稍密，潮湿，б0=120kPa，饱和，б0=100kPa；中密，饱和，б0=120kPa。粉土（Q3-4al2+pl2）下伏于细砂或呈透镜体赋存于细砂层，层厚0.5～6.4m，Ⅱ级普通土，稍密，饱和，б0=100kPa。细圆砾土（Q3-4al6+pl6）下付于粉土层，厚度大于5m，Ⅱ级普通土，饱和。稍密，б0=300kPa，中密，б0=400kPa。 该段路基地下水为第四系孔隙潜水，水位埋深0.5～2.0m。盐渍土类型为强亚硫酸盐盐渍土，超限土层厚度0.25～0.5m。 2盐渍土的工程特征 铁路路基在盐渍土分布较多的地区，鼓胀、裂缝、变形等路基病害最可能与盐渍土的溶陷、盐胀性有关，鉴于和若铁路路基填料类型，根据设计资料显示，设计单位前期勘察详细查明沿线盐渍土的含盐程度、岩性、性质、分布范围及土层的物理力学特征，主要考虑盐渍土的盐胀性对铁路设施的危害。盐渍土发生盐胀的主要原因是填料中Na2SO4在温度低于32.4℃时，与水分结合形成Na2SO4?10H2O导致体积增大，引起路基本体膨胀，对铁路路基产生破坏。 3地基处理措施 盐渍土路基病害是由于填料易溶盐含量、毛细水等多因素综合作用的结果，因此在治理盐渍土路基地基必须消除这些因素的一个或几个。针对本工程地质情况为强亚硫酸盐，路基以后产生病害以盐胀为主，设计措施为铲除地表0.5m厚超限盐渍土，换填C组及以上填料，基底处理宽度为坡脚外2.0m，地面以上1.2m处设置毛细水隔断层，隔断层采用一层多向加筋格栅170KN/m复合600g/m2两布一膜，复合土工膜上、下各设5.0cm厚中粗砂垫层。 4主要施工技术 4.1换填施工 4.1.1施工流程 施工准备→测量放样→铲除超限土→分层填筑换填料碾压→隔断层施工。 （1）施工准备。1）施工前对换填土层范围、深度及地质条件进行核对，核对方法满足原位测试规程的要求，现场核对与设计文件不符时，及时报设计单位处理。2）对设计换填料场填料进行易溶盐检测，检测结果满足铁路路基对土层容许易溶盐含量的要求（表1）。3）换填开挖前，做好开挖基坑边缘四周截排水措施。 （2）测量放样。在开挖前由测量人员根据设计文件对盐渍土地基处理换填段进行测量放样，确定施工范围。 （3）铲除超限盐渍土。根据换填范围确定分段开挖长度，利用挖机开挖，运输车将弃土运转至弃土场施工。按设计换填深度开挖基坑后，请现场设计单位工作人员对现场地质条件进行核查，并签署地质核查确认文件。 （4）分层填筑换填料碾压。1）换填填筑运输车从取土场拉料至现场摊铺，机械精平，压路机按照施工参数进行碾压。2）换填按照路基横断面、分层填筑，虚铺厚度根据前期标段同类填料路基试验段工艺参数确定的松铺厚度、碾压遍数、含水率等。碾压顺序由两侧向中间，由低到高的原则进行。区段衔接处互相重叠压实，沿线路纵向行与行重叠宽度不小于40cm，前后相邻两区段纵向搭接长度不小于2m，上下两层接头处错开3m，碾压无死角，确保碾压均匀。表面平整度及横坡满足规范及设计要求。3）每层碾压完毕后按照验标要求的检测方法及频次进行检测验收，达到设计及验标要求后，经监理签认后再进行下一层填筑，直至回填至设计铺设隔断层下中粗砂标高。 （5）隔断层施工。1）换填填筑至设计标高后，中粗砂垫层施工前对换填表面进行整平和碾压，并根据设计要求填筑横坡，横坡坡度满足设计要求的4%。2）按设计要求铺5cm厚中粗砂垫层，碾压密实。3）在中粗砂上铺设一层多向加筋格栅170KN/m复合600g/m2两布一膜
湿陷性黄土高速铁路路基的地基处理及施工
湿陷性黄土高速铁路路基的地基处理及施工 发表时间：2018-03-22T10:45:04.077Z 来源：《防护工程》2017年第32期作者：杨学新 [导读] 防止水流出路基之后冲刷路基的边坡填土。再次，对于地基基底的渗水，应通过砂砾予以排除，确保地基的稳定与安全。 中铁十二局集团第七工程有限公司湖南长沙 410000 摘要：近年来，湿陷性黄土高速铁路路基的地基处理及施工问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了湿陷性黄土路基存在的主要问题及沉陷基本原理，并结合相关实践经验，分别从多个角度与方面就地基处理及施工工作展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。 关键词：湿陷性黄土；高速铁路；地基处理；施工 1前言 作为一项实际要求较高的实践性工作，对湿陷性黄土高速铁路地基的处理有着其自身的特殊性。该项课题的研究，将会更好地提升对湿陷性黄土高速铁路路基的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项施工工作的最终整体效果。 2概述 在我国土地分布当中黄土的面积分布较广、厚度较大，且成因类型也较为复杂。在诸多路基施工类型当中，湿陷性黄土地路基施工是最为复杂的一种。因此采取一定的技术手段以及工程措施是解决湿陷性黄土地路基施工的必要条件。在我国湿陷性黄土地大部分分布在黄河中游及周边地区。其黄土间隙在1.0以上，由于其颗粒间具有一定的结构强度，因此在气候干燥条件下，其具备一定承载能力且变形量较小。但如果其受水浸湿后并在一定载荷作用下，其土壤结构遭到迅速破坏进而产生下沉对路基造成影响。据统计湿陷性黄土在我国黄土总面积中占据60%，因此在大部分黄土地区施工时都要采取地基处理。为此做好湿陷性黄土地区路基施工具有十分重要的意义。 3湿陷性黄土路基存在的主要问题及沉陷基本原理 （1）承载力和稳定性问题：路基在荷载作用下，若其承载力不能达到要求救护出现局部或者整体剪切破坏，影响道路正常使用，甚至造成道路直接损坏。 （2）沉陷问题：长期荷载作用下，路基会发生形变，如：沉陷、水平位移、不均匀沉陷等情况，若超过系统最大允许值就会影响道路状态。若路基压实度不够且含水率远超最大限定，路基会出现不均匀沉陷，其危害更大。 （3）渗流问题：一般路基都有渗流量或水力比降要求，若这方面超过路基的允许值，会出现大量水损失或其他问题造成路基失稳导致路面破坏，出现各类工程事故。 湿陷性黄土路基出现沉陷的基本原理主要是湿陷性黄土生成年代晚，所受外力作用小，自身固结不完善，存在孔隙大、结构松散情况，造成湿陷性黄土强度较低情况，在为考虑水份影响时，单纯的外部荷载作用若超过湿陷性黄土自身强度承载能力，其骨架结构就会出现崩溃，土体间孔隙逐步被填充密实逐步趋向固结，造成路基出现沉陷；考虑水份影响的情况下，由于水份作用，湿陷性黄土丧失基强度，土体出现溃散，土体颗粒重新排布，造成路基出现沉陷。 4湿陷性黄土高速铁路路基的地基处理及施工措施 4.1地基处理 对湿陷性黄土地区高速铁路的路基进行处理，首先应根据湿陷性黄土地区的特点，对铁路地基实施湿陷性方面的测量和评价，确定地基的湿陷等级、湿陷系数和处理深度。我国目前对湿陷性黄土地区高速铁路路基的处理方法主要有冲击压实、强夯法、桩基法等。 4.1.1冲击压实 冲击压实法主要适用于浅层湿陷性黄土的压实处理，主要具有施工速度快、工程造价低、施工工期短等优点。 下面以某黄土地区高速铁路路基工程为例进行具体说明。该路段全长9.9KM，属非自重I级，自重II～III级湿陷性黄土，黄土分布深度为3～9m，湿陷性系数为0.020～0.035，平均湿陷量约为20cm。具体处理工艺如下： ①下承层准备：首先清表、整平、放线测量、测量土体含水量，然后对下承层加以补水或晾晒，确保土壤达到最佳含水量。 ②冲击压实：冲压速率保持12～13km/h，压实时从路基一侧向另一侧转圈冲压。冲压顺序为先两边后中间，围绕碾压区外侧冲击碾压5遍，纵横两面同时重叠半轮转圈压实。每次压实后用平地机整平，并测含水量及时洒水，尽可能在最佳含水量下冲击碾压。 ③数据收集：压实度每两遍测一组，每40m一个断面，每断面3个点，一组18个点，每点分0～50cm、50～80cm两层做压实度，上下两层各取平均值；沉降量每一遍测一组，每30m一个断面，每断面5个点，一组40个点取平均值。 路基压实度控制因素包括土层含水量、冲击压实速度、冲击压实次数等几个方面，通过对冲击压实过程的冲击次数和压实度相关数据进行统计分析得出结果。当冲击压实次数达到第八次的时候，各项数据均达到了要求标准，达到第九次时0～50厘米土层的压实度开始出现下降、50～80厘米土层的压实度变化程度减小，其中前两次的冲击压实对地基的密实度起到了决定性作用。因此，该路基工程中，施工单位使用冲击压实法时应将冲击次数控制在八次左右，以达到沉降量和压实度的设计要求。 4.1.2强夯法 强夯法作为湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降处理中最为常见的方法，其处理深度大多在3～5米之间。这种地基处理方法不仅可以缩减地基的变形度，提高地基的密实度和承载能力，而且可以在一定程度上消除地基的湿陷性，提高地基的抗震性和稳定性。此外，强夯法具有经济性能好、适用范围广、施工方便等优点。强夯法的施工要注意以下几个方面的内容：最后两击的沉降量不能小于5厘米，30厘米以下的压实度不能小于95%，30～80厘米的压实度不能小于94%，80～120厘米的压实度不能小于90%。地基的湿陷性不能大于0.015，土地的密度也应控制在1.50～1.58g/cm3之间。 4.1.3挤密法 挤密法是一种适用于地下水位以上非饱和湿陷土地的一种地基处理方法，其处理深度在5～10米之间，按处理流程主要分为夯实挤密法和成孔挤密法两种类型。采用挤密法时，首先应将成孔沉管深入土层中，使周围的土层因受到水平挤压作用而减少相互之间的空隙，消除或降低其湿陷性；然后将水泥土、素填土、灰土等各种类型的土体按比例混合并予以夯实，制成挤密桩复合地基，提高地基承载能力、有效控制地基沉降。须注意的是，在施工之前，施工单位应先选取局部地段进行试验，确保试验结果满足地基设计要求；在施工过程中，施