高原鐵路軟土地基處理施工技術研究

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摘要：我國西部高原地帶地理環境、自然環境較為特殊，在這些區域內有著許多的軟土地基，此類地基不僅使鐵路系統的建設和發展受到了一定的影響，同時還對鐵路系統的運行造成了嚴重的威脅。因此，必須針對軟土地基礎里的施工技術做好研究工作，在了解軟土地基的危害的基礎上，分析軟土地基的處理技術并采取適當的手段，最大限度地減少軟土地基對于鐵路系統的不利影響。

關鍵詞：高原鐵路；軟土地基；施工技術

隨著當前科學技術的進步，我國各地區的鐵路整體運行速度都得到了極大提升，正是在高速鐵路網的支撐下，我國西部高原地區的經濟也得到了飛速的發展。但是，從當前我國西部高原地區鐵路修建的實際情況來看，在高原地區進行鐵路修建時，經常遇到各種類型的軟土地基，這些軟土地基大多都存在著承載能力較弱的缺點。而高速鐵路運行的過程中，對于地基的承載力的要求是較高的。這就要求鐵路系統的建設單位，必須不斷地針對軟土地基的處理施工技術開展研究工作，采取合適的施工技術解決高原地區鐵路修建過程中存在的軟土地基問題，保證高原鐵路系統整體的施工質量。

1軟土的類型

軟土是一種較為廣泛的概念，在我國的許多區域都有著非常廣泛的軟土分布。從軟土構成的實際情況來看，主要可以將軟土劃分為以下幾個類型。

1.1粉土

粉土是顆粒直徑大于0.075mm，同時顆?？傮w的質量不超過土壤總質量的50%，且可塑性指數≤10的土壤類型。這種土壤在濕潤狀態下內部較為粗糙，而在干燥狀態下容易出現破碎，并且粉土總體黏性較差。

1.2軟黏土

軟黏土指的是一種黏粒含量較多，并且土壤顆粒的可塑性指數＞17的一種土壤類型。軟黏土本身的強度非常低，并且有著非常高的可壓縮性、較低的滲透性和靈敏度。軟黏土的這一特點就使得土壤整體的固結速率較低，因此這種土壤作為地基時整體的強度增長十分緩慢，正是由于軟黏土的這一特點，這種土壤在未處理的情況下無法作為承載高負荷的地基。

1.3人工填土

人工填土是指人類活動過程所形成的各種堆積土壤，在這些土壤內部整體的物質成分較為復雜。同時，正是由于成分較為復雜的特點，導致在人工填土內部的孔隙比較大。很多情況下都很容易出現非常劇烈的壓縮形變。

1.4松散砂土

這種土壤指的是整體結構較為松散的土壤，并且這種類型的土壤在靜態狀態下往往具有較高的強度，一旦土壤內部出現了震動，那么會導致土壤內部的松散結構出現巨大的變化。在嚴重的情況下，會導致這種土壤構成的地基失去承載能力。出現這種情況主要是因為土壤內部的顆粒排列非常的松散，一旦受到外部力量的沖擊將會使得整體的穩定性被打破。

2軟土地基的危害

2.1導致數據測量失真

在正式開展鐵路系統的修建之前，有關技術人員必須對系統所處區域進行全面詳細的分析和調查，然后在有關調查數據的基礎之上，再進行施工設計方案的制定。特別是在高原地區進行鐵路的修建時，由于整體海拔較高且環境較為惡劣，測量的有關數據的準確性要求更高。一旦數據出現的錯誤，那么將會導致鐵路整體的設計方案出現不足，不僅可能導致工程整體的質量受到影響，甚至在嚴重的情況下會出現巨大的安全事故。而軟土由于自身的厚度變化十分巨大，使得有關技術人員在進行土壤數據的測量時很容易出現數據記錄錯誤的情況，導致鐵路工程整體的設計與實際情況之間存在一定的偏差。

2.2導致路基出現沉降

在我國高原地區的鐵路系統主要負責的是運載總量巨大的人員和物資的運輸活動，這也就對于鐵路系統的路基產生了非常大的壓力。而如果鐵路系統所使用的是沒有經過處理后的軟土地基，在鐵路路堤自身的重力和列車的雙重壓力之下，軟土地基將會逐漸出現沉降的現象。如果地基的沉降出現了不均勻的情況，那么將會導致鐵路整體無法處于同一水平面運行，甚至還會導致火車發生事故。而如果出現了整體的均勻沉降，那么就會使得路基整體出現下沉，鐵路部門就需要不斷地對地基進行填補，極大地增加了整體施工成本。

2.3導致整體的施工成本上漲

許多企業在進行鐵路系統修建的過程中，為了有效地提高工程的經濟效益降低施工的整體成本，往往不會采取針對性的手段對軟土地基進行相應處理，可能出現在軟土地基尚未固結的狀態就進行鐵路的鋪設，這種情況下鐵路施工過程中各環節的施工質量難以得到充分的保障，并且會經常出現需要返工的情況，使得工程整體的施工成本都出現了極大增長。

2.4導致鐵路系統運行的穩定性受到影響

在鐵路施工的過程中，針對軟土地基進行施工需要嚴格地按照施工的預測方案和有關技術進行。但是許多鐵路系統的施工方在開展實際施工時，并沒有正確地認識到軟土地基的危害，往往只是簡單地對地基進行處理后就進行后續的施工。在這樣的情況下，軟土地基整體的穩定性難以滿足鐵路修建的實際需求，導致鐵路系統的運行很容易受到地基的影響，不利于鐵路系統的穩定發展。

3軟土地基的處理技術

在對軟土地基進行處理時，根據實際情況的不同選擇的處理方案也存在著一定的區別，從當前我國鐵路系統修建的實際情況來看，主要分為以下幾類。

3.1換土墊層法

當軟土地基自身的承載能力無法滿足鐵路系統運行的實際要求，或者軟土地基出現了較大的形變后，就需要對軟土地基的實際情況做好充分的分析。如果軟土地基中軟土層的厚度較薄，那么施工方就可以應用換土墊層法的施工技術來對軟土地基進行處理。在具體操作的過程中，主要是將地基表層的軟土層挖去，然后分層的將強度較大的以及性能穩定和抗侵蝕能力較強的材料填充至其中。完成填充后再借助各類機械設備對地基進行夯實處理。通過這樣的方法可以極大地提高地基整體的承載能力，同時還可以有效地提升軟土層的固結效率。

3.2置換法

所謂的置換法本質上就是將各種承載力強的材料和地基內部的軟土之間進行置換，通過這些材料和地基內原有的土壤共同組成新型的復合地基，從而實現加固地基的目標。這種置換方法整體的施工技術難度不高，因此在許多地區進行施工時會采取這樣的技術手段開展有關工作。

3.3粉噴樁技術

所謂的粉噴樁技術是指利用粉體噴射攪拌機，把各類用水泥或者石灰粉等材料在固定的位置注入地基內。然后將各種加固材料的注入后，通過攪拌的方式將材料和體積混合均勻，并且盡量地把混合材料注入地基的深處。通過這樣的手段可以使得各類加固材料和土壤內部原有的各類物質產生化學反應，使得地基內的軟土層可以轉變為擁有較強物理性能的新型地基。將這類施工技術在高原鐵路工程施工中進行應用，可以有效地減少鐵路施工過程中出現的路基沉降和路堤偏移的情況，因此許多區域在對于軟土地基進行處理時，經常性的會選擇這種技術手段。

3.4砂墊層技術

所謂的砂墊層技術，就是在軟土地基的上方進行砂層的鋪設，從而為軟土地基增設新的排水面，更好地把地基內部存在的積水排出地基，提高地基整體的穩定性。通過這項技術對軟土地基進行處理時，首先應盡量地選擇透水性較強的砂土，然后針對地基的實際情況做好相應的分析和研究，確?？梢宰畲笙薅鹊匕l揮出該技術的作用，實現對軟土地基的處理。

3.5深層水泥攪拌技術

深層水泥攪拌技術是向軟土地基的深層進行水泥的注入，并且將水泥和土壤之間進行充分的攪拌，通過水泥的物理性質構建起穩定性更強的地基。在應用這種技術進行施工之前，作為施工方的有關技術人員首先就應當對地基內部的實際情況，做好充分的調查和分析，然后根據調查和分析的有關數據確定好混凝土的含量以及攪拌過程中的速率，盡可能地避免由于攪拌力度過大導致軟土地基遭受結構性的破壞[1]。

3.6碎石樁法

碎石樁法指的是首先通過機械設備在地基內部進行樁孔的設置，然后再選擇合適的碎石填入樁孔中，從而在地基內部形成各種碎石樁，使得地基整體的密度可以得到有效的提升，并且極大地提高地基的穩定性。通過這種技術開展施工，最大的優勢就是整體的施工成本較低，更加適用于在經濟欠發達地區開展施工。在利用這項技術開展施工之前，首先應利用好機械設備對地基做好震動處理，并且在這一過程中應避免對地基整體的結構造成破壞，然后就是嚴格地按照設計控制好樁洞的深度和寬度，確保制作的碎石樁可以滿足提升軟土地基穩定性的需求[2]。

4鐵路工程質量控制策略和施工要點

4.1鐵路工程質量控制策略

在正式開展鐵路工程的施工之前，施工單位內部的專業技術人員應把握好工程的初步設計、施工圖紙的確立等流程的可行性，并且對施工的每一個環節都進入施工現場做好調查和分析工作，保證施工設計圖紙以及所使用的各項施工技術可以滿足高原鐵路軟土地基處理的實際需求，從而實現在開展施工之前的質量控制。在開展鐵路工程施工的質量控制工作時，應從四個方面進行；第一，做好施工技術人員的思想政治教育工作，定期地在單位內部開展思想政治教育活動，讓每一位施工技術人員都認識到做好軟土地基處理工作的重要意義，提升施工技術人員的責任心，從而確保更好地將各種施工技術應用于施工實踐活動中。并且應讓每一位施工技術人員都可以充分地把自己對施工過程中存在的看法進行表達，集中各方的力量不斷地提高施工的技術水平；第二，做好施工所需材料的購買和保管工作。因為在對軟土地基進行處理時往往需要使用大量的材料，并且根據實際施工技術的不同，所使用的材料也存在著一定的差距，這也就要求施工方應當安排專門的技術人員負責原材料的采購，并且施工單位還應當定期地對原材料采購的實際情況做好相應的監督和管理，確保采購的原材料可以滿足施工的實際需求。除此以外，對于施工現場的各種材料進行保管時，也應當盡可能地減少各類外部因素對施工材料造成的不利影響；第三，做好施工現場的環境保護工作，及時地解決施工現場影響鐵路系統正常建設的各項因素，確保鐵路工程整體的施工進度不會受到其他因素的影響。同時，在完成了對軟土地基的處理后，還應安排專業技術人員對地基的強度進行驗收，確保地基整體的強度可以滿足鐵路運行的實際需求。針對地基強度不足的區域，應當采取針對性的手段進行加固處理；第四，選擇科學合理的施工方法。施工方應從工程的工期為基礎出發，并且結合具體的施工設計圖紙和施工方案做好現場的監督和管理工作。確保選擇的施工方法可以滿足施工的實際需求。有關領導干部應做好施工現場的監督工作，保證施工技術人員可以嚴格地按照施工作業的標準開展施工工作[3]。除此以外，完成了鐵路系統整體的施工建設后，應當對系統整體開展多層次的驗收工作。先由專業技術人員對工程施工的實際情況進行驗收，然后再由鐵路主管部門安排專業人員到鐵路施工現場進行復核驗收，最后由有關部門辦理竣工驗收工作。在檢查的過程中無論是任何一個環節出現問題，都要及時上報整改，確保不留任何安全隱患。

4.2鐵路地基施工的要點

在對鐵路的地基進行施工時，首先應做好路基的處理問題。在開展正式的施工之前，應對路基表面存在的植被和雜物進行處理，同時還應做好路基的排水工作。然后在此基礎上，對路基和地基進行準確的測量。在滿足施工條件的情況下才可進行下一步的施工，如果現場的實際情況無法滿足施工的要求，那么應對現場進行調整和處理。在正式開展施工之前，應由專業技術人員對施工區域內部的地質和水文條件進行詳細的勘查，如果區域內地質條件較為復雜，那么就應在區域內進行小規模的試挖，然后根據挖掘的結果進行充分的分析，并且在這一過程中還應做好路基的臨時防護，確保后續的施工工作可以穩定順利地進行。最后在進行墊層施工時，應當對墊層的范圍和厚度做好把控，還應當對墊層內部所使用的各種材料的物理性質進行詳細的檢測分析，確保各方面材料的性能都可以滿足工程實際需求后再將材料投入使用。

5鐵路工程軟土地基施工質量提升策略

在對軟土地基進行處理時，最重要的就是必須選擇科學合理的原材料開展施工工作，因為這些原材料的性質直接決定了地基整體的強度，所以施工技術人員必須把握好地基內部土質的實際情況，選擇最合適的材料開展相應的施工活動。然后把握好軟土地基內填充材料的含水量，含水量直接決定了地基整體的承載能力，如果含水量過大那么就會使軟土地基的穩定性受到極大的影響，對鐵路系統的穩定運行造成巨大的威脅。

6結語

在高原地區進行鐵路工程的修建時，有關技術人員就應從區域內部軟土地基的實際情況出發，采取合適的技術手段對軟土地基進行處理。通過這樣的方式，確保高原地區的鐵路系統可以在穩定的情況下順利運行，推動我國高原地區經濟、文化等事業的發展和進步。

參考文獻：

[1]李建偉.鐵路工程施工中軟土地基處理技術應用[J].建筑技術開發，2019（6）：159-160.

[2]趙琦.鐵路工程軟土地基的處理技術[J].中國高新科技，2019（4）：97-99.

[3]魏明祿.鐵路軟土路基基底處理與加固技術探索與分析[J].青海交通科技，2018（3）：79-80.

作者：董超月 成警萬 單位：中國建筑土木建設有限公司