谈高速铁路湿陷性黄土软基处理施工控制.doc

1、谈高速铁路湿陷性黄土软基处理施工控制摘要：随着经济的发展，高速铁路的建设工程也越来越较大，我国是一个地广人多的国家，国土辽阔，多山，地形也多种多样，比较复杂，软土的分布范围也很大，在高速铁路的建设中，湿陷性黄土软基处理施工是一项重要的工程，目前，在软基上修建高速铁路存在着很多的问题，例如在地基的稳定方面，以及变形方面就有很多问题。这是影响高铁建设的重要因素，需要引起相关部门的重视，加强对湿陷性黄土软基处理施工的控制。 关键词：软土地基； 高速铁路； 地基处理 中图分类号： TU47 文献标识码： A 引言：如今，高速铁路的建设应经越来越多，工程质量也越来越受到重视，高速铁路湿陷性黄土软基处理施

2、工是高速公路建设中的一个重要施工项目，尤其是在我国这个地形较为复杂的国家里，高铁的建设更是难度较大，所以要控制好湿陷性黄土软基的施工，进行加固处理，保证高铁的基础建设安全。 1.软基的特点 1.1 软基抗压性弱 未受外界压力时，土层不会因其松弛问题发生改变，但一旦受到振动挤压，其构造就会明显改变，并且不可恢复，最终导致土壤的耐受力进一步下降，呈现一种软弱状态，从而出现向一侧坠落、整体下陷、中部塌陷而两侧升高的不良状况。 1.2 软基透水性弱 软基竖向渗透系数一般应在 100 左右，抗水性较强，使得土层水质排放困难。在高速铁路施工过程中，由于软基空隙较大、耐受力较弱，地基的沉降系数受到影响，进而

3、使得高铁施工花费更多的沉降时间。 1.3 软基易变形，密度减小困难 通过比较受外力影响前后的软土曲线图可以看出，在外力影响较小时，曲线变化也比较缓慢。在软土受压明显变形后，曲线就会呈现迅速下降的骤减状态。渡过压力区，曲线又会恢复到缓慢变化状态，但仍呈现下降趋势。 软土的颗粒空隙较重塑土高，在相同的外在条件下，高空隙会使得颗粒间相互黏合，从而增加了软土密度降低的困难。 2.软土路基的处理方法 软土路基压缩性较大，透水性较差，强度低，易变形的特点，使得在其上修建公路之前必须进行适当的排水和加固处理，从而避免道路因路基的脆弱而出现坠落、凹陷等意外情况。软基处理必须要能解决地基的强度、变形、动力稳定性

4、以及透水性等基本问题。笔者主要从地基处理前期的准备工作、处理过程中的具体方法应用以及后序的修补和整体处理的把握上来介绍和探讨软基处理方法。 2.1 减轻路堤的荷载 软基透水性差的特性使得路基以上的土层含水量高，对路堤形成一定的压力，甚至可能造成路堤的二次变形。因而，在对软基进行处理时，对路堤进行降压是十分必要的。 表层排水法和砂垫层法是减轻路堤荷载的两种常见的方法。表层排水法适用于对路基进行填筑之前，在地表挖掘沟渠进行地表的排水工作，以此降低软基的含水量，减轻路堤荷载。进行表层排水之前，需要对施工地地形以及土质进行测评，根据具体情况安排水沟布局，保证排水通畅。小水沟的宽度和高度均有明确的限制，

5、一般标准为宽 0.5m，深度0.5m1m。 砂垫层法是在软土地基顶面铺设砂垫层进行上部排水，与此同时，该沙砾层也可实现路堤内部的地下排水，适应建筑过程中采用重型机械作业的施工条件。但沙砾层的厚度应当保证适中，太厚不利于施工，太薄不利于排水，其厚度取决于路堤的高度、软土层厚度以及压缩性等具体情况。砂垫层法虽然简单，但其实施受到一定限制。一般来说，在运用此法时，必须保证路堤高度不大于两倍的极限高度、软土层较薄和软土层两侧均可排水、软土层不存在透水性较低的硬壳。沙砾的选择以中砂或者粗砂为宜，且具有优良级配，不均匀系数小于或者等于 5，且大小不均匀的沙砾所占比例不能超过 3%。 2.2 地基的处理 软

6、土地基处理是对路基表层和深层所做的进一步处理，着重解决软基抗压性弱、易变形、密度减小困难等问题。 地基的处理分为置换、排水固结、灌入固化物、挤密、加筋、冷热处理、托换、纠倾几类。置换、排水固结主要适用于软粘土地基，灌入固化物、挤密等可适用于砂土、非软粘土、粘性土等，加筋适用于各类深厚软黏土，冷热处理适用于饱和砂土和软黏土，托换、纠倾适用于各类不良土质。 2.3 后序的修补 在采用表层排水法排水结束后，要选取一些透水性较好的沙砾回填之前挖掘的水渠。 2.4 整体处理 对路基进行整体处理以达到使路基符合施工条件主要有强夯法、土桩法、抛石挤於法。 强夯法利用重物猛力拍打地面，引起强烈振动，产生冲击波

7、，在软土中以接触点为中心，向四面八方传播，传播的冲击波能够使得地基更加密实。在施工时，采用此种方法可以极大提高软基的抗压能力，从而保证地表不致出现塌陷现象。 强夯法的运用涉及到土壤的抗压性、渗透性、密度性等多方面因素，但这些难题均可借助夯锤室外冲击力度得到解决，最终保证软土地基能够投入使用。但强夯法不适用于厚层淤泥质以及淤泥。 土桩法是针对较厚土层的地基处理。灌制土桩法利用外界力量凿孔，在空隙中浇筑热的钢筋混凝土，与周围土质形成复合材料，增强地基抗压力，降低孔隙密度，使沉降量降低。 抛石挤淤法主要用于沼泽地以及盆地等排水困难的地区，但是因为不能用抽水设备进行抽水，时间一长，会造成硬直泥土数量缺

8、乏。因而，必须在此基础上使用碎石等材料进行加固。 3.软土路基的施工方法 3.1 高压喷射注浆技术 该技术利用外界压力改变将浆液固化并浇筑到地基中，气压、液压、电气原理都可作为外界压力来源。具体操作方法为在地基表层注浆，增大其摩擦力，缓解地基沉降速度。水泥砂浆、黏土浆、多种化学成分浆液是注浆的主要来源。 3.2 冻结法 通过人工冷却，使地基温度低到孔隙水的冰点以下，使之冷却，从而具有理想的截水性能和较高的承载力。适用于软粘土或饱和的砂土地层中的临时措施。 3.3 水泥土挤密桩结合 CFG 桩的长短桩处理方法 采用水泥土挤密桩和 CFG 桩双桩复合地基,可充分发挥水泥土挤密桩的挤密能力和 CFG

9、 桩的高承载力性能,具有良好的经济效益和社会效益。 在湿陷性黄土地区,水泥土挤密桩是一种成熟的消除湿陷、提高地基承载力的地基处理方法。 3.4 地基处理方法 主要包括稳固剂表层处理法、换填法、 土木合成材料法等。 稳固剂表层处理法通常选取生石灰、熟石灰、水泥、土壤例子稳定剂等作为稳定材料，将其掺入表层软土中。此种方法可以降低地基的压缩性，提高其强度，从而改善地基的工程性质。 换填法又叫垫层换填法，主要针对的是固体坚硬物质含量少的土层，软基即属于一种。人工和以机器作为动力辅助是两种常用的工具。主要的填充材料为碎石、泥土等相对坚硬的物质。主要原理是利用人工或者机器抽取浅层泥土，然后将填充材料填埋进

10、去，实现土质的置换。填埋中应当注意的是当填埋深度超过一米时，需要增加一层土工布等物质，以保证功能的最大利用。这种方法在提升公路的抗压能力的同时，还能有效地解决由于地基冻胀对公路路基造成影响的问题。 土木合成材料法主要针对深层地基的松软问题。在对地基具体情况进行相应勘探和分析后，在技术的可行性和合理性均满足的情况下，就可以运用此法。在对地基出现松软部分的密度进行测试的基础上，采取振动方式。振动过程中，应该在振动区投入适量土木合成材料，以加大深层地基密实度。在投放材料时，应当对投放进的材料均匀搅拌，保证新建土质层的密度均匀。 4.结语 高速铁路作为交通的主要方式之一，在社会经济发展和人民生活水平的提高方面具有举足轻重的作用，其中，安全问题为重中之重。为保证在竣工后顺利投入使用，在设计时就要注重各种细节问题，选择适宜施工之地地质环境的软基处理技术，既能保证工程进展顺利，也能从很大程度上减轻工程量。 参考文献： 1程庆彬，高速公路；路基软基处理J.价值工程，2012（18） 2姚祖康.道路路基和路面工程M.上海:同济大学出版社,2009