董军现 马辉
河北京铁勘测设计院有限公司 河北石家庄 050051
摘要：随着京津冀一体化的快速发展，沧州市渤海新区作为环渤海经济开发区的重要组成，近年来快速发展，特别是黄骅综合大港的通航及配套的朔黄铁路的3.5亿吨扩能和邯黄铁路的建成通车以来，极大的改善了投资和建设环境，吸引了中钢、中铁、达利普、正元化肥等大批的大型企业的入住，作为基础配套设施的华润电力（渤海新区）有限公司也接憧而至。为确保其按期顺利运行，沧州华润电力（渤海新区）有限公铁路专用线的建设作为基础保障，为港区的发展起到了关键作用。但是由于沿海地质形成的特殊性，沿线路基下时常伴随着深厚的软土层出现，这在很大程度上影响了铁路路基的建设进度以及运营后的长期稳定，导致滨海铁路路基建设的难度加大。因此，滨海软土地基处理技术的研究对项目的建设来说有着十分重要的作用。
关键词：滨海；软土地基
引言
随着现代经济的高速发展，我国经济对铁路交通运输的要求也逐渐增加，同时经济的快速发展也促进了我国铁路基础建设的发展。在铁路建设的内容中，路基建设是铁路建设发展中最基本的内容，也是评价工程质量的重要标准之一。但是在我国铁路工程的施工中往往会遇到软土路基问题，尤其是在我国的沿海地区。而铁路软土路基处理是一项比较全面的工程，必须要系统的考虑当地土质特性、地理条件、荷载条件等因素，通过对这些因素的分析之后，再采取比较有效的处理方法。
一、软土的概述
软土的一般特性是天然含水量较多、可压缩性高、承载力低等。是一种软塑状态的粘性土壤。软土路基一般是铁路路基施工难度比较高的一种路基，往往对铁路路基的稳定性以及安全性造成很大的影响。因此在施工前期应探明软土的分布特征和规律，并进行工程地质钻探，适量采集部分原状土样进行检测，据此得出软土的物理力学参数特征，最后再根据路段软土层特征并结合当地环境因素对处理软土做出合理的方案选择。
（一）渗透性小
大部分淤泥质土和淤泥地区，由于该土层中含有不同数量的极薄层粉土、细砂、粉砂以及薄层等，所以其渗透性与垂直方向相比水平方向要小。然而绝大多数的渗透系数值一般在 1 ×10-4 ～1 ×10- 8cm/s之间。
（二）孔隙比大
淤泥天然孔隙比为1.80，淤泥质土的天然孔隙比为1.25，少数大于2.0。
（三）含水量高
淤泥和淤泥质土的含水量多为50%～70%，液限一般为40%～60%，天然含水量随液限的增大而增加。
（四）压缩性高
软土的压缩和天然孔隙比成正比，其压缩性必然就高，天然孔隙比大。淤泥质土的压缩系数为o.73MP-al，淤泥的压缩系数为1.34MP-al，均属高压缩性土，佛开高速铁路填后的路基沉降量约lm左右。
二、滨海软土地基处理技术常用方法
铁路软土地基处理技术的选择原则应遵循满足轨道变形控制的要求，尽量降低投资，符合工期要求的原则，以下就现阶段铁路路基地基处理的几种常用施工技术进行介绍。
（一）水泥搅拌桩
水泥搅拌桩的原理是将水泥作为固化剂的主剂，对软土路基进行处理的一种有效形式，这种方法充分利用搅拌桩机将水泥喷入土体并进行长时间的搅拌，从而使得水泥与土发生一系列物理化学反应，使软土硬结从而提高基础强度。在软土基础处理之后，其加固效果非常明显，并且可以很快的投入使用。
（二）高压喷射注浆法
高压喷射注浆法要借助钻机完成钻孔动作，将有喷嘴的注浆管插进土层中的预定位置，再用高压设备将液浆变成20 MPa以上的高压射流，并将其从喷嘴中喷出，完成土体的冲击破坏动作。一些颗粒较小的土粒会随着浆液漂浮在水面，其余的会与浆液混合在一起，被均匀搅拌，重新依照比例顺序排列。该技术的操作难度较低，较好掌握。
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（三）塑料板排水法
随着科技的进步以及塑料工业的发展，在软基处理过程中，出现了一种代替袋装砂井的新材料，即塑料排水板。塑料排水板的作用与原理和袋装砂井相同，设计时可将塑料排水板的断面换算成相当直径的袋装砂并。与袋装砂井法相比塑料排水板法具有插板机械轻、效率高、对土扰动小、造价低等优点，因此，近几年来在铁路、铁路、水电、港口、机场、建筑等工程中得到了广泛的应用。
（四）强夯和强夯置换法
强夯法所需的设备简单，具有效果突出、施工速度较快和经济性较高的特点，因此，在实际应用过程中的推广速度较快。近年来，强夯置换和强夯挤密的发展较快，强夯挤密多使用在碎石土、砂土、低饱和填土等一些地基中。对于饱和度较高的黏性土，如果实验证明可使用强夯法，则可以选择强夯法。一般情况下，强夯挤密法被使用在塑性指数Ip≤10的土层中，设置有竖向排水体系的软黏土地基。目前，强夯法的有效作用仍有待考证。厚度不超过6 cm的软黏土层可选择使用强夯置换法处理，将碎石、粗砾以边夯边填的方式加固成3～6 cm的厚度，与周边的土体一同组成复合地基，可获得较好的加固效果。
（五）粉体喷射搅拌桩
通过特制的搅拌机械将粉状固化剂喷入软土地中强制搅拌，利用水泥作为固化剂和软土之间所产生的一系列化学、物理反应称之为粉体喷射搅拌桩是，使软土硬结成具有水稳定性、整体性和一定强度的桩体，并与桩间土体共同作用组成复合地基。
三、加固机理比较分析
以上各方法虽都能对软土地基进行加固，但加固机理不尽相同，下面从沉降的角度进行初步分析。粉喷桩法和水泥搅拌桩法是对软弱土进行了一定的置换，使地基的总体沉降有所减少，实际上是“减少沉降”。电渗—动力联合固结法和塑料板排水法，并没有对土体进行置换，而是应用土力学原理，使软土中孔隙水的排出速度加大并使其进一步快速密实，实际上是“加速沉降”。强夯碎石桩法中，强夯起到了加速沉降的作用，碎石桩起到了减少沉降的作用，加固机理两者兼有。
四、铁路路基施工相关措施的选择
以下就铁路路基施工中最常用的两种措施进行分析：
（一）置换填土
在实际施工中，当软土地基的厚度小于 2m且路堤的高度较低时，可以选择置换填土法进行处理。具体的施工流程如下：先将泥炭、软土挖除，根据施工现场的实际情况，可以选择全部或者部分挖除；采用渗水性能好的材料，按照铁路规范的相关设计要求进行分层填筑，实际工程中常用的几种填筑材料有砂、砾、卵石以及片石等，这些材料属于渗水性材料或强度较高的粘性土。
（二）砂垫层
在现场施工中，要采用该种方法则需要满足如下几方面的要求：施工工期较长；路堤高度在极限高度的 2 倍以内；周边的有充足的砂资源；软土地基表层无隔水层的情况等。施工过程中需要根据路堤高度和软土层厚度及压缩性等来确定砂垫层的厚度，且在施工中，需要对砂（砾）进行适当的洒水，以便能达到分层压实的设计要求。在进行填筑路基环节时，应合理控制填筑的速度，规范中要求的速度应该满足加荷的速率与地基承载力增加的速率相适应，这样才能保证地基在路堤填筑过程中不会发生破坏。
结束语
随着人口的不断增加、社会经济的快速发展以及人们需求的不同，建筑也越来越人性化、安全化、密集化、高效化、功能化，为了适应不同土质、不同地区的需要，作为建筑当中主要地位的地基处理技术不但面临着新的机遇，同时也面临着更大的挑战。而施工中会遇到要求高的、情况复杂的难题之一就是软土地基，这就需要我们齐心协力运用不断创新的技术以及知识，因地制宜地去解决、尝试。
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论文作者:董军现,马辉
论文发表刊物:《基层建设》2015年16期供稿
论文发表时间:2015/12/10
标签：路基论文; 铁路论文; 地基论文; 淤泥论文; 孔隙论文; 土层论文; 土地论文; 《基层建设》2015年16期供稿论文;