浅谈铁路软土路基处理技术

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浅谈铁路软土路基处理技术

摘要:软土地质严重影响我国铁路运输的安全,为了提高铁路运输的质量,确保运输货物和人员的安全,笔者结合多年的铁路施工经验,并引用相应的专业理论常识,提出了缓解软土对铁路危害的基本措施和方法,以供同行参考借鉴。

abstract: soft soil affects the safety of china’s railway transport seriously, in order to improve the quality of rail transport, ensure the safety of the transport of goods and people, the author combined years of experience in railway construction, and refered to the appropriate professional theoretical knowledge, proposed the basic measures and methods of remiting the hazard of soft soil on railway, for reference.

关键词:软土地基;建设施工;水分;土质;技术

key words: soft ground;building construction;moisture;soil;technology

中图分类号:u21 文献标识码:a 文章编号:1006-4311(2013)03-0034-02

0 引言

软土是针对正常土质而言的一种极容易变形的特殊土质,沿海地区为软土的广泛分布区域,而内陆地区由于湖泊和河流的分布比较广泛,因此软土的分布面积也相对广泛。由于软土容易变形,而

且其对于重力的承受能力相对有限,所以给铁路的施工建设带来了一定的难度。随着铁路施工设备的不断改良,以及铁路施工技术的进步,目前已经形成了相应的软土路基处理技术,下面对其进行简单介绍。

1 软土地基在铁路工程中造成的危害

以往的铁路施工建设经验表明,软土的铁路工程危害主要是主观导致,一方面,设计人员没有进行细致全面的实地考察,对存在软土的路段没有进行标注,甚至是忽略不计;另一方面,受到设计人员专业知识以及工作态度的限制,设计人员没有对软土路段进行科学的处理,因此,软土地基铁路建设施工不仅埋下了铁路安全隐患,同时也给周边的建筑带来了危害。

按照软土成因以及土壤的成分可以进行两种分类,首先,按照成因的差异可以分成滨海沉积、河滩沉积、湖泊沉积、沼泽沉积和谷底沉积五类;按土质分为有机质土、腐殖土、粘性土、粉性土及泥炭五种;此外,按塑性指数不同又分为粉土、粘土和粉质粘土。性质、分布不同的软土其属性也存在差异,对于重力的承受系数和透水系数等都存在较大的差异。所以,只有施工建设人员对软土路段进行科学的勘查,在获得资料基础上进行相应的处理,才能保证软土路基的基本质量。

软土地基常见工程问题主要如下述:

①地基承载力问题:由于软土的透水性强,且土质疏松,因此其重力承受能力就相对较弱,在路基建成投入使用之后,铁路运输

将会对路基造成一个强大的压力,达到软土承受极限时,路基的局部就会出现轻微塌陷或者下降,若不进行及时地处理,塌陷程度会加深,影响铁路的正常使用。

②沉降、水平位移问题:出现铁路路基沉降之后,路基的其他设施也会出现相应的位置移动,而铁路的建设施工过程中路基是严格按照火车的匹配数据建设的,位置移动导致现有的路基数据值出现变动,给火车的正常运行带来了障碍。

③不均匀沉降问题:受到地形和路段等因素的影响,不同路段的路基承受重力系数不一,即使同一路段,由于位置的差异,重力承受系数也可能存在较大的差异,因此在相同软土地质条件下,承受要求能力高的路段或区间它的沉降度也就高于承受重力系数小的路段或区间。不均匀沉降的直接危害就是火车发生颠簸,不均匀现象严重时将导致火车运行中出现侧翻。

综合变形方面工程特性,又可概括为下述三方面:

①变形量大:相对于正常土质而言,软土中有机成份含量高,而且多临近湖泊,海洋,河流等,受到空气流通和地下水流通两个层面的影响,其内部含水量远远超出正常土壤的水分含量,大量的水分存在使得土壤颗粒间的缝隙加大,因此极易压缩。②压缩稳定所需的时间长:软土颗粒组成以粘粒为主,单个孔隙很细,因此渗透性很低。在路基投入使用之后,虽然受到重力的挤压,但是软土内部的水分排出还是缓慢而且困难的,在长时间的水分排出过程中始终伴随着不同程度的路基沉降和位移,这个过程是缓慢的,周期

长,具体的时间又与软土的含水量,路段的单位时间内火车通行数量和性质等相关联。因而,压缩稳定的周期长,少则几年,多则几十年不等。在漫长的压缩稳定时期,为了确保火车的通行安全,铁路维护人员需要进行定期的检查和维修,这将带来大量的人力、物力以及设备费用的消耗。③侧向变形较大:由于土壤的内部结构不紧密,而且存在大量的水分,因此,软土的路基最容易发生侧向的变形,另外即使在同一路段,软土路基的侧向变形程度也远远高于竖向变形程度。侧向变形之后的路基与铁轨的初始数据不能匹配,因此极容易在火车运行过程中出现脱轨现象,安全隐患大。

2 常用软土地基处理技术

科研人员在大量的实际勘探数据基础上,进行了多年的技术研究和分析,引进国外的先进设备和施工技术,并结合我国特殊的铁路建设运输国情,总结出相应的主要软土地基处理技术,用于全面提高软土地基的基本质量。目前主要的处理技术主要包括:置换、挤密、夯实、胶结、排水、加筋等。地基的的建设施工使用材料和建设施工方法的不同,导致路基的实际情况存在差异,因此,虽然上述办法都是经过研究和实践表明的科学处理办法,但是在具体的选择过程中有必要结合实际,选择经济价值和社会价值都相对较高的办法。需要提出的是,同一软土路基可以选择多种处理办法。由于我国的幅员辽阔,部分火车途经的路段土壤条件极其特殊,因此,在国内,主要的软土路基处理技术可以概括为:强夯法、换填法、排水固结法、灌浆法、复合地基法等。另外,近年来,借鉴楼层建

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