铁路软土地基相关问题与改进措施

铁路软土地基相关问题与改进措施
【摘要】本文将根据盘锦港疏港铁路的软土地基为研究对象，着重对软土地基的结构和特征进行细致全面的系统性分析研究，并提出铁路软土地基工程实施所要面临的问题以及解决问题的办法，并且笔者将由此为导入论述解决铁路软土地基实施难题对提高铁路建设质量和建设效率所起到的举足轻重的作用。

【关键词】铁路；软土地基；问题；改进措施
0.引言
铁路在当今社会经济发展过程中，作为社会大众远距离出行使用最为频繁的交通方式，因此，对其建设质量是每个参与者都关心和重视的。

盘锦港疏港铁路位于盘锦市境内，连接辽西沿海城市群和沈阳中部城市群，主要为盘锦辽滨沿海经济区的铁路线服务。

铁路沿线的软土及软塑状黏性土广泛分布，淤泥性质的粘土层天然含水量平均值达到W=41.1%，天然密度达到γ=17.8kN/m3，天然孔隙比平均值达到e=1.161，压缩模量平均值达到Es0.1～0.2=3.29MPa。

该软土层厚度大、密度大、成因类型繁杂、地层结构复杂、工程力学性质差，对铁路工程实施难度要求相当高。

所以笔者根据这些实验调查数据，对铁路软土地基做详细的分析和说明。

1.铁路软土地基特性分析
软土在地理学意义上是淤泥以及淤泥质地的泥土的总称。

通过软土的形成方式，我们可以得出，软土主要是由压缩性能高、承载能力低、天然含水量丰富三大特点所构成的泥土形式，其中另外参有淤泥沉积物和腐殖质；从结构特点上分析，软土最明显的特点是天然含水量丰富，天然孔隙对比度大、抗剪强度低、压缩性强，并具有蠕变性强、触变性强等特殊的工程地质性质，工程实施地质条件较差。

如果选用软土作为路基来应用，必须提采取出切实可行的技术措施。

施工队在软土地基上修筑铁路，尤其是桥头引道，如果不采用切实可行加固措施，就会产生无法设想的坍滑或沉陷，导致铁路破坏，甚至不能正常使用。

根据我国的国土土质，软土这种特殊的土壤主要分布在我国东南沿海地区，比如河口三角洲、滨海平原和河湖盆地地貌，这些地方软土表现形式较为显著。

根据表1所反映我国部门铁路通过区软土物理力学指标可以看出，软土的结构强度在与天然图相比较起来，是普遍存在的，比如京沪高速铁路的三角洲地势和冲积湖软土固结之后，变形概率一般都可以达到主要固结沉降的5%以上，因此，对施工过程中必须要充分考虑到次固结对地基沉降的影响[1]。

表1 我国部分铁路通过区软土主要物理力学指标
地区成因
类型地层
岩性
厚度
（m）
天然含
水量w
（%）
块剪强度
内聚力（kpa）内摩擦
（。

）
压缩系数
a（Mpa2）
固结系数
10-3cm2
华北、华东冲积、滨
海地貌
淤泥质
粘性土
10 25.4-42.8 4.3-13.0 3.6-14.0 0.32-0.80 1.22-7.23
长江三角洲冲积、湖
积地貌
淤泥质
粘性土
4-49 28.9-65.9 3.4-16.3 1.5-7.1 0.46-0.96 0.86-4.72
2.铁路软土路基处理技术研究
目前现阶段对高速铁路软土地基的处理方法有常见的两种形式，一种是空模糊值路堤荷载，另外一种是优化地基处理。

这两种地基处理方式在实际施工过程中所侧重的方向不一样，相对应的参数也不同，所以处理方法和特点就会有所差异，笔者根据这两种第几处理方法做一下分析和研究。

（1）、控制路堤荷载。

有效控制路堤荷载作用力能够使存在在地基之上的荷载密度呈现明显的降低之势，以此来达到满足地基稳定性的目的，这种方法也就可以使得地基沉降指标在控制范围之内。

那如何才能实现路堤荷载作用力的有效控制呢？在目前的科技水平和技术条件下，可以采取以下两种方式加强对路堤荷载的控制，第一，对路堤设计标高参数，当然需要根据铁路建设项目的设计标准和设计难度系数进行参考；第二，对路堤进行填筑施工作业时，最好选用轻质材料，轻质材料主要有EPS 这种超轻质填充材料和粉煤灰等填充材料。

（2）、优化地基处理。

目前在铁路建设工程软土地基的处理方面，较为普遍采用的方法是预压法、加筋法、置换法和振密集密法，这里我们着重介绍一下预压法。

预压法，特别适用于处理淤泥、粘性土质、冲填土等饱和粘性土地基。

按预压方法分为堆载预压法及真空预压法。

堆载预压分塑料排水带或砂井地基堆载预压和天然地基堆载预压。

预压法主要用来解决地基的沉降及稳定问题。

从处理地基属性的方向分析，可以将处理地基的方法分为复合地基处理和改良地基处理，复合式处理地基采用置换发或者是插筋法来建构复合地基，提升地基承载作用力，而对于改良地基处理方法来说，其最关键的问题在于对地基土体抗剪强度参数的控制，从而降低土体压缩性参数，解决控制软土地基沉降问题。

3.盘锦港疏港铁路的软土地基处理方法
根据设计文件和《建筑地基处理技术规范》（JGJ79—2002）、《铁路路基施工质量验收暂行标准》（TB10414-2003）等相关规范、规定及图纸要求，水泥搅拌桩正式施工前需进行成桩工艺试验[2]。

2010年1月25日至31日，铁路施工小组对前期施工水泥搅拌桩试桩进行钻芯取样及复合地基承载力检测调查，结果统计见表2、及图1。

表-2基桩检测项目汇总表 序号 检 测 项 目
质 量 标 准
检测点 合格点 不合格点 1 芯样完整、均匀性 目测芯样完整、均匀 20 12 8 2 无侧限抗压强度 ≥1.6MPa 20 16 4 3 单桩承载力 ≥100kN 20 19 1 4 复合地基承载力 ≥150 kN 20 19 1 5
桩 深 0,+100mm
20 19 1 合 计
100
85
15
合格率
85÷100×100% = 85 %
黄淮平原 冲积、洪积地貌 淤泥质 粉质土
5-29 25.4-55.9 2.8-15.6 1.4-17.3 0.31-0.64 1.53-4.62
东南沿海 滨海、泻澜地貌 淤泥质 粉质土
21-50 50.9-85.3 1.0-8.2 3.9-14.7 0.62-3.40 0.88-1.78
影响水泥搅拌桩质量因素
图—1
根据以上数据可以得出，实现水泥搅拌桩各项检测指标合格率100%。

完全符合盘锦港疏港铁路的软土地施工。

施工过程中完全按照铁路软土地基施工的方法对策进行[3]。

4.结论
随着社会经济现代化进程加速和现代科学技术的迅猛发展，新时期的交通运输建设的发展业相对有了更高的要求，这让铁路工作者必须认清一个方面的问题，铁路运输是当前技术条件下最便捷、最广泛，也是规模最大的交通运输方式铁路软土地基若不进行技术上的进步和突破，就无法满足现今社会对铁路的需求。

希望本文对铁路软土地基施工建设这一中心问题进行细致全面的分析能为今后相关研究和实践工作提供帮助。

【参考文献】
[1]李进军,黄茂松,王育德等.交通荷载作用下软土地基累积塑性变形分析[N].中国公路学报,2006(19)
[2]龚晓南,地基处理手册[M].第 3 版，北京：中国建筑工业出版社，2008:1-45.
[3]王仕传,凌建明,黄琴龙等.路堤高度和加筋对软土地基累积塑性变形的影响[N].同济大学学报,2011(03)
0 9 C B A 桩深
无侧限抗压强度 芯样完整、 均匀性 累计频率 （%） 缺陷点数 N=15
6 3 20
40
60 80 100
100%
12 15
53.2% 79.9% 86.6% 93.3% 单桩承 载力 复合地基 承载力。