某地区铁路工程软土地基处理方法探讨

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1、某地区铁路工程软土地基处理方法探讨一万国祥，王健臣中国矿业大学资源学院，江苏徐州221008摘要：文章首先阐述了软土地基的特点，对目前常用的软土地基处理方法以及新技术进行了分析，从中比较、选择适合铁路软土地基处理的方法，经过在某地区软土地基处理的实际应用，得到了令人满意的结果。关键词：铁路工程；地基处理；软土；软土地基1软土的定义及特征国内外对软土没有统一的分类判别标准，国内各部门之间的标准也不尽相同。我国新颁布的《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)中的定义，凡天然孔隙比大于1.0，且天然含水量大于液限的细粒土

2、应判定为软土，包括淤泥、淤泥质土、泥炭、泥炭质土等。虽然各地软土成因各不相同，但都具有近于相同的工程特性:（1）天然含水量高，孔隙比大。（2）渗透性小。（3）压缩性大。（4）抗剪强度低。（5）具有触变性。（6）流变性显著。从广义上说，软土就是强度低、压缩性高的软弱土层。所以在软土地基上修筑路基，如果处理不当，往往会引发路基失稳或导致路基过量沉陷，继而导致路基病害的产生，严重影响列车的正常运行。对于铁路工程来说，尤其是高铁工程，地基承载力和变形应满足工程设计要求。不满足要求的地基土层如软粘土、冲填土、有机质土、腐殖质土、液化

3、土、湿陷性土、膨胀土、泥炭土、盐渍土、多年冻土及可能引起震陷的土等都可称为软弱土，这种地基可称为软弱地基。2软土地基处理的一般方法为满足高速铁路路基的工后沉降标准，对软上地基应采取适当的处理措施。目前常规的软土地基处理方法主要有以下几类:2.1排水固结法这是一种使用多年的方法，至今仍被普遍采用，其主要特点是理论成熟，施工设备简单，费用低。但由于排水固结法需要预压荷载，且预压时间长，对工期紧迫、缺乏压载条件的工程是难以采用的。此外，排水固结法只能加速固结沉降而不能减少固结沉降量，对于对沉降和不均匀沉降要求严格的工程必须慎重选

4、择。大量的工程实测资料表明，排水固结法的有效处理深度约12-15m，超过这深度，孔隙水压力消散相当困难和缓慢，故设计时应加以考虑。排水固结法主要有下列几种方式:（1）加(超)载预压:在建造建筑物之前进行预压，以消除大部分沉降。当预压荷载超过建筑物永久压力时，可以消除部分次固结沉降为超载预压。（2）真空预压:通过增设于地面砂垫层中的吸水管不断抽气造成负压而使软土层排水固结，砂垫层下如设砂井或塑料排水带，效果更佳。真空预压法利用大气加固上体，不需要大量的堆载预压材料，在真空吸力的作用下易使上中的封闭气泡排出，从而使土的渗透性提

5、高、固结过程加快，有利于在有限的时间内最大程度消除工期沉降和工后沉降，同时有利于路基稳定性控制，是一种值得推广的软基处理方法。适用于能在加固区形成(包括采取措施后形成)稳定负压边界条件的软土地基。（3）真空预压与堆载联合作用法:原理是当真空预压达到要求的预压荷载时，可与堆载预压联合使用，其堆载预压荷载和真空预压荷载可叠加计算。适用于软粘土、粉土、杂填土、冲填土、泥炭土地基等。2.2振密法。主要指强夯法。强夯法:利用高锤击功能使地基受冲击力和振动力使土体密实。强夯法施工设备简单，不需加固材料，费用低、周期短。但强夯法有严格的

6、土质适用范围，主要适用于处理素填土、杂填土、砂土、低饱和度粘性土、粉土和黄土地基。软土的饱和度接近于1，是不宜使用强夯法的。2.3置换拌入法。主要有下列几种方式:（1）开挖置换:挖除一定深度的软土层，回填工程性质好的砂砾石，石渣、粉煤灰等分层夯实，提高持力层承载力，减小下卧层附加应力。（2）高压喷射注浆:将注浆通过钻孔置入预定深度，然后高压喷射浆液(常用水泥浆)冲切土体，同时旋转提升注浆管，生成水泥一土桩。适用于淤泥、淤泥质土、人工填土等地基。对既有建筑物可进行托换加固。（3）水泥土搅拌法:用水泥或石灰通过深层搅拌机与土搅

7、拌成桩、柱可布置成连续墙或格栅构造，可分为喷浆搅拌和粉体喷射搅拌两种。水泥搅拌桩复合地基是一种处理软土、粉土和含水量较高且地基承载力较低的粘性土等地基的处理方法。水泥搅拌桩是通过特制的深层搅拌机械，在地基深处就地将水泥浆和软粘土强制搅拌，在一定的时间内，通过土与水泥浆间的一系列物理化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基。水泥搅拌法不仅可以较大地提高地基土的承载力，而且在加固深度内可以减少原地基沉降量的三分之一至三分之二，沉降较快趋于稳定，在方案选择时，具有明显优势。但与其他处理方法相比，水泥搅拌法一般造

8、价较高，水泥用量大。（4）石灰桩:机械成孔，填入生石灰碎块或在石灰中再渗入水硬性材料压实成桩，利用石灰的吸水膨胀及与土间的离子交换作用改善桩周土的性质，桩一土组成复合地基。利用生石灰加固土体在我国具有悠久历史，在盛产石灰的地区，当是一种首选方法，但石灰桩法在国内仍未推广使用，其原因是施工机具和施工工艺不