铁路桥梁隧道软土地基处理

铁路桥梁隧道软土地基处理

侯忠

中国铁路呼和浩特局集团有限公司 内蒙古 呼和浩特市 010000

摘要：在经济发展过程中，铁路桥梁隧道等项目实施过程中，如何正确地选用和运用软土地基处理技术，对铁路工程的实施有着重要的作用，在铁路桥梁隧道工程施工中占据了非常关键的地位。随着我国铁路建设的规模扩大，桥梁隧道工程施工范围和影响范围也在逐步扩大。在桥梁隧道施工过程中，地质环境复杂多变，不仅沿江沿海地区由于水位较高会引起软土地基的问题，而且一般地区地基土由于常年被水浸泡也会导致软土地基的形成。软土地基处理一直是铁路桥梁隧道工程施工的难点问题。

关键词：铁路桥梁；隧道；软土地基

引言

铁路桥梁隧道是每个建设项目的关键工程，一定程度上反映了我国铁路工程的技术水平，也代表了建设单位形象。随着我国市场经济的不断发展，以及人们对出行需求的不断提升，对铁路桥梁隧道质量有了更高的要求。软土地基对铁路桥梁隧道工程质量的影响比较大，如果没有经过科学处理，容易出现沉降、裂缝、道床上拱变形等问题，影响出行安全。因此，对铁路桥梁隧道施工中软土地基施工处理进行分析具有重要意义。

1软土地基的主要特点

软土地基是一种十分复杂的路基，指的是强度低、压缩性高、含水量高的松软土层。一般来说路基中含有一定的有机物质，软土地基多分布在大江、大河、沿海以及降水量比较充沛的地区，强度低是其主要特点。如果软土地基的含水量超过了临界值，路基的稳定性则会受到影响，无法满足正常的行车需求。在铁路桥梁隧道施工过程中，应当采取合适的手段来提升其承载能力与安全性。

1.1塑性体积应变

软土路基的重要组成成分为絮凝状态的沉积物，如果没有外力影响或严重破坏，这种物质的状态具有一定强度，但是在外力冲击下，沉积物会稀释，具有流动性，这种状态下就容易出现侧方滑动。如果长期受到重物的负荷，软土层的形态结构就会发生一定变化，地基稳定性大受影响，引起沉降问题。从大量研究不难发现，在铁路桥梁隧道施工中遇到软土地基时，可以采取科学操作，从而保证建筑施工结构的稳定性。

1.2结构不均匀

软土地基指的是抗剪强度低、压缩性比较高的土质，由于铁路桥梁隧道的跨度比较大，不同区域的土壤密度、强度等都有一定差异，尤其是在受力不均匀、操作力比较小的情况下，路基稳定性严重不足。施工完成之后如果没有做好检查和养护，路基就会出现较大裂缝、不均匀沉降，甚至影响深层结构。

1.3抗剪强度低

在对软土路基进行分析之后不难发现，土层密度比较小而且容易在外力作用下产生形变，抗剪强度严重不足。这种情况下，会直接导致路面的沉降，影响行车的安全性。

2软土地基当前造成的问题

2.1路基不均匀沉降

地基是一个整体项目的基础结构，它的稳定性在很大程度上影响着项目的整体性能和使用年限。在原有铁路桥梁隧道上，由于未对软土地基进行有效处理，造成了部分路段路基不均匀沉降，虽然采取了局部注浆硬化处理，但该地雨水充足，年降水量达989.8mm，平均湿度在77%左右，在降雨的作用下，受到流水侵蚀，导致基础软化面积加大、承载力下降，在外力作用下，加快了路基变形。该区域由于降雨和河流的冲刷作用导致路基变形是最常见的施工难点，直接影响到工程的质量和行车安全。

2.2基床开裂、上拱

由于软土地基稳定性差，容易造成铁路桥梁隧道的基础变形，进一步造成基床开裂、上拱等病害的形成。该地区处于交通枢纽，铁路桥梁隧道负荷重，受软土地基影响，隧道内基床产生开裂变形，甚至局部上拱，不得不边加固、边限速，严重影响运输及行车安全。如果不进行科学整治，随着软土地基的构造发生沉陷，很可能造成桥梁隧道的平面坍塌。因此，在本次施工过程中，要对该区域软土地基的物理力学指标进行实验室检测，以保证施工质量。

3常见的铁路桥梁隧道工程软土地基处理技术

3.1CFG桩处理技术

CFG桩法是铁路桥梁隧道工程中常见且更有效的软土地基处理技术，又被称为水泥粉煤灰碎石桩。这一处理技术主要是将水泥、粉煤灰以及石屑等进行混合后加入到碎石当中，混合均匀后加入水进行搅拌，搅拌均匀后进行固结，形成具备粘结性较高且强度更高的桩。其中，CFG桩中碎石的作用为基础性材料，水泥的作用则是胶结，进而提高混合后材料的粘结性。同时石屑的加入可以调节混合材料的级配，粉煤灰的加入也提高了混合材料的和易性。与此同时，粉煤灰等材料都来自于工业废料，再加上CFG桩并不需要钢筋等结构，与其他管桩等技术相比成本能够降低至1/2。

3.2换填置换处理技术

软土地基处理当中的换填置换技术，指的是利用一种强度较大的土层材料与软土地基当中的土层进行置换，进一步提升软土地基的承载力，避免在施工过程当中出现沉降的问题。一般来说，换填置换技术主要包括挤淤置换和土垫层两种不同的方法。在换填置换技术当中，施工单位只需要将软土地基挖至某一固定的深度当中，并选择具有较强稳定性的施工材料对土层进行回填。这一技术应用的关键处就在于所选择的材料，一般来说，会选择碎石、灰土等不同的施工材料。

3.3水泥搅拌桩处理技术

水泥搅拌桩法是利用深层搅拌桩机将水泥与软土进行搅拌与混合，从而形成具备较高稳定性与承载力的水泥土桩，一般多用于黄土或素填土等铁路桥梁隧道工程地基结构当中。而要在呈酸性的软土地基中应用水泥搅拌桩法则需要进行进一步的实验。

3.4堆载预压处理技术

堆载预压法主要应用在工程项目建设之前，利用超过或与设计荷载相同的填土压力，使软土地基提前沉降，从而提升软土地基的强度。而堆载使用的多是砂石等散状材料。在堆载预压的过程当中，若地基强度达到设计要求后，可以去荷载。但由于软土地基排水时间需求较长，铁路桥梁隧道工程往往先开展堆载预压工作，之后开展桥梁等施工工作等待其固结完成。

3.5粉喷桩复合处理技术

粉喷桩复合地基处理技术同样也是铁路桥梁隧道施工过程中常见的软土地基处理方法，该方法主要应用在地基结构较低的情况。需要选择科学合理的设备进行钻孔，并将已经配制好的固化剂喷射至孔洞当中，能够使软土层与固化剂之间发生化学反应，进而蒸发掉固化剂当中的水分，使软土地基的稳定性得到大大提升。

结语

综上所述，随着目前我国铁路桥梁隧道工程施工技术的进一步提升，软土地基的处理技术也已经逐步走向成熟。但是在实际铁路桥梁隧道施工过程中依旧存在一定的问题，需要施工技术人员在丰富的施工经验当中不断做总结，处理技术结合多种不同复杂的地质情况，从中总结出真正适合铁路桥梁隧道工程施工的软土地基解决方案，并将这一部分专业的解决方案应用到实际铁路桥梁隧道施工过程当中，推动铁路桥梁隧道工程施工行业的进一步发展，为我国基础建设奠定坚实的基础。

参考文献

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[2]李慧君.铁路桥梁隧道桥梁沉降段路基路面施工技术要点探讨[J].黑龙江交通科技,2022,45(11):41-43.

[3]曾翔.铁路桥梁隧道软土地基处理方案设计探析[J].江西建材,2022,10:216-217+224.