高速鐵路軟地基處理

摘要：地基是指建筑物下面支承基礎的土體或巖體。作為建筑地基的土層分為巖石、碎石土、砂土、粉土、黏性土和人工填土。地基有天然地基和人工地基兩類(lèi)。地基處理是指改善支承建筑物的地基（土或巖石）的承載能力或抗滲能力所采取的工程技術(shù)措施。采用科學(xué)合理地基處理方法,充分發(fā)揮原地基土承載力,就地取材,施工工藝簡(jiǎn)單,施工速度快,地基處理費用低的特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞： 地基承載力地基處理軟地基

中圖分類(lèi)號：tu4 文獻標識碼：a 文章編號：

在高速鐵路建設施工過(guò)程中，我們經(jīng)常會(huì )遇到軟地基，所謂的軟地基就是指強度低,壓縮量較高的軟弱土層.多數含有一定的有機物質(zhì)并且承栽力方面比較差的、需要在建筑工藝方面進(jìn)行特殊處理的、比較松軟的地基。這樣的地基在施工過(guò)程中一定要進(jìn)行技術(shù)方面的處理才能確保建筑的質(zhì)量。路基的地基處理對整個(gè)鐵路工程建設及其重要，選擇合適的地基處理可以大大減小整條鐵路的造價(jià)。

一、軟地基的分類(lèi)

1、粉土

粉土是指粒徑大于0.075mm的顆粒質(zhì)量不超過(guò)總質(zhì)量的50%，且塑性指數等于或小于10的土。

2、軟粘土

粘粒含量較多，由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力學(xué)性質(zhì)也就呈現與之對應的特點(diǎn)---低強度、高壓縮性、低滲透性、高靈敏度。滲透系數很小，滲透系數小則固結速率就很慢，有效應力增長(cháng)緩慢，從而沉降穩定慢，地基強度增長(cháng)也十分緩慢。這一特點(diǎn)是嚴重制約地基處理方法和處理效果的重要方面。

3、松散砂土

粉砂或細砂地基在靜荷載作用下常具有較高的強度。但是當振動(dòng)荷載(地震、機械振動(dòng)等)作用時(shí)，飽和松散砂土地基則有可能產(chǎn)生液化或大量震陷變形，甚至喪失承載力。這是因為土顆粒松散排列并在外部動(dòng)力作用下使顆粒的位置產(chǎn)生錯位，以達到新的平衡，瞬間產(chǎn)生較高的超靜孔隙水壓力，有效應力迅速降低。對這種地基進(jìn)行處理的月的就是使它變得較為密實(shí)，消除在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生液化的可能性。

二、軟地基處理的方法

1、換填墊層方法，主要適用于淺層面的軟地基和不均勻的地基。利用這樣的方法可以加速軟弱土層的排水固結，使地基降沉變小，提高地基的承載力。

2、砂石樁法，主要是針對密集松散的砂石、粉土、粘性土、雜填土等地基，提高地基的承載力和降低壓縮性，也可用于處理可液化地基。對飽和粘土地基上變形控制不嚴的工程也可采用砂石樁置換處理，使砂石樁與軟粘土構成復合地基，加速軟土的排水固結，提高地基承載力。

3、夯實(shí)水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。這種方法的主要特點(diǎn)是成本較低，施工時(shí)間段，造價(jià)較為容易控制。目前在北京、河北等地的舊城區危改小區工程中得到不少成功的應用。

4、水泥土攪拌樁是膠結法處理軟土地基的一種，它利用水泥或石灰等材料作為固化劑的主劑，通過(guò)特制的深層攪拌機械，在地基深處將軟土和固化劑（漿液或粉體）強制攪拌，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的一系列物理、化學(xué)反應，使軟土固結成具有整體性、水穩定性和一定強度的地基，以達到提高地基承載力、減少地基沉降量的目的。其地基應視為復合地基，樁土共同承擔荷載。它具有施工速度快，設備輕便，便于移動(dòng)，方法容易掌握，處理深度較大等優(yōu)點(diǎn)。

5、真空預壓法是在需要加固的軟土地基內設置砂井或塑料排水板，然后在地面鋪設砂墊層，其上覆蓋不透氣的密封膜使其與大氣隔絕，通過(guò)埋設于砂墊層中的吸水管道，用真空裝置進(jìn)行抽氣，將膜內空氣排出，因而在膜內外產(chǎn)生氣壓差，氣壓差即轉變成作用于地基上的荷載，地基不會(huì )產(chǎn)生剪切破壞，這對軟土地基是有利的。該方法不需要堆載，省去了加載和卸荷工序，縮短了預壓時(shí)間，省去了大量堆載材料，所使用的設備及施工工藝均比較簡(jiǎn)單，無(wú)需大量的大型設備，便于大面積施工。

6、高壓噴射注漿法主要是在一些淤泥、淤泥質(zhì)土和粉土等地基中使用。由于在這類(lèi)地基中含有較多的大粒塊石，較多的植物根莖和有機質(zhì)，所以要充分的去檢驗土地的適應性。

7、石灰樁法主要應用于一些處于飽和狀態(tài)的淤泥、淤泥質(zhì)土以及雜填土等地基，在地下水以上的土層，可以通過(guò)減少生石灰的使用量，增加混合料的含水量提高樁身的強度，最終達到提高地基的承載力的目的

8、強夯法適用于處理碎石土、砂土、低飽和度的粉土與粘性土、濕陷性黃土、雜填土和素填土等地基。強夯置換法適用于高飽和度的粉土，軟流塑的粘性土等地基上對變形控制不嚴的工程，在設計之前必須要充分的對現場(chǎng)進(jìn)行檢測，看看其情況適合怎樣的設計能更好的提高地基的承載力。這兩種方法主要是通過(guò)提高土地的強度和剛度，減少壓縮，最終時(shí)基層土地的抗震動(dòng)液化能力得到改善。

9、灰土擠密樁法和土擠密樁法適用于處理地下水位以上的濕陷性黃土、素填土和雜填土等地基，可處理的深度為5～15m。當用來(lái)消除地基土的濕陷性時(shí)，宜采用土擠密樁法；當用來(lái)提高地基土的承載力或增強其水穩定性時(shí)，宜采用灰土擠密樁法；當地基土的含水量大于24%、飽和度大于65%時(shí)，不宜采用這種方法?；彝翑D密樁法和土擠密樁法在消除土的濕陷性和減少滲透性方面效果基本相同，土擠密樁法地基的承載力和水穩定性不及灰土擠密樁法。

10、振沖法分加填料和不加填料兩種。加填料的通常稱(chēng)為振沖碎石樁法。振沖法適用于處理砂土、粉土、粉質(zhì)粘土、素填土和雜填土等地基。對于處理不排水抗剪強度不小于20kpa的粘性土和飽和黃土地基，應在施工前通過(guò)現場(chǎng)試驗確定其適用性。不加填料振沖加密適用于處理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振沖碎石樁主要用來(lái)提高地基承載力，減少地基沉降量，還可用來(lái)提高土坡的抗滑穩定性或提高土體的抗剪強度。

11、加筋路基法對于沉降量不大的路堤，高路堤填土適當采用土工布墊隔，限制了軟基和路基的側向位移，增加了側向約束，從而降低應力水平，加強了路基剛度與穩定性，提高了路基的水平橫向排水，使荷載均布。采用土工布覆蓋攤鋪，既提高路基剛度，也使邊坡受到維護，有利于排水，增加地基穩定性。

三、地基處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

地基處理方法是工程建設領(lǐng)域的世界性難題，也是研究的主要方向。在工程技術(shù)日益發(fā)展的今天，地基處理技術(shù)的發(fā)展趨勢也日益向計算機化和復合型方向發(fā)展。如綜合性復合地基的研究突破了基于加固機理研究重于作用機理或功能疊加的束縛，更加側重于綜合效應考慮，力求實(shí)現乘數效應。又如，復合地基的計算理論，原先的復合樁基承載力計算由于引入的參數過(guò)多，極易導致數據的失真，而對地基變形的計算也由于將樁土分開(kāi)考慮導致數據計算因不夠全面而出現屢屢失誤，往往浪費了大量的寶貴時(shí)間，而利用計算機在數值分析上的優(yōu)勢，如三維數值、設計軟件等，不僅能提高樁基承載力和變形系數計算的精確度，而還能大大提高工程設計的質(zhì)量和效率

四、結論

我國地域遼闊,地質(zhì)條件變化非常大,差異也尤為明顯,而鐵路建設項目工程量大,施工周期長(cháng),經(jīng)濟欠發(fā)達,設計可靠度低,盡管我國積累了一大批重要的地基處理技術(shù)，一些技術(shù)甚至領(lǐng)先于世界先進(jìn)水平，并在世界范圍內得到推廣和運用。然而，隨著(zhù)鐵路建筑環(huán)境的日漸復雜化，強調實(shí)踐先于理論的地基處理技術(shù)仍然面臨著(zhù)巨大的挑戰，可研究的潛力依然還很大，如地基處理新方法、新工藝和新技術(shù)的應用，大大拓展了地基處理的適用范圍。如使用大量樁基礎工程,必然造成施工工期延長(cháng),施工費用加大,也造成工程費用的浪費,這是也是我國國情和財力所不允許的。因此,低廉、快速的地基處理施工技術(shù)非常適合中國國情。

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