高速铁路软地基处理
摘要：地基是指建筑物下面支承基础的土体或岩体。作为建筑地基的土层分为岩石、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两类。地基处理是指改善支承建筑物的地基（土或岩石）的承载能力或抗渗能力所采取的工程技术措施。采用科学合理地基处理方法,充分发挥原地基土承载力,就地取材,施工工艺简单,施工速度快,地基处理费用低的特点。
关键词： 地基承载力地基处理软地基
中图分类号：tu4 文献标识码：a 文章编号：
在高速铁路建设施工过程中，我们经常会遇到软地基，所谓的软地基就是指强度低,压缩量较高的软弱土层.多数含有一定的有机物质并且承栽力方面比较差的、需要在建筑工艺方面进行特殊处理的、比较松软的地基。这样的地基在施工过程中一定要进行技术方面的处理才能确保建筑的质量。路基的地基处理对整个铁路工程建设及其重要，选择合适的地基处理可以大大减小整条铁路的造价。
一、软地基的分类
1、粉土
粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10的土。
2、软粘土
粘粒含量较多，由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力学性质也就呈现与之对应的特点---低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。渗透系数很小，渗透系数小则固结速率就很慢，有效应力增长缓慢，从而沉降稳定慢，地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。
3、松散砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振动等)作用时，饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位，以达到新的平衡，瞬间产生较高的超静孔隙水压力，有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的月的就是使它变得较为密实，消除在动荷载作用下产生液化的可能性。
二、软地基处理的方法
1、换填垫层方法，主要适用于浅层面的软地基和不均匀的地基。利用这样的方法可以加速软弱土层的排水固结，使地基降沉变小，提高地基的承载力。
2、砂石桩法，主要是针对密集松散的砂石、粉土、粘性土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。
3、夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。这种方法的主要特点是成本较低，施工时间段，造价较为容易控制。目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。
4、水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种，它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基，桩土共同承担荷载。它具有施工速度快，设备轻便，便于移动，方法容易掌握，处理深度较大等优点。
5、真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了大量堆载材料，所使用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于大面积施工。
6、高压喷射注浆法主要是在一些淤泥、淤泥质土和粉土等地基中使用。由于在这类地基中含有较多的大粒块石，较多的植物根茎和有机质，所以要充分的去检验土地的适应性。
7、石灰桩法主要应用于一些处于饱和状态的淤泥、淤泥质土以及杂填土等地基，在地下水以上的土层，可以通过减少生石灰的使用量，增加混合料的含水量提高桩身的强度，最终达到提高地基的承载力的目的
8、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计之前必须要充分的对现场进行检测，看看其情况适合怎样的设计能更好的提高地基的承载力。这两种方法主要是通过提高土地的强度和刚度，减少压缩，最终时基层土地的抗震动液化能力得到改善。
9、灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。
10、振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kpa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。
11、加筋路基法对于沉降量不大的路堤，高路堤填土适当采用土工布垫隔，限制了软基和路基的侧向位移，增加了侧向约束，从而降低应力水平，加强了路基刚度与稳定性，提高了路基的水平横向排水，使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺，既提高路基刚度，也使边坡受到维护，有利于排水，增加地基稳定性。
三、地基处理技术的发展趋势
地基处理方法是工程建设领域的世界性难题，也是研究的主要方向。在工程技术日益发展的今天，地基处理技术的发展趋势也日益向计算机化和复合型方向发展。如综合性复合地基的研究突破了基于加固机理研究重于作用机理或功能叠加的束缚，更加侧重于综合效应考虑，力求实现乘数效应。又如，复合地基的计算理论，原先的复合桩基承载力计算由于引入的参数过多，极易导致数据的失真，而对地基变形的计算也由于将桩土分开考虑导致数据计算因不够全面而出现屡屡失误，往往浪费了大量的宝贵时间，而利用计算机在数值分析上的优势，如三维数值、设计软件等，不仅能提高桩基承载力和变形系数计算的精确度，而还能大大提高工程设计的质量和效率
四、结论
我国地域辽阔,地质条件变化非常大,差异也尤为明显,而铁路建设项目工程量大,施工周期长,经济欠发达,设计可靠度低,尽管我国积累了一大批重要的地基处理技术，一些技术甚至领先于世界先进水平，并在世界范围内得到推广和运用。然而，随着铁路建筑环境的日渐复杂化，强调实践先于理论的地基处理技术仍然面临着巨大的挑战，可研究的潜力依然还很大，如地基处理新方法、新工艺和新技术的应用，大大拓展了地基处理的适用范围。如使用大量桩基础工程,必然造成施工工期延长,施工费用加大,也造成工程费用的浪费,这是也是我国国情和财力所不允许的。因此,低廉、快速的地基处理施工技术非常适合中国国情。
参考文献：
[1]宋国华.房屋基础工程的时间探讨[j].民营科技.2011(03).
[2]魏宇.论述房屋建筑工程的软地基处理[j].民营科技.2011(03).
[3]周荣娟.浅议房屋建筑软土地基施工技术[j].企业家天地(理论版).2011(11).
［4］黄凤清．人工挖孔桩在施工中几个特殊问题技术处理［j］．铜业工程，2008（4）．
［5］阮广雄，刘永昌．钻孔振击碎石桩加固地基的工程应用［j］．山西建筑，2006（5）．
［6］彭第，潘殿琦，李海礁，张坤．地基处理新技术及发展趋势［j］．长春工程学院学报，2007（3）
关键词： 地基承载力地基处理软地基
中图分类号：tu4 文献标识码：a 文章编号：
在高速铁路建设施工过程中，我们经常会遇到软地基，所谓的软地基就是指强度低,压缩量较高的软弱土层.多数含有一定的有机物质并且承栽力方面比较差的、需要在建筑工艺方面进行特殊处理的、比较松软的地基。这样的地基在施工过程中一定要进行技术方面的处理才能确保建筑的质量。路基的地基处理对整个铁路工程建设及其重要，选择合适的地基处理可以大大减小整条铁路的造价。
一、软地基的分类
1、粉土
粉土是指粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数等于或小于10的土。
2、软粘土
粘粒含量较多，由于其高粘粒含量、高含水量、大孔隙比，因而其力学性质也就呈现与之对应的特点---低强度、高压缩性、低渗透性、高灵敏度。渗透系数很小，渗透系数小则固结速率就很慢，有效应力增长缓慢，从而沉降稳定慢，地基强度增长也十分缓慢。这一特点是严重制约地基处理方法和处理效果的重要方面。
3、松散砂土
粉砂或细砂地基在静荷载作用下常具有较高的强度。但是当振动荷载(地震、机械振动等)作用时，饱和松散砂土地基则有可能产生液化或大量震陷变形，甚至丧失承载力。这是因为土颗粒松散排列并在外部动力作用下使颗粒的位置产生错位，以达到新的平衡，瞬间产生较高的超静孔隙水压力，有效应力迅速降低。对这种地基进行处理的月的就是使它变得较为密实，消除在动荷载作用下产生液化的可能性。
二、软地基处理的方法
1、换填垫层方法，主要适用于浅层面的软地基和不均匀的地基。利用这样的方法可以加速软弱土层的排水固结，使地基降沉变小，提高地基的承载力。
2、砂石桩法，主要是针对密集松散的砂石、粉土、粘性土、杂填土等地基，提高地基的承载力和降低压缩性，也可用于处理可液化地基。对饱和粘土地基上变形控制不严的工程也可采用砂石桩置换处理，使砂石桩与软粘土构成复合地基，加速软土的排水固结，提高地基承载力。
3、夯实水泥土桩法适用于处理地下水位以上的粉土、素填土、杂填土、粘性土等地基。这种方法的主要特点是成本较低，施工时间段，造价较为容易控制。目前在北京、河北等地的旧城区危改小区工程中得到不少成功的应用。
4、水泥土搅拌桩是胶结法处理软土地基的一种，它利用水泥或石灰等材料作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械，在地基深处将软土和固化剂（浆液或粉体）强制搅拌，利用固化剂与软土之间所产生的一系列物理、化学反应，使软土固结成具有整体性、水稳定性和一定强度的地基，以达到提高地基承载力、减少地基沉降量的目的。其地基应视为复合地基，桩土共同承担荷载。它具有施工速度快，设备轻便，便于移动，方法容易掌握，处理深度较大等优点。
5、真空预压法是在需要加固的软土地基内设置砂井或塑料排水板，然后在地面铺设砂垫层，其上覆盖不透气的密封膜使其与大气隔绝，通过埋设于砂垫层中的吸水管道，用真空装置进行抽气，将膜内空气排出，因而在膜内外产生气压差，气压差即转变成作用于地基上的荷载，地基不会产生剪切破坏，这对软土地基是有利的。该方法不需要堆载，省去了加载和卸荷工序，缩短了预压时间，省去了大量堆载材料，所使用的设备及施工工艺均比较简单，无需大量的大型设备，便于大面积施工。
6、高压喷射注浆法主要是在一些淤泥、淤泥质土和粉土等地基中使用。由于在这类地基中含有较多的大粒块石，较多的植物根茎和有机质，所以要充分的去检验土地的适应性。
7、石灰桩法主要应用于一些处于饱和状态的淤泥、淤泥质土以及杂填土等地基，在地下水以上的土层，可以通过减少生石灰的使用量，增加混合料的含水量提高桩身的强度，最终达到提高地基的承载力的目的
8、强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、杂填土和素填土等地基。强夯置换法适用于高饱和度的粉土，软流塑的粘性土等地基上对变形控制不严的工程，在设计之前必须要充分的对现场进行检测，看看其情况适合怎样的设计能更好的提高地基的承载力。这两种方法主要是通过提高土地的强度和刚度，减少压缩，最终时基层土地的抗震动液化能力得到改善。
9、灰土挤密桩法和土挤密桩法适用于处理地下水位以上的湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基，可处理的深度为5～15m。当用来消除地基土的湿陷性时，宜采用土挤密桩法；当用来提高地基土的承载力或增强其水稳定性时，宜采用灰土挤密桩法；当地基土的含水量大于24%、饱和度大于65%时，不宜采用这种方法。灰土挤密桩法和土挤密桩法在消除土的湿陷性和减少渗透性方面效果基本相同，土挤密桩法地基的承载力和水稳定性不及灰土挤密桩法。
10、振冲法分加填料和不加填料两种。加填料的通常称为振冲碎石桩法。振冲法适用于处理砂土、粉土、粉质粘土、素填土和杂填土等地基。对于处理不排水抗剪强度不小于20kpa的粘性土和饱和黄土地基，应在施工前通过现场试验确定其适用性。不加填料振冲加密适用于处理粘粒含量不大于10%的中、粗砂地基。振冲碎石桩主要用来提高地基承载力，减少地基沉降量，还可用来提高土坡的抗滑稳定性或提高土体的抗剪强度。
11、加筋路基法对于沉降量不大的路堤，高路堤填土适当采用土工布垫隔，限制了软基和路基的侧向位移，增加了侧向约束，从而降低应力水平，加强了路基刚度与稳定性，提高了路基的水平横向排水，使荷载均布。采用土工布覆盖摊铺，既提高路基刚度，也使边坡受到维护，有利于排水，增加地基稳定性。
三、地基处理技术的发展趋势
地基处理方法是工程建设领域的世界性难题，也是研究的主要方向。在工程技术日益发展的今天，地基处理技术的发展趋势也日益向计算机化和复合型方向发展。如综合性复合地基的研究突破了基于加固机理研究重于作用机理或功能叠加的束缚，更加侧重于综合效应考虑，力求实现乘数效应。又如，复合地基的计算理论，原先的复合桩基承载力计算由于引入的参数过多，极易导致数据的失真，而对地基变形的计算也由于将桩土分开考虑导致数据计算因不够全面而出现屡屡失误，往往浪费了大量的宝贵时间，而利用计算机在数值分析上的优势，如三维数值、设计软件等，不仅能提高桩基承载力和变形系数计算的精确度，而还能大大提高工程设计的质量和效率
四、结论
我国地域辽阔,地质条件变化非常大,差异也尤为明显,而铁路建设项目工程量大,施工周期长,经济欠发达,设计可靠度低,尽管我国积累了一大批重要的地基处理技术，一些技术甚至领先于世界先进水平，并在世界范围内得到推广和运用。然而，随着铁路建筑环境的日渐复杂化，强调实践先于理论的地基处理技术仍然面临着巨大的挑战，可研究的潜力依然还很大，如地基处理新方法、新工艺和新技术的应用，大大拓展了地基处理的适用范围。如使用大量桩基础工程,必然造成施工工期延长,施工费用加大,也造成工程费用的浪费,这是也是我国国情和财力所不允许的。因此,低廉、快速的地基处理施工技术非常适合中国国情。
参考文献：
[1]宋国华.房屋基础工程的时间探讨[j].民营科技.2011(03).
[2]魏宇.论述房屋建筑工程的软地基处理[j].民营科技.2011(03).
[3]周荣娟.浅议房屋建筑软土地基施工技术[j].企业家天地(理论版).2011(11).
［4］黄凤清．人工挖孔桩在施工中几个特殊问题技术处理［j］．铜业工程，2008（4）．
［5］阮广雄，刘永昌．钻孔振击碎石桩加固地基的工程应用［j］．山西建筑，2006（5）．
［6］彭第，潘殿琦，李海礁，张坤．地基处理新技术及发展趋势［j］．长春工程学院学报，2007（3）
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