重载铁路软土路基加固处理技术的应用探析

陈和应/中铁十一局集团第二工程有限公司

重载铁路软土路基加固处理技术的应用探析

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【摘 要】随着社会的发展，各种各样的运输方式充斥在我们的眼前。民间也有一句话，要想富，先修路。近几年来，我国加大资金投入，进行政策扶持，进行各样各样运输干线的建设。如今，密密麻麻的线路网，已遍布全国各地，为人们的出行提供了便利，也促进了全国范围内货物的流通。铁路作为长途运输中重要的方式，在全国的干线运输中发挥着重要的作用。关于铁路运输，最重要的进行路基的建设，增强路基的坚固程度，提高铁路线路的使用寿命。本文将从重载铁路软土路基加固处理技术的应用出发，分析目前常用的加固技术，对它们的优劣势进行评估，从而实现加固技术的一个科学应用。

【关键词】重载铁路； 软土路基； 加固处理技术； 应用

前言

在铁路运输中，对于铁路线路的修建非常关键，主要是进行软土路基的加固，轨道的铺设等。铁路运输具有多种优点，速度快，承载重量突出，是我国运输事业中的重要角色。重载铁路主要是进行大宗货物的运输，承载量大，运输密度大，运输速度快，对铁道的软土路基建设要求更加严格，坚固程度尤为重要。

一、软土路基概述

软土路基，从字面意思来理解，就是指含土层较软的地基，它的硬度和强度较低，有机物含量较高，土质绵软，空隙较大，颗粒物较多，比较容易发现塌陷和沉降。

因此对软土路基的处理主要是进行加固，排水，提高它的硬度、抗压性和稳定性。

二、软土路基加固处理技术的应用

由于重载铁路承载重量突出的特点，对软土路基的坚固程度就有更加严格。目前，我国对软土路基加固技术有了一定的实际应用。

（一）花管注浆技术的应用

花管注浆技术是将注浆管以钻孔的形式插入软土层，采用分段的注浆方式注射浆液，利用压力的方式进入土层均匀扩散，通过浆液的凝固，增强土层的粘性凝聚力，呈现一种网状的固体形式，提高了软土层的坚固度，在一定程度上提高了承载能力，就如同建造房子使用的混凝土一样，浆液发挥着混凝剂的作用，比较结实耐用。在土层外围，永久性的保留一定的注浆外管，露出桨管的顶端部位，便于后期的注浆凝固，技术操作。

花管注浆技术的作用：第一，逐步渗入，提高密度。在压力的作用下，浆液慢慢渗透到在各种缝隙之中，也会自身形成劈裂，致使浆液的逐步渗透。这是压力作用的结果，浆液填充满之后，形成一股强大的压密力量，促进缝隙的挤压，进行破损修复。浆液慢慢的与土层、水泥进行混合凝固，提高了软基土层的密度，从而提高了土层强度和防水性。第二，骨架作用。土地加密以后，土层强度增加，稳定性增强。在注浆过程中，随着浆液流动，与土层等进行混合，在凝固之后就形成了一个自己的小立体框架，相当于一个承担整个土层的骨架。第三，通过该技术的应用，减少了土层中的小缝隙，增强了土层的严密性。没有了一定的进水通道，防止了水的渗透，降低了水对软土路基的侵袭，增强了它的使用寿命。第四，土质改性作用。当浆液与土层中的各种物质相结合，就导致了土质发生一系列的化学变化，这些化学反应在一定程度上提高了软土路基的强度，提高了它的承载能力。

在花管注浆的实际应用中，技术人员进行了一定的革新，采用动态的形式实时观测浆液的流动范围，不断的进行调整，实现最佳的技术效果。

注浆花管技术操作简单，基本不破坏地基，成本小、造价低、灵活度高，但存在一定的弊端。在注浆过程中，容易发生浆管爆裂的风险，导致技术无法正常使用。

（二）粉喷桩技术的应用

粉喷桩技术是水泥搅拌桩技术的一种，比较新颖。主要通过施工压力的器械对原材料水泥粉体以压入空气的形式注入到软土地基中，使注射进去的材料和原来的土层进行充分的混合搅拌，发生物理反应，实现软土地基的加固。原材料水泥粉体主要充当固化剂的作用。这种物理反应之后的复合型土层比原有的天然土层强度高，密度大，承载能力和坚固程度都有一定程度的提高。

粉喷桩工作机理就是固化剂与软土层进行水泥的水解和水化反应、黏土颗粒与水泥化合物的反应、碳酸化作用等一些列的物理、化学反应后形成的高强度、复合型土层，从而进行加固。

粉喷桩技术的应用条件：土质要有湿度，淤泥、粘性土比较适用，土质水分含量不能超过百分之三十，要求粘性指数要达标，同时根据气候和地区特点适当加入不同的材料进行处理，避免影响加固效果。

粉喷桩加固技术的作用：第一，充当了桩体。通过技术加固，这个土层的作用力较之之前更加均衡，使得土层之间的凝聚作用更强，随着水泥土的凝固，基本上也就形成了一个比较强劲的桩体，作用着整个土层。第二，垫层作用，这个是根据固化剂的流动范围决定的，在各种反应下，天然土层变成了复合型土层，特质明显，作用力也在发生变化。某种程度上起着垫层的作用。第三，加固的过程就是加压变密的过程，桩体加入，桩体自身可以与自然界的一些元素发生膨化作用，对桩体周围的土进行挤压，提高土层的强度。

粉喷桩技术在施工中应用比较普遍，但是它的成本造价较高，而且对施工的条件要求比较严格，限制多。

三、应用现状分析

软土层，在我国分布范围较广，由于自身的特点，在道路建设中存有明显的弊端。它的承载能力较低，容易塌陷变形，造成一定的安全事故，因此对软土地基加固技术的研究很有必要。

（一）技术应用存在一定的局限性

通过对上述两种加固技术的分析，我们可以看到在加固技术应用上还存在一定的弊端，受地形、气候的影响比较明显，限制性较大。在加上软土自身渗透性较差，短期的加固根本作用不大，需要通过技术进行高强度的加大。但是技术应用上适应性不强，要考虑的因素过多，在一定程度上阻碍了施工进程，提高了成本。

（二）技术自身深度不够

我国使用的软土地基加固方法很多，但是技术的应用程度都不是很理想，不能将各种加固技术的效用发挥到机制，这是一个小硬伤。许多技术也是从国外引进的，实际操作并不多，不够熟练。在今后的施工实践中，要敢于尝试，敢于摸索，不断对技术进行改进，提高技术的使用性和应用广度、范围，提高施工质量，加强地基坚固程度。

四、结束语

虽然各种加固技术在我国施工中得到了应用，但还存在一定的局限性，适用程度低，拖延了施工进度。各种加固技术都有其优势和不足，应加以改进，根据施工情况进行技术选择，最大程度的提高软土地基的坚固程度。

参考文献：

[1]俞皓.粉喷桩在江阴港区铁路软基处理中的应用与研究[J].建筑与土木工程，2015（5）：33-35.

[2]孙亚光.体外预应力技术在重载铁路桥梁加固中的应用研究[J].土木工程，2014(6)：26-27.