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【摘 要】 随着高铁建设的飞速发展，软土地基处理是其重要环节，在软土地基上建造建筑物或是进行路基施工，都要求对软土地基进行处理。本文根据作者多年工作经验就高铁施工中的软土地基处理方法进行了分析。
【关键词】 高速铁路；软土；地基；处理
一、软土的特性
渗透性差
软土的可渗透性较差。由于软土的渗透性弱、含水量大且容易呈饱和态，土体的固结过程较为漫长。另外，软土在受荷初期容易出现高空隙水压，将会对地基的强度造成影响。
压缩性高和抗剪强度低
软土属于高压缩性土，压缩性随液限和含水量增加而增大。因此，在施工荷载下，软土变形大、不稳定且不均匀。由不排水三轴试验得到的软土抗剪强度较低，土体固结程度较低。另外，软土还具有较为明显的蠕变性和触变性。
高含水率和高空隙率
软土的一般含水率为50%～70%，液限为40%～60%，天然孔隙比1～2，饱和度大于95%。其中，含水率随液限的增大而增加，随天然孔隙比增加而增加，决定了软土具有较高的可压缩性和较弱的抗剪强度。另外，含水量是影响土壤压实的重要因素之一。
二、软土地基概述
软土地基定义中指出：软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及構造物的形式、种类、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。
软土地基在高铁工程中造成的危害
软土地基给高铁施工造成的危害是全面的，那么造成这种情况主要是勘察设计不准确或不详细，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计；还有已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物，高铁施工中一定要对所有软土地基进行处理，不能有半点马虎。在作了软土地基处理，还是要注意施工不当，施工不力造成路堤失稳；比如地质资料不准确，所造成填土速度过快，后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。还有就是堆料不当，这主要还是出现在不按规定处理，碾压不当或填土过快，造成路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层，这一地层通常被称为“硬壳层”。在高铁施工中对于“硬壳层”的研究还是比较多，因为这一层土地可以起到承重和扩散应力作用，利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好，则达不到预想的效果。
三、软土地基的处理措施
为了保证软土及松软土地基的稳定性，并且能够有效的控制路基工后沉降，一般都需要对软土地基进行有效的加固处理。软土地基处理措施种类大致可以分为以下几类：
（1）均质地基：经过处理后，地基使用范围内的土质得到了全面改善，土的物理力学性质基本相同，如电化学注浆等；
（2）多层地基：常见的是双层地基，指加固层较薄，并且同下覆的天然土层共同承受加载压力作用，两层均在压缩层范围内的情况，如各种开挖置换垫层；
（3）复合地基：当天然软土地基在其地基加固处理的过程中，通过增强、置换部分土体，或者在天然软土地基中设置加筋材料，天然软土地基土体和加固体两部分共同组成了加固区，共同承受上部荷载的作用；常见的有水泥搅拌桩复合地基、CFG桩复合地基等；
（4）新型地基处理措施：高强度桩（帽）网结构（如混凝土管桩、预应力混凝土管桩等）、桩板结构等。要选择符合要求并且经济实用的软土地基处理措施，必须深入研究地基处理的依据和目的，并考虑地基性状、路堤标准、对环境的影响等因素。在实际的工程中，应该根据具体的工程地质条件和荷载条件，因地制宜地采用合理的软土地基处理措施，这样可以取得良好的工程质量，达到良好的工程经济效果，同时也可以缩短工程工期。高速铁路常用的软土地基加固措施主要有：挖除换填垫层法、堆载预压法、强夯法、砂石桩法、真空联合堆载预压法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、现浇混凝土薄壁管桩法、预应力混凝土管桩法、CFG桩法等等。
四、实例分析
工程所处地形较为平坦，地面的标高是215m，深层搅拌桩加固的深度为0+38.5～+154m，搅拌桩的直径为0.15m。其中上半部分的桩柱的路肩间距是1.1m，边坡距为1.2m，而下半部分的则是1.2m和1.4m。工程的下层地基的主要构成为粉土、粘土和粉质粘土。按照从低到高将地基分了三层，其中1、2底层的渗透系数分别是0.4×10-3cm2/s，1.44cm2/s，其中第3层被详细划分了两层，具体的物力力学数据见表1。
五、搅拌桩施工工艺过程分析
1.施工设备
目前常用于搅拌桩施工的设备是PH—5B和PH—5D两种设备，其加固深度可以达到18m，其中PH—5D的最大扭矩达到了55kN·m。
2.试桩阶段
在进行正式施工前，试桩对于掌握必要的数据有着重要的意义。根据施工现场的复搅深度和加固深度，决定选择PH-5D型深层搅拌机来进行试桩。对PH-5D型深层搅拌机的复搅深度、实际钻进等参数进行详细考察之后，认为试桩阶段水泥掺入比例应当选择为15%。在相关的复搅工艺和不复搅工艺的标准规定下进行了严格了试桩，最终得到不采用复搅工艺在工程稳定上存在很大的问题，因此应当使用复搅工艺成桩。
3.现场地基处理
地基的处理考虑到PH—5B机型有限的复搅能力，决定不予采用，因此使用了在国内工程项目中应用广泛并且能够用于全程复搅的GPP-5B型搅拌机。施工现场的处理使用的是苏州P103215级水泥，水泥的掺水量为15%。深层搅拌桩的质量检测方法是通过室内无侧抗压或者钻探取芯的方法来进行的，为了保证检验的准确性，决定使用钻探取芯的流行方法，并且增加了取样的数量，将其改为常规检验取样数量的30倍。
4.搅拌速度的控制
水泥的均匀性很大程度上是取决于搅拌速度，速度过大或者过慢都会导致水泥的不均匀。控制好搅拌速度也就成为了影响搅拌桩施工工艺的重要部分。为了准确研究各种搅拌速度对桩体强度的影响。因此以正常搅拌速度为标准，设置了两个对比项，一个增加一级搅拌速度，另一个降低一级搅拌速度。在这样的对比试验后，发现降低速度的实验组在喷桩上存在很大的困难，只有部分勉强成桩；增加速度的则难以成桩，可以利用目前使用的施工机械对搅拌桩速度进行改变所取得的效果不佳。
5.复搅拌次数的作用
复搅次数很大程度上会影响到成桩的强度，对于淤泥质粘土的桩体影响甚大，因此研究复搅拌次数对桩体强度的影响对施工工艺的成效有明显的意义。因此在桩体中挑选了3根桩体，对原有搅拌次数进行了增加，然后连续七天对实验组桩体的静力触探值进行了测定。得到结果：如果增加一次搅拌，在桩体8m以下的部分比贯入阻力有些许降低，而在8m以上的灌入阻力则增加了许多，并且桩体的均匀性有所降低，因此在实际的施工过程中还是增加了一次复搅来提供施工工艺的效果。
六、结束语
铁路运输作为当前技术条件下规模性、便捷性表现最为突出的交通运输方式，对于地基处理的要求较高，必须根据具体情况选择更经济有效的软土处理的施工方法，针对高速铁路软土地基建设过程中可能遇到的各种问题展开详细分析与研究，确保高速铁路软土地基施工安全顺畅的完成。
参考文献：
[1] JTJ017～96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].
[2]王祥.高速铁路软土路基采用粉喷桩处理的沉降预测与控制[J].岩石力学与工程学报，2007，26（8）：1728.
【关键词】 高速铁路；软土；地基；处理
一、软土的特性
渗透性差
软土的可渗透性较差。由于软土的渗透性弱、含水量大且容易呈饱和态，土体的固结过程较为漫长。另外，软土在受荷初期容易出现高空隙水压，将会对地基的强度造成影响。
压缩性高和抗剪强度低
软土属于高压缩性土，压缩性随液限和含水量增加而增大。因此，在施工荷载下，软土变形大、不稳定且不均匀。由不排水三轴试验得到的软土抗剪强度较低，土体固结程度较低。另外，软土还具有较为明显的蠕变性和触变性。
高含水率和高空隙率
软土的一般含水率为50%～70%，液限为40%～60%，天然孔隙比1～2，饱和度大于95%。其中，含水率随液限的增大而增加，随天然孔隙比增加而增加，决定了软土具有较高的可压缩性和较弱的抗剪强度。另外，含水量是影响土壤压实的重要因素之一。
二、软土地基概述
软土地基定义中指出：软土地基不能简单地只按地基条件确定，因填方形状及施工状况而异，有必要在充分研究填方及構造物的形式、种类、规模、地基特性的基础上，判断是否应按软土地基处理。
软土地基在高铁工程中造成的危害
软土地基给高铁施工造成的危害是全面的，那么造成这种情况主要是勘察设计不准确或不详细，导致对应该作软基处理的地段未作处理设计；还有已知是软土地基，但是未做好软土地基处理，造成路堤失稳或危及线外建筑物，高铁施工中一定要对所有软土地基进行处理，不能有半点马虎。在作了软土地基处理，还是要注意施工不当，施工不力造成路堤失稳；比如地质资料不准确，所造成填土速度过快，后加的反压护道又阻塞了砂垫层的排水通道。还有就是堆料不当，这主要还是出现在不按规定处理，碾压不当或填土过快，造成路堤失稳。软土地基上往往有一层强度比软土高的土层，这一地层通常被称为“硬壳层”。在高铁施工中对于“硬壳层”的研究还是比较多，因为这一层土地可以起到承重和扩散应力作用，利用好“硬壳层”对于减少工程投资是有意义的。但若对“硬壳层”的勘察、利用工作做得不好，则达不到预想的效果。
三、软土地基的处理措施
为了保证软土及松软土地基的稳定性，并且能够有效的控制路基工后沉降，一般都需要对软土地基进行有效的加固处理。软土地基处理措施种类大致可以分为以下几类：
（1）均质地基：经过处理后，地基使用范围内的土质得到了全面改善，土的物理力学性质基本相同，如电化学注浆等；
（2）多层地基：常见的是双层地基，指加固层较薄，并且同下覆的天然土层共同承受加载压力作用，两层均在压缩层范围内的情况，如各种开挖置换垫层；
（3）复合地基：当天然软土地基在其地基加固处理的过程中，通过增强、置换部分土体，或者在天然软土地基中设置加筋材料，天然软土地基土体和加固体两部分共同组成了加固区，共同承受上部荷载的作用；常见的有水泥搅拌桩复合地基、CFG桩复合地基等；
（4）新型地基处理措施：高强度桩（帽）网结构（如混凝土管桩、预应力混凝土管桩等）、桩板结构等。要选择符合要求并且经济实用的软土地基处理措施，必须深入研究地基处理的依据和目的，并考虑地基性状、路堤标准、对环境的影响等因素。在实际的工程中，应该根据具体的工程地质条件和荷载条件，因地制宜地采用合理的软土地基处理措施，这样可以取得良好的工程质量，达到良好的工程经济效果，同时也可以缩短工程工期。高速铁路常用的软土地基加固措施主要有：挖除换填垫层法、堆载预压法、强夯法、砂石桩法、真空联合堆载预压法、水泥土搅拌法、高压喷射注浆法、现浇混凝土薄壁管桩法、预应力混凝土管桩法、CFG桩法等等。
四、实例分析
工程所处地形较为平坦，地面的标高是215m，深层搅拌桩加固的深度为0+38.5～+154m，搅拌桩的直径为0.15m。其中上半部分的桩柱的路肩间距是1.1m，边坡距为1.2m，而下半部分的则是1.2m和1.4m。工程的下层地基的主要构成为粉土、粘土和粉质粘土。按照从低到高将地基分了三层，其中1、2底层的渗透系数分别是0.4×10-3cm2/s，1.44cm2/s，其中第3层被详细划分了两层，具体的物力力学数据见表1。
五、搅拌桩施工工艺过程分析
1.施工设备
目前常用于搅拌桩施工的设备是PH—5B和PH—5D两种设备，其加固深度可以达到18m，其中PH—5D的最大扭矩达到了55kN·m。
2.试桩阶段
在进行正式施工前，试桩对于掌握必要的数据有着重要的意义。根据施工现场的复搅深度和加固深度，决定选择PH-5D型深层搅拌机来进行试桩。对PH-5D型深层搅拌机的复搅深度、实际钻进等参数进行详细考察之后，认为试桩阶段水泥掺入比例应当选择为15%。在相关的复搅工艺和不复搅工艺的标准规定下进行了严格了试桩，最终得到不采用复搅工艺在工程稳定上存在很大的问题，因此应当使用复搅工艺成桩。
3.现场地基处理
地基的处理考虑到PH—5B机型有限的复搅能力，决定不予采用，因此使用了在国内工程项目中应用广泛并且能够用于全程复搅的GPP-5B型搅拌机。施工现场的处理使用的是苏州P103215级水泥，水泥的掺水量为15%。深层搅拌桩的质量检测方法是通过室内无侧抗压或者钻探取芯的方法来进行的，为了保证检验的准确性，决定使用钻探取芯的流行方法，并且增加了取样的数量，将其改为常规检验取样数量的30倍。
4.搅拌速度的控制
水泥的均匀性很大程度上是取决于搅拌速度，速度过大或者过慢都会导致水泥的不均匀。控制好搅拌速度也就成为了影响搅拌桩施工工艺的重要部分。为了准确研究各种搅拌速度对桩体强度的影响。因此以正常搅拌速度为标准，设置了两个对比项，一个增加一级搅拌速度，另一个降低一级搅拌速度。在这样的对比试验后，发现降低速度的实验组在喷桩上存在很大的困难，只有部分勉强成桩；增加速度的则难以成桩，可以利用目前使用的施工机械对搅拌桩速度进行改变所取得的效果不佳。
5.复搅拌次数的作用
复搅次数很大程度上会影响到成桩的强度，对于淤泥质粘土的桩体影响甚大，因此研究复搅拌次数对桩体强度的影响对施工工艺的成效有明显的意义。因此在桩体中挑选了3根桩体，对原有搅拌次数进行了增加，然后连续七天对实验组桩体的静力触探值进行了测定。得到结果：如果增加一次搅拌，在桩体8m以下的部分比贯入阻力有些许降低，而在8m以上的灌入阻力则增加了许多，并且桩体的均匀性有所降低，因此在实际的施工过程中还是增加了一次复搅来提供施工工艺的效果。
六、结束语
铁路运输作为当前技术条件下规模性、便捷性表现最为突出的交通运输方式，对于地基处理的要求较高，必须根据具体情况选择更经济有效的软土处理的施工方法，针对高速铁路软土地基建设过程中可能遇到的各种问题展开详细分析与研究，确保高速铁路软土地基施工安全顺畅的完成。
参考文献：
[1] JTJ017～96，公路软土地基路堤设计与施工技术规范[S].
[2]王祥.高速铁路软土路基采用粉喷桩处理的沉降预测与控制[J].岩石力学与工程学报，2007，26（8）：1728.