0 引言
随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，我国也开始重视提高列车的运行速度及质量的要求，而作为承载列车运行的基础路基的建设质量就显得尤为重要。本文结合海天至青岛铁路的建设实际情况，针对地震液化区路基、软土、盐渍土路基等不良地质段的处理情况，来阐述铁路路基地基处理的类型及施工技术措施。
1 工程概况
新建海天至青岛线德龙烟线海天站（含）至胶济线芝兰庄站（含）为国家一级客货共线单线铁路，线路所经地区主要为滨海平原区及冲击平原区，全线路基区间全长为63.575km，其中包含浸水路基、地震液化路基、盐渍土路基、软土路基等不良地基，针对上述不良地基，施工中结合现场实际情况分别采用了碎石桩、水泥搅拌桩、冲击碾压等施工工艺进行不良地段的路基处理，满足铁路路基施工质量要求，取得良好的施工效果。
2 铁路路基地基处理主要类型
2.1 水泥搅拌桩 水泥土搅拌桩适用于处理正常固结的淤泥与淤泥质土、粉土、饱和黄土、素填土、黏性土以及无地下水的饱和松散砂土等地基。搅拌桩根据其喷射水泥浆液或水泥粉体分为湿法和干法两种。当地基土的天然含水量小于30%（黄土含水量小于25%）、大于70%或地下水的pH值小于4时不宜采用干法。
2.2 冲击碾压 冲击压路机以非圆形轮沿地面对土石材料进行静压、搓揉、周期性冲击的连续作业，产生强烈的冲击波，向下具有地震波的传播特性。路基冲碾20遍后，1.5m层厚范围内压实度均增加3～5个百分点。形成1.0m～1.5m厚的1.0m～1.5m连续、均匀、密实的加固层，从而减小路堤的工后沉降率，提高路基整体强度与均匀性，使路基路面的综合强度与稳定性得全面提高。
2.3 碎石桩 碎石桩的材料可使桩因土体的渗透能力高出很多的优势，能形成竖向排水管，让土体内的水排出地面，排出路基外，加快路基排水固结。
3 铁路路基地理处理技术措施
3.1 水泥搅拌桩施工
3.1.1 技术要求
①施工前通过室内试验确定施工配合比。②桩体由水泥浆与土搅拌而成，主要材料由水泥、外加剂、粉煤灰和水拌制而成。③水泥搅拌桩大面积施工前，根据施工技术指南要求，选定三根桩进行成桩工艺性试验，以复核地质资料以及设备、工艺、施打顺序是否适宜，确定通过试桩确定水泥品种与强度等级、水泥掺入量及水胶比，取得搅拌桩水泥土的重度、相对密实度、无侧限抗压强度等指标以及钻机转速、提升速度、喷浆压力、搅拌机提升速度、复拌次数等施工数据。试验桩竖向全长钻取芯样，检查桩身无侧限抗压强度和桩身垂直度。
3.1.2 施工要求
①施工准备。现场准备：平整场地，应先挖除表层种植土，平整碾压密实K30≥60MPa/m，碾压密实后高度为桩顶标高以上50cm，机械进场。搅拌桩机、水泥浆搅拌机、压浆机等设备应经常检查、维修，保证施工过程顺利进行。检查电源、线路，并做好照明准备工作。水泥搅拌桩施工前清整施工道路，保证混凝土运输通畅。机械准备：本工程结合现场实际采用湿法及浆体喷射桩，机械采用PH5-A深层搅拌机。材料准备：根据现场地址情况，经过室内水泥土试验，固化剂采用P.O42.5水泥、粉煤灰（Ⅲ以上）、外加剂采用聚羧酸。
②施工工艺。1）在机械设备进场前平整好场地，并开挖合适的排水沟，其位置以不影响深层搅拌桩机施工为原则。2）测量放线：施工前根据放出的施工桩位，桩位中心点用钎子插入地下，并用白灰明示，桩位偏差不大于5cm。3）成孔顺序：成孔顺序采用从线路中心向两侧顺序推进。4）钻机就位：钻机就位后，应用钻机塔身的前后和左右的垂直标杆检查塔身导杆，校正位置，使钻杆垂直对准桩位中心，确保水泥搅拌桩垂直度容许偏差不大于1.5%。5）设备布置与安装调试：制浆点离桩机的水平输送距离不超过50m，以保证注浆出口压力保持在0.4～0.6MPa。机具安装时应注意深层搅拌桩机的组装就位、水泥浆液制备系统安装、用压力胶管连接灰浆泵出口与搅拌桩出口与搅拌桩的输浆进口应准确、紧密、稳固、可靠。6）钻进和提升速度控制：喷浆搅拌提升速度拟定为0.8m/min，并应使搅拌桩机提升速度与输浆速度同步，搅拌桩机下沉速度控制拟定在1.6～2.0m/min。7）移机：施作好前一根桩后钻机移位继续施作下一根桩。在施工过程中，临近水泥搅拌桩的桩位时常被土覆盖。有时还可能因钻机支撑时支撑脚压在桩位旁使标定的桩位移位。施作下一根桩前，必须按照轴线或周围桩的桩位检查桩位是否准确。
3.2 冲击碾压施工
3.2.1 技术要求
①测量。现场交桩以后，必须完成中线、水准的施工复测，并与相邻地段贯通闭合，之后才施放线路中心桩和路基边桩，中线，水准、边桩的测量误差必须符合施工测量的有关规定。测量工作必须贯彻复核制。依据中心位置、地面高程、断面尺寸放样冲击碾压两侧边桩，标明其轮廓并预留超宽。
②土工试验。施工前按照设计及验标要求，由中心试验室同监理见证取样，对选定的原地面土样进行土工试验，测试原土的含水量、塑性指数、标准击实等指标，为原地面冲击碾压施工提供各项试验数据，据此确定施工工艺及检测标准。
3.2.2 施工要求
①施工准备。现场准备：标出冲击碾压的范围，场地范围内地下构造物、管线和电线采取防护措施。清除处理范围内地表0.3m厚种植土。施工现场若有土坎、沟槽等应采用推土机、平地机或其它措施予以平整，对于坑穴等应填平夯实，且应防止基底积水。在施工范围内不得堆放有碍于冲击碾压的物品。试验设备准备：测试仪器、设备等应经过检验，性能可靠，精度满足试验要求。观测用的所有仪器应于试验工程开始前准备完毕。
②施工工艺。1）测点布置。横断面每百米一个，每个横断面设测点六个，分别是路基中线、与左、右边线（包括加宽部分）相距1m处。测点的高程、压实度在冲击碾压前统计完成。2）碾压方法。采用扩散分布的形状进行冲击碾压，以10～12m/h的速度行进，行驶两次为一遍，第二次行使时单轮从第一次两轮内边距中央通过，双边预留0.13m的间隙。当第二遍的第一次向内移动0.2m冲碾后，全幅碾压第一遍的间隙。第三遍时回复至第一遍的位置冲碾，冲击压路机向前行驶在纵向冲碾地面所形成的峰谷状态，应以单双两遍为一冲击单元。在双数遍冲击的情况下对转弯半径进行调整，使之与波谷交替冲碾，以控制地面峰谷，使表面尽量平整。以顺时针方向和逆时针方向冲碾五遍再交换作业。3）原地面初压：清表后使用激振力35t振动压路机快速碾压。在碾压过程中，严格遵循“先稳后振、先快后慢、纵向到底、横向到边、轮迹重叠”的要求，由两侧向中心纵向进退式碾压：静压1遍→弱振碾压2遍→强振碾压1遍。至此初压完成。为防止碾压后出现死角、漏压等缺陷，保证碾压均匀，要求横向同层接头部位轮迹有0.4～0.5m的重叠，相邻两区段纵向重叠1.0～1.5m。4）压实检测：初压后验收压实指标。检测采用压0～100cm实度、总沉降量及最后五遍的沉降量三项指标控制。即用环刀法检测压实度，水准仪测量高程。5）路基表面平整：包括宽度、横坡、平整度、等整修内容。严格按照设计结构尺寸进行。
3.3 碎石桩施工
3.3.1 技术要求
①原材料检查：进场前对材料取样，确保原材料符合设计及规范要求；②桩身密实度检查：采用动力触探进行随机检验，检验数量为桩孔总数的2%，且不少于三根。桩体密实度必须大于中密状态（N63.5≥10）。③复合地基承载力检查：采用单桩平板荷载试验，检验数量为桩总数2‰，且不少于3根。复合地基承载力不得小于150kPa。
3.3.2 施工要求
①施工准备。现场准备：沿路基前进方向的两边设计排水沟位置，挖纵向临时排水沟，将水引入当地的排水系统，路基中的水，利用挖的横向小沟引入纵向临时排水沟。晾晒后，将施工场地进行清理整平，清理包括路基用地范围内地面表层的种植土、树木、灌木丛、树根、既有房屋、道路、河沟、通讯、电力设施、上下水道、坟墓及其它建筑物。材料准备：碎石选择硬度较高的不易风化的粒径为20～50mm碎石，含泥量不大于5%。机械准备：DJ系列打桩机、ZL-30装载机。②测量、放样。按照平面一般布置图及碎石桩位坐标进行测量放样，用全站仪、钢尺定出每排桩位轴线和桩位中心，并用白灰和木桩作醒目标记，以免损坏。③桩架就位：桩架就位必须平整、稳固，套管尖插在测设好的标桩上并与地面保持垂直，垂直度偏差不大于1.5%。④振动沉管：开动振动器，利用振动器自重和激振力将套管沉入软土层中，直至设计标高。⑤管内灌入碎石：沉管至设计标高后，采用人工将经检验符合要求的碎石分批灌入套管中。每次加料量一般为管内1m堆高的填料。⑥振动拔管：碎石填灌完成后，开动振动器，在原地留振10～20s后，即边振动边拨管，拨管速度控制在1.5～3.0m/min，随振动拨管，套管尖的活瓣打开，碎石进入桩孔，并被初步振实。⑦振动沉管、挤密碎石：套管内碎石放完后，利用振动器自重和激振力将套管挤压入已填入桩孔的碎石中，将碎石挤入周围土体并振挤密实。⑧成桩：重复以上步骤，直至桩孔内填满碎石，拨出套管，桩架移位，进行下一根桩的施工。注意单桩的碎石灌入量不小于0.245m3/min，加固碎石桩密实的方式多采用边拔管边振动，留振和反插相结合的方法。⑨施工记录：认真记录桩的拔管高度、贯入时间和深度、压入的碎石量、压管次数和时间、电机工作电流等数据。
4 结束语
铁路路基工程是铁路工程的重要组成部分，是铁路安全运输的最基本保障，随着当前铁路逐步提速，其运量也不断加大，势必对铁路路基地基处理要求越来越高，研究安全可靠的铁路路基地基处理方法具有重大意义。
参考文献：
[1]TB10106-2010，铁路工程地基处理技术规程[S].
[2]TB10414-2003，铁路路基工程施工质量验收标准[S].
[3]TB10001-2005，铁路路基路基设计规范[S].
导航