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[摘要]高速、重载铁路技术的发展，加剧列车线路系统的动力相互作用，使路基的变形和破坏出现了一些新的特征，基床变形已成为路基的主要病害。基床表层是路基直接承受列车荷载的部分，是铁路路基最重要的组成部分。本文笔者分析了高速铁路地基加固技术。
[关键词]高速铁路 地基 加固技术
中图分类号：TU348 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0129-01
引言
饱和土理论作为土力学的基石，理论体系已经日趋成熟，并且在工程实际中得到广泛应用。与饱和土相比，非饱和土在自然界中的分布范围更广，在工程实际中的应用也更多，其工程特性更为复杂，但理论体系尚不十分完善，工程应用有很大的局限性。本文笔者分析了高速铁路非饱和土地基加固技术。
1 非饱和土地基加固机理
地基处理的目的是采取切实有效的措施，改善地基土的工程性质，达到满足建筑物地基稳定和变形的要求。高速铁路非饱和土地基处理立足于以下几个方面：
（1）提高地基土强度，增强路基和地基系统稳定性；
（2）降低地基土的压缩性，控制地基沉降变形尤其是不均匀沉降；
（3）改善地基土渗透特性，缩短放置时间，减少工后沉降；
（4）改善地基土动力特性，提高其抗振性能，减少列车荷载对路基和地基所产生的累积沉降变形；
（5）改善地基的不良特性，满足其工程性质的要求。
2 非饱和土加固工技术
2.1 浅层换填
2.2 强夯加固
强夯加固地基是借助于夯锤对地基土施加的冲击荷载，在非饱和土中形成巨大的冲击波（主要是纵波和横波），土体因而受到很大冲击力，此冲击力远远超过了土的强度。
事实上，非饱和土的渗透性取决于含水量和土壤中的孔隙分布。气相的渗透性要高于液相的渗透性，在孔径相同的情况下，饱和土的渗透性要比非饱和土的渗透性强。倘若孔径越小，弯液面的半径就越小，相互搭接的面积有限，传递的表面张力要小得多。对于重塑土，孔隙比随着干密度的增加而减小。研究表明，在高含水量阶段时，水起主导作用，这时干密度的变化对渗透性的影响不大。在低含水量阶段时，结构影响比较明显，随着土的千密度的增大，土的细微结构无论是在数量上、层次上以及复杂程度上都有显著的增加，持水能力增强。因此，强夯法尽管提高了地基承载力，但对于一般的非饱和土而言，固结速度却并没有显著提高，反而可能有所降低。
2.3 水泥搅拌桩加固
水泥搅拌桩主要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、粘性土以及无地下水流动的饱和松散砂土等一地基。其中水泥浆搅拌法按照加固深度的不同，分为浅层搅拌法和深层搅拌法两种。 浅层搅拌法主要适用于路基、冻胀土和边坡稳定。深层搅拌法是采用特制的深层搅拌机 械，在地基深处将软土和水泥就地强行搅拌，一般加固深度大于10m，最大加固深度可达60m。
鉴于水泥搅拌桩独有的施工工艺，不但能最大限度的利用原土，缩短工期，降低成本。而且不会使地基侧向挤出，影响周围建筑物。同时根据不同性质的地基土，选择水泥拌合比，满足工程设计需要。由于掺入的水泥浆的重度与地基土的重度相近，所以水泥土的重度与原状土的重度相差不大，不会因为加固区重量的改变致使下卧层产生过大的附加荷载和沉降。水泥搅拌桩的加固机理可以概括为三个过程：水泥的水解和硬化反应一离子交换和团化作用一碳酸化反应。水泥和地基土拌合后，地基土中的水和水泥颗粒表面的矿物发生水解和硬化作用形成各种水化物，随着时间的推移，形成水泥石膏料。然后，通过离子交换和团化作用形成较大的土团粒。通过硬凝反应，形成不溶于水的结晶化合物，从而使水泥土的强度提高。最终的碳酸化反应，使游离在水中的各种水化物形成不溶于水的碳酸钙。
结语
非饱和土固结理论及其工程应用一直以来是国内外岩土界研究的热点问题，但是受到试验条件和研究经费的限制，有关这方面的研究目前还只停留在理论研究阶段，仍然需要开展大量的工作。
参考文献
[1] 包承锅，詹良通。非饱和土性状及工程问题的联系闭。岩土工程学报.2006，28（2）：130-136.
[2] 缪林昌，崔颖，陈可君.非饱和重塑膨胀土的强度试验研究闭。岩土工程学报，2006， 28（2），274-276.
[3] 凌华.非饱和土强度变形实用计算方法[D]：博士学位论文。大连理工大学，2006.
[关键词]高速铁路 地基 加固技术
中图分类号：TU348 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0129-01
引言
饱和土理论作为土力学的基石，理论体系已经日趋成熟，并且在工程实际中得到广泛应用。与饱和土相比，非饱和土在自然界中的分布范围更广，在工程实际中的应用也更多，其工程特性更为复杂，但理论体系尚不十分完善，工程应用有很大的局限性。本文笔者分析了高速铁路非饱和土地基加固技术。
1 非饱和土地基加固机理
地基处理的目的是采取切实有效的措施，改善地基土的工程性质，达到满足建筑物地基稳定和变形的要求。高速铁路非饱和土地基处理立足于以下几个方面：
（1）提高地基土强度，增强路基和地基系统稳定性；
（2）降低地基土的压缩性，控制地基沉降变形尤其是不均匀沉降；
（3）改善地基土渗透特性，缩短放置时间，减少工后沉降；
（4）改善地基土动力特性，提高其抗振性能，减少列车荷载对路基和地基所产生的累积沉降变形；
（5）改善地基的不良特性，满足其工程性质的要求。
2 非饱和土加固工技术
2.1 浅层换填
2.2 强夯加固
强夯加固地基是借助于夯锤对地基土施加的冲击荷载，在非饱和土中形成巨大的冲击波（主要是纵波和横波），土体因而受到很大冲击力，此冲击力远远超过了土的强度。
事实上，非饱和土的渗透性取决于含水量和土壤中的孔隙分布。气相的渗透性要高于液相的渗透性，在孔径相同的情况下，饱和土的渗透性要比非饱和土的渗透性强。倘若孔径越小，弯液面的半径就越小，相互搭接的面积有限，传递的表面张力要小得多。对于重塑土，孔隙比随着干密度的增加而减小。研究表明，在高含水量阶段时，水起主导作用，这时干密度的变化对渗透性的影响不大。在低含水量阶段时，结构影响比较明显，随着土的千密度的增大，土的细微结构无论是在数量上、层次上以及复杂程度上都有显著的增加，持水能力增强。因此，强夯法尽管提高了地基承载力，但对于一般的非饱和土而言，固结速度却并没有显著提高，反而可能有所降低。
2.3 水泥搅拌桩加固
水泥搅拌桩主要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、粘性土以及无地下水流动的饱和松散砂土等一地基。其中水泥浆搅拌法按照加固深度的不同，分为浅层搅拌法和深层搅拌法两种。 浅层搅拌法主要适用于路基、冻胀土和边坡稳定。深层搅拌法是采用特制的深层搅拌机 械，在地基深处将软土和水泥就地强行搅拌，一般加固深度大于10m，最大加固深度可达60m。
鉴于水泥搅拌桩独有的施工工艺，不但能最大限度的利用原土，缩短工期，降低成本。而且不会使地基侧向挤出，影响周围建筑物。同时根据不同性质的地基土，选择水泥拌合比，满足工程设计需要。由于掺入的水泥浆的重度与地基土的重度相近，所以水泥土的重度与原状土的重度相差不大，不会因为加固区重量的改变致使下卧层产生过大的附加荷载和沉降。水泥搅拌桩的加固机理可以概括为三个过程：水泥的水解和硬化反应一离子交换和团化作用一碳酸化反应。水泥和地基土拌合后，地基土中的水和水泥颗粒表面的矿物发生水解和硬化作用形成各种水化物，随着时间的推移，形成水泥石膏料。然后，通过离子交换和团化作用形成较大的土团粒。通过硬凝反应，形成不溶于水的结晶化合物，从而使水泥土的强度提高。最终的碳酸化反应，使游离在水中的各种水化物形成不溶于水的碳酸钙。
结语
非饱和土固结理论及其工程应用一直以来是国内外岩土界研究的热点问题，但是受到试验条件和研究经费的限制，有关这方面的研究目前还只停留在理论研究阶段，仍然需要开展大量的工作。
参考文献
[1] 包承锅，詹良通。非饱和土性状及工程问题的联系闭。岩土工程学报.2006，28（2）：130-136.
[2] 缪林昌，崔颖，陈可君.非饱和重塑膨胀土的强度试验研究闭。岩土工程学报，2006， 28（2），274-276.
[3] 凌华.非饱和土强度变形实用计算方法[D]：博士学位论文。大连理工大学，2006.