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摘要：现阶段，高速铁路作为一种重要的交通方式，具备快速以及安全舒适等优势。随着国内经济的快速发展，人们生活条件改善，对工程质量的要求也越来越高，而建立在软土地基之上的高速铁路工程需要控制好其基本特性、技术质量以及施工之后的地基因素等。鉴于此，文章重点就高速铁路松软土地基变形特性及处理措施进行研究分析，以供参考和借鉴。
关键词：高速铁路；松软土；地基处理；变形特性
引言
我国幅员辽阔，地质地貌条件多样，大量的高等级公路要经过软土区，由于建设高等级公路需要占用大量土地，在山区软土发育较为明显的地方，面临着诸如软土含水量高、压缩性大、承载力低等问题，因此如何解决好以上特点，并且修建高质量的公路具有重大的意义。山区高速公路软土路基的变形特性研究，显得尤为重要，也日益受到工程设计和施工单位的关注。由于软土路基的含水量孔隙比大，同时其压缩性高，渗透性和承载力差，软土路基的沉降及其侧向变形尤为显著，且延续时间长。因此，在软土地基上修筑高速公路，往往会导致路基失稳或过量沉降。
1高速铁路松软土地基变形特性
1.1高含水量和高孔隙性
软土的天然含水量一般为50％～70％，最大甚至超过200％。液限一般为40％～60％，天然含水量随液限的增大成正比增加。天然孔隙比在1～2之间，最大达3～4。其饱和度一般大于95％，因而天然含水量与其天然孔隙比呈直线变化关系，软土的如此高含水量和高孔隙性特征是决定其压缩性和抗剪强度的重要因素。
1.2渗透性弱
软土的渗透系数一般在i×10-4～i×10-8cm/s之间，而大部分滨海相和三角洲相软土地区，由于该土层中夹有数量不等的薄层或极薄层粉、细砂、粉土等，故在水平方向的渗透性较垂直方向要大得多。由于该类土渗透系数小、含水量大且饱和状态，这不但延缓其土体的固结过程，而且在加荷初期，常易出现较高的孔隙水压力，对地基强度有显著影响。
1.3压缩性高
软土均属高压缩性土，其压缩系数0.1～0.2一般为0.7～1.5MPa，最大达4.5MPa，它随着土的液限和天然含水量的增大而增高。由于土质本身的因素而言，该类土的建筑荷载作用下变形有如下特征：第一，变形大而不均匀；第二，变形稳定历时长
1.4抗剪强度低
软土的抗剪强度小且与加荷速度及排水固结条件密切相关，不排水三轴快剪所得抗剪强度值很小，且与其侧压力大小无关，排水条件下的抗剪强度随固结程度的增加而增大。
2高速铁路松软土地基处理方法的选择依据
2.1地基条件
地质及地基构成不同，采用的方法也有所不同，选用以排水为目的方法时，应考虑软土的级配范围或渗透系数大小。一般可选用较为简单的表层处理法，对于重要构造物的基础，也常用开挖换填法。软土层较厚时，则可按不同的目的与土质，使用垂直排水法或挤实砂桩法。当在薄层软土之间夹有可供排水的砂层时，―般不选用垂直排水法或挤实砂桩法，而采用表层处理法、慢速加载法、路堤荷载压重法。当顶部有厚4m以上的砂层、下部为软土时，一般来说稳定不成问题，剩下的只是对沉降的处理。对于沉降的处理可采用垂直排水法、路堤荷载压重法。修筑在倾斜基底上的路堤，软土层厚的一侧沉降量大，路堤往这个方向滑动的危险性也大，在这种地基上不均匀沉降也会促进滑动，因此要尽量减小沉降量。通常可采用挤实砂桩法和石灰砂桩法。在软土层厚的一侧，桩的间距可密一些，薄的一侧可稀一些，以使沉降量均匀。
2.2道路条件
路堤的设计高度与宽度，也是选择处理方法时需要考虑的重要因素。宽而低的路堤，采用挤出换填方法时，地基内可能遗留压缩性高的土。反之，窄而高的路堤，则地基较易换填。宽而高的路堤，由于荷载较大，在地基内产生的压缩层较深，会引起深部土层的沉降。一般路段的沉降即使大到一定程度，只要不均匀沉降量不大，轨面就不会丧失其平顺性，但是与构造物连接的路段，剩余沉降将造成错台，形成对行车不利的情况。不仅如此，如果路堤的稳定性不够，桥台将受到较大的土压力的作用，可能导致桥台侧向位移，因此要特别重视与构造物连接路段的沉降及稳定处理措施。
2.3施工条件
施工条件是选择处理方法时必须考虑的重要因素，如果施工工期较长，则可在确保地基稳定的条件下不采取专门的地基处理措施，而直接用慢速加载法填筑路堤，竣工后还可通过长时间放置来减小剩余沉降量，即使工期不能长到只用慢速加载法就能处理地基，也有使垂直排水砂井和挤实砂桩的间距加大、长度缩短等许多有利之处。因此，软土地基上的道路工程，原则上工期要尽量长，应按照工期选择处理方法。获取处理工程所用材料之难易及其经济性，也是选择处理方法时必须考虑的，只要材料的运距不是特别远，采用砂垫层法、开挖换填法、反压护道法、路堤荷载压重法一般都比其他方法经济。因塑料排水板的来源充分，价格便宜，且施工方便、快速，工程中用得很多。施工机械的作业条件，在软土地基上施工，不管采取何种施工方法，都必须确保施工机械具备一良好的作业条件，因而一般都要同时使用表层处理法。换填法的适用深度，开挖换填时为3m，强制换填时为7～10m。垂直排水法与挤实砂桩法的极限施工深度为20～30m，超过这个深度一般是不经济的。
3高速铁路松软土地基处理方法研究
3.1开挖换填法
开挖换填是指全部或部分挖除软土，换填以砂、砾、卵石、片石等渗水性材料或强度较高的黏性土。对软土层厚度小于3m的情况，一般可采取全部挖除换填的方法；对厚度大于3m的情况，通常只采取部分挖除的换填方法。全部挖除换填从根本上改善了地基，不留后患，效果最佳，是最为彻底的措施。路线通过软弱土层位于地表、厚度很薄且呈局部分布的软土地段时，宜采用全部挖除换填法处理地基。
3.2抛石挤淤法
抛石挤淤是指在路基底部抛投一定数量的片石，将淤泥挤出基底范围，以提高地基的强度，这种方法施工简单、迅速以及方便，适用于常年积水的洼地，排水困难，泥炭呈流动状态，厚度较薄，表层无硬壳，片石能沉达底部的泥沼地段或厚度为3～4m的软土地段的地基处理，施工时抛投的片石大小随泥炭质或淤泥的稠度而变化。对于容易流动的泥炭或淤泥，片石可稍小一些，但一般不宜小于30cm。抛投应先从路堤中部开始，中部向前突进后再渐次向两侧扩展，以使淤泥向两旁挤出。当软土或泥沼底面有较大的横坡时，抛石应从高的一侧向低的一侧扩展，并在低的一侧多抛一些。片石抛出水面后，宜用重型压路机或载重汽，车反复碾压，以使填石压密，然后在其上铺设反滤层，再行填土。
3.3爆破排淤法
爆破排淤就是将炸药放在软土或泥沼中爆炸，利用爆炸时的张力作用，把淤泥或泥炭扬弃。爆破排淤是换土的一种施工方法，较一般的方法换填深度大，软土和泥沼均可采用。爆破排淤法可根据爆破与填土的先后顺序分为两种：一种是先在原地面填筑低于极限高度的路堤，再在基底下爆破，这种方法适用于稠度较大的软土或泥炭，此法要求爆破时不扬弃已填路堤，要做到这一点并不容易；另一种是先爆后填，此法适用于稠度较小、回淤较慢的软土，采用这种方法时应事先准备好充足的回填材料，于爆破后立即回填，做到随爆随填，填满再爆，爆后即填，以免回淤，造成浪费。
结束语
综上所述，高速铁路已经成为交通运输中相当重要的工具，对软土路基的处理问题会随着施工技术的不断提高而逐渐得到解决，促进高速铁路的发展，以推动社会向更高水平的生活进发。
参考文献：
[1]吴丽君.高速铁路非饱和土固结压缩特性及地基加固技术研究[D].西南交通大学，2011.
[2]卿三惠.红层软岩地区高速铁路软基路堤沉降控制研究[D].成都理工大学，2007.