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摘要：本文详细的介绍了高速铁路路基的地基处理技术的发展现状及某铁路IV标六工区a车站工程情况。通过分析a车站工点路基软土层多次交替沉积、沉积层序较乱等特点，研究适合此工程项目的地基加固处理技术，随即引出了CFG复合地基加固技术，并对其在国内的发展及在路基构建中的应用进行详尽的阐述，其内容是从CFG桩软基加固设计、施工工艺及保障措施、桩身完整性检测几个方面来展开论述。通过以上的探讨得到一些总结性的经验，希望能够为今后相关的建设工程提供理论依据。
关键词：高速铁路；铁路路基；CFG桩；复合地基；软基处理
1、引言
高速铁路路基的建造是道路建设工程中最基本的一个环节，同样也是非常重要的一个环节。高速铁路线路是否平稳直接受路基的地基结构和路堤建造情况的影响。旅客们的安全性问题和旅途中的舒适程度一直是高速铁路发展中重点关注的。为了实现这一核心目标，各相关单位应该严格控制路基施工后沉降和不均匀下沉问题，使沉降值控制在允许范围内。因此，淤泥、淤泥质黏土及淤泥质砂层等软弱土层（软土层的富水性强、压缩性高、抗剪强度低、渗透性低）在很大程度上对路基施工质量造成直接的影响，迫切需要利用相关的复合地基处理技术减小沉降值和此类问题出现的概率，保证路基施工过程的顺利和工程施工质量。
高速铁路针对软弱土层地基的处理方法有很多，如置换法、排水固结发、复合地基法、特殊结构法等。随着我国高速铁路的腾飞发展，施工过程中碰到的特殊地质问题也越来越多，因此，新型复合地基处理方法也应运而生并得到较大的发展。“桩网结构”的承载能力很高，基底应力为均匀分布，它是由复合地基刚性桩和柔性结构共同构成，因此抗不均匀沉降的能力很强且稳定性高。“桩网结构”是一种新型的地基加固处理技术，即CFG桩地基加固处理技术。它的诞生对高速铁路路基的地基处理来说是一种巨大的突破，有助于推动我国高速铁路建设工程的进一步发展。
2、工程简介
DK205+745.747～DK212+400桩号区间是某段A市通往B市的铁路段，其工程为某铁路IV标工程六工区。整条线路共计6.65km，其中车站的线路长度为2.885km。a站作为该铁路核心工程其主要原因是a站沿线不良的地质条件。其地质被高塑性、低强度的软弱土层大范围覆盖，很容易出现路基施工后的沉降问题，因此需要施工单位严格控制施工质量，提高路基的处理效果。a站场软基处理质量直接影响着路基的稳定程度、运营安全和整体项目的经济效益。为此，站场软基的处理依托CFG桩加固的方法来解决地基不均匀沉降的问题。
3、CFG桩软基加固设计
CFG桩复合地基粘结强度桩是复合地基的代表，当前来讲，大多会运用在高层建筑及客运专线铁路的建设中。CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称（即cementfIying-ashgravelpile），桩的作用会促进复合地基承载力进一步得到提升，有效减小变形，再加上CFG桩不配钢筋，桩体利用工业废料粉煤灰作为掺和料，从而能够大大降低工程造价。
3.1CFG桩设置情况
路基下伏软弱土层运用CFG桩复合地基加固的方法，CFG桩的长度设置为18至20米之间，单个桩的直径为0.5米，桩与桩的间距为1.2米，桩体插入持力层深度大于或者等于2米，桩的受力强度为5兆帕。在桩的顶部位置上，要设计一个0.5米厚的垫层，该垫层是采用碎石构成。中间部分又设置了两层土工格栅构成的褥垫层。CFG桩复合地基加固的详细布置如图1所示。桩的材料为硅酸盐水泥、粉煤灰和石屑的混合物。CFG桩、桩间土和褥垫层共同构成了复合地基。
图1a站场软土层加固CFG桩布置图
3.2施工准备和试桩
施工前的准备工作非常重要，首先，要确保清理场地至平整光滑，吸干地面的水分（水分会影响地基加固的效果），更换耕植土层的土质并用专用设备对其进行碾压。按照已完备的地质报告内容，选择合适的试桩地点、布置方式及施工工艺，然后进行试桩的实验。由于DK207+000附近区域的地质淤泥层过厚、没有道岔，所以选定此区域进行试桩工作。此次试桩布置采用三角形模式，桩与桩之间的距离定为1.3米，72根桩分布在长11米宽10米的长方形区域范围内。分别在14d和28d后对成桩的质量进行检验，并根据相关的施工参数完善、调整施工工艺。
3.3施工材料及配比设计
CFG桩混合料的成分为一定配比的42.5普通硅酸盐水泥、干净粉细砂（不含泥）、碎石、Ⅱ级粉煤灰及其他添加剂（三乙醇胺、木质素碳酸钙等），具体配合比值适试桩工作的具体情况而定。一般情况下，混合料实验室配比值为：每立方米的混合料中掺入320kg水泥、1100kg碎石、730kg砂、62kg粉煤灰，掺入添加剂的量约是水泥质量的5%。在常见的CFG桩施工方法中，振动沉管法很可能对周围的CFG桩造成连续振动和挤压破坏等不良影响，因此，在此工程中选择的是长螺旋钻进管内泵混合料灌注法。
4、施工工艺及保障措施
4.1施工工艺流程
首先，需要对地面进行平整处理，确定平整光滑后将CFG桩按照图纸中的形状布置好，经过桩位放样确定桩位置，在长螺旋钻进管内泵混合料灌注法的施工当中，长螺旋的钻进过程要与混合料拌制工作同时进行。长螺旋钻钻到已设计好的位置之后，再进行混合料的灌注工序。待长螺旋钻杆芯杆被混合料填充满后将钻杆提升，注意要缓慢提升，其次，成桩过程不能出现间断的情况。灌注工作结束后，需要利用水泥袋对桩头位置进行一定的保护，然后继续对下一个桩进行施工。具体软土层加固CFG桩工艺
流程见图2.
图2软土层加固CFG桩工艺流程图
4.2施工质量控制
CFG桩的核心是混合料的灌注，混合料的配合比要严格按照设计要求。其次，长螺旋钻机进行钻孔工作时要由慢到快，这样可以满足桩的有效长度。成孔时要按照CFG桩的端部嵌进持力层，成孔误差控制在0.1米以下，垂直度偏差不超过1%，桩位允许偏差小于或等于50毫米。另外，成桩过程中要注意拔管速度等参数的调整来满足桩径不超过特定值的要求。孔钻成后要马上填充充足的混合料并振动捣拌至装满。
5、桩身完整性检测
5.1加固效果模拟分析
按照不同的地质情况及CFG桩的加固程度对路基沉降过程进行了模拟分析，图3为CFG桩加固后路基沉降的云图。
图3路基沉降FLAC3D模拟图
5.2桩身完整性检测
施工后28天，对桩身的完整性（利用低应变动力实验测试，检测比例为10%）和复合地基的承载能力进行测验，得到以下结论：
（1）Ⅰ类桩和Ⅱ类桩分别为926根和64根，分别占总桩数的93.5%和6.5%。
（2）被测验的990根桩的质量符合标准要求。
（3）地基的最大静承载值静为800KN，说明地基承载能力满足设计标准。
6、结语
地基处理是关乎高速铁路路基是否平稳及行车安全的关键，而处理好软弱土层是地基处理工作中的重中之重。本文通过对某铁路IV标六工区a车站工程中加固处理方法的实际运用进行阐述，得到以下结论：
（1）复合地基采用CFG桩、褥垫层、中粗砂垫层、土工栅格构造可以增强地基的承载能力，减小沉降值，路基不均匀沉降得到了有效控制和问题的安全解决。
（2）CFG桩施工法提升了工程效率，并在此基础之上节省了大量的人力与物力，施工工序简单、工艺可靠。面对淤泥、淤泥质黏土（富水性强、孔隙度高、渗透率小、压缩性高、抗剪强度低）等地层同样能实现良好的加固效果。
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