在2013年第三届深基础工程新技术与新设备发展论坛上，中铁西北科学研究院有限公司教授级高工熊治文作了“湿陷性黄土区高速铁路路基沉降控制技术”的专题报告。
      内容概要：

研究背景

（1）高速铁路对路基工后沉降的要求十分严格

（2）缺乏可供借鉴的研究成果和工程实践试验

（3）湿陷性黄土的特殊性，使湿陷性黄土区路工后沉降变形控制问题更加突出，难度更大。

湿陷性黄土区高速铁路路基沉降变形的组成

1）路基本体压缩变形

2）地基压缩变形

3）运营阶段列车活载引起的塑性变形

4）地基湿陷变形（湿陷性黄土区）

湿陷性黄土区高速铁路路基沉降变形控制途径

1）客观判定黄土场地的湿陷性

2）改善填料性能（进行黄土填料改良）

3）确定合理的施工工艺和质量检测指标和标准

4）采取合理的地基处理措施

5）加速地基路基的沉降变形（堆载预压）

6）开展路基沉降观测，进行沉降变形评估（需要好的测试仪器和沉降预测方法）

黄土湿陷性评价研究

客观评价黄土场地的湿陷性黄土区高速铁路路基沉降控制的重要环节。

研究工作

（1）现场试坑浸水试验

1）依据地形地貌特征以及勘察当中的疑问，在全线选代表性工点共布设8个浸水试验工点。

2）现场试坑浸水试验前制定了试验大纲并严格执行，试验过程中各个步骤均满足相关规范的要求，保证了试验结果的真实可靠，采用基坑部沉降观测方法和装置，通过在地基表层和深部布置观测装置，但可以评价黄土场地的湿陷类型和等级，而且可以客观确定湿陷性黄土的下限深度和浸水影响范围等。

（2）结合现场浸水试验资料和室内试验资料，从黄土区域工程地质角度，研究提出了郑西高速铁路沿线黄土的工程地质特性、分布特征及湿陷性类型、登记，并分段提出了自重湿陷量计算修正系数β。

（3）对各个工点自重湿陷性黄土下限深度进行了判定。

改良黄土工程性质研究

填料质量是控制路基沉降变形的关键因素，高速铁路路基基床底层二号基床以下路堤填料宜采用优质的A、B组填料或改良土填料，而黄土地区优质的A、B组填料往往十分缺乏，可供采用的填料以术语C、D组的黄土居多，因此必须对黄土填料进行改良。

黄土化学改良及室内试验概况

（1）改良土样

（2）改良剂

（3）室内试验

1）界限含水率试验

2）无侧限抗压强度试验

3）三轴抗剪强度试验

4）压缩试验

5）水稳性试验

湿陷性黄土区路基工程的施工与检测技术

提高路基刚度是控制路基沉降变形的重要环节，而采用合理的施工工艺以及科学的检测指标和标准是保证路基刚度的关键。

柱锤冲扩桩地基的施工与检测

1）柱锤冲扩桩施工流程

2）柱锤冲扩桩地基的施工方案

3）柱锤冲扩桩检测

水泥土挤密桩地基的施工与检测

1）水泥土挤密桩地基施工流程

2）水泥土挤密桩地基施工方案

3）水泥土挤密桩地基的检测

强夯地基的施工与检测

1）强夯地基的施工流程

2）强夯的施工方案

3）强夯地基的检测

改良黄土路基的施工与检测

1）改良土的搅和

2）改良黄土路基填筑压实工艺

3）改良黄土路基的检测

小结

1）本章所得的施工方案和检测方法为郑西高速铁路施工提供了参考。

2）在地基处理过程中，在厚度为6m—15m的湿陷性黄土场地，采用挤密桩处理，当厚度大于15m的湿陷性黄土场地采用柱锤冲扩桩处理。

3）为了进一步提高施工质量，业主和监理单位都强调施工的全过程控制，希望能把施工机械与检测设备相结合，施工过程中的检测数据能实时传输到业主和监理部门的质量管理系统。比如在路基分层压实过程中，能在压实机械上安装GPS定位系统和路基压实度检测设备等等。

湿陷性黄土路基沉降变形特征研究

在众多控制路基沉降变形的途径中，采取合理的路基、地基处理措施是最重要的控制手段，沉降变形是路基沉降控制效果的直接反映。

通过开展实体路基的沉降变形观测，对“改良黄土路基+柱锥扩装地基”、“改良黄土路基+挤密桩地基”、“改良黄土路基+强夯地基”三种路基的沉降变形特征进行研究，主要目的有：1）高清路基各组成部分的沉降规律，包括沉降发生部位、沉降随时间发展变化规律等。

2）评价上述工程措施在控制路基地基压缩沉降方面的实际效果。

多点沉降观测方法和装置

沉降变形观测与评估概述

（1）路基本体的沉降变形特性

路基本体压缩沉降在路基填筑完成后一个月时间内已经完成，其工后沉降基本为零。

（2）地基的沉降变形特性。

（3）路基沉降预测与评估

（4）多点沉降观测方法和装置

（5）路基沉降预测方法（采用双曲线法推算工后沉降是常采用的方法之一，其结果与实际沉降值也较为接近，尤其是对路基沉降前期预测的准确性较高）

湿陷性黄土区路基浸水试验研究

湿陷性黄土区路基在被天然雨水时间浸泡的条件下，地基有可能发生剩余湿陷变形，为研究长时间、持续浸水条件下“改良黄土路基+柱锤冲扩桩地基”、“改良黄土路基+挤密桩地基”、“改良黄土路基+强夯地基”三种路基的沉降变形特征，本课题对实体路基试验工程开展了浸水试验研究，其目的一方面在于验证地基消除黄土湿陷性、控制湿陷变形方面的实际工程效果；另一方面在于验证地基检测指标和标准的合理性。

路基浸水试验概况

（1）浸水试坑的设置

（2）观测项目

1）水分场观测；

2）浸水量观测；

3）路基沉降观测；

（3）水分测试系统

（4）路基沉降变形观测频次

1）浸水期间沉降观测

2）停水后沉降观测

（5）浸水情况

通过开展路基现场浸水试验，主要得出以下结论。

（1）浸水后路基的沉降变形特性

1）柱锤冲扩桩：柱锤冲扩桩路基持续浸水54天后坡脚开始出现沉降，浸水87路基总沉降量为4.2—4.6mm，停止浸水后9个月，路基总沉降量为0.8—0.9mm，且路基已经稳定。因此，柱锤冲扩桩区段路基在暴雨、路堤外局部积水等条件下，路基不会出现大的沉降儿影响行车安全。

2）水泥土挤密桩：挤密桩路基持续浸水10内坡脚、路肩便开始出现了沉降，浸水87天路基总沉降量为35.3—38.7mm，停止浸水后9个月，挤密桩区段路基仍发生了34.6—39.1mm的沉降。在湿陷黄土厚度为22m的试验场地，采用15m的挤密桩进行处理还不够彻底，将湿陷性土层完全处理是很有必要的。

3）路基填筑完成至开始浸水总共历时258天，期间发生的沉降占路基施工完成后累计沉降亮的68%—76%，尽管采取了一系列地基处理措施，但路基浸水历时87天，占路基施工完成后累计沉降量的24%—32%，说明郑西客运专线采取合理的防排水措施防止坡脚附近长期积水浸泡是非常必要的。