3.3.2 高速铁路地基加固
3.3.2.1 地基处理分类
地基处理的目的是提高地基承载力，减少地基沉降。当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时，就要对天然地基进行处理，形成人工地基。由各种地基处理方法获得的人工地基可以分为两类：一类是对天然地基土体全部进行土质改良，如排水固结法、强夯法、原位压实法、换填法等；另一类是形成复合地基，它可以由复合体与天然地基土体形成，如水泥土复合地基、CFG桩复合地基。
复合地基是指天然地基在地基处理过程中部分土体得到增强或被置换，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。根据地基中增强体的方向又可分为水平向增强体复合地基和竖向增强体复合地基。竖向增强体复合地基通常称为桩体复合地基，可分为三类：散体材料复合地基、柔性桩复合地基和刚性桩复合地基。散体材料复合地基如碎石桩复合地基、砂桩复合地基等。柔性桩复合地基如深层搅拌桩复合地基、旋喷桩复合地基等。刚性桩复合地基如CFG复合地基、管桩复合地基、钢筋混凝土复合地基等。复合地基有两个基本特点：①加固区由基体和增强体两部分组成，是非均质的、各向异性的；②在荷载作用下，基体和增强体共同承担荷载的作用。
近年来，国内外学者在进一步研究竖向增强体和水平向增强体的特点的基础上，为充分发挥桩间土的承载能力，提出了桩网复合结构和桩板复合结构，建立相应的理论并应用于高速铁路路基，取得了较好的效果。
3.3.2.2 桩网结构复合地基
1.桩网复合结构
桩网复合结构是指在地基处理过程中，下部土体得到竖向增强体“桩”的加强形成复合地基加固区，在桩顶得到水平向增强体“网”的加强形成复合地基加固区，使桩、网、土三者协同作用，整体共同承担上部荷载的结构。它具有沉降变形小而且完成快、工后沉降较易控制、稳定性高、施工方便等优点，在高速铁路路基工程中得到广泛应用。
2.CFG桩的桩网结构施工工艺
桩体采用CFG桩，桩顶设有圆形或方形帽，在其上铺设50～60cm级配碎石，级配碎石中夹有一至两层土工格栅。其设计方法考虑了桩和网形成土拱的协同作用。主要设计参数为桩间距、桩帽尺寸、填土高度、外荷载。
CFG桩质量控制：
（1）CFG桩的数量、布置形式及间距符合设计要求；
（2）桩长、桩顶标高及直径应满足设计要求；
（3）褥垫层厚度和密实度应满足设计要求；
（4）CFG桩施工中，每台班均须制作检查试件，进行28d强度检验；
（5）成桩28d后应及时进行小应变检测、单桩静载试验或复合地基承载力试验；
（6）桩头凿除过程中应采用切割法，不得采用影响桩身质量的野蛮凿桩头的方法；
（7）选择合适的开挖设备及合理的走行线路，重型挖掘机、运土车不得进入地基处理区，桩身强度达到设计强度的70%以后进行清土，派专人指挥；
（8）现场施工技术人员和监理人员应认真及时地完成“CFG桩检验批质量验收记录表”的验收记录工作。
3.常见质量问题及对策
（1）桩身垂直度及桩位偏差。主要原因：操作员未按技术交底进行作业；旁站人员未对桩机进行有效监控；技术交底未明确具体作业方式。
控制方法如下。
垂直度：在桩机上悬挂双向垂球；旁站人员在桩机就位后进行实测，判定桩身的垂直度偏差是否满足规范或设计要求。
桩位偏差：在上一根桩施工过程中，通过已经标明相近的横向、纵向桩位用尺量。
（2）短桩。主要原因：标识不清；施工队伍偷工减料；旁站人员不足、控制不严，管理人员巡查不够。
控制方法：在桩机机身上做明确的长度标识，为方便夜间施工控制，需用反光材料进行标识；标识的最小刻度一般为50cm或25cm；增加必要的旁站人员，进行现场培训；分部和经理部管理人员加强巡视，特别是夜间施工的巡视。
（3）桩头疏松。主要原因：提管速度过快；混合料离析；停灰面过低，未留相应的超灌长度。
控制方法：按作业指导书规定的提管速度严格控制；预留适当的超灌长度；加强对混合料搅拌、运输、浇筑过程的监控。
（4）浅层断桩。主要原因：上覆土清除时间、机械不妥；桩头破除方式不妥；褥垫层施工方法不当；土体冻胀。
控制方法：在桩身强度达到设计强度的70%以上后，用小型挖掘机清除上覆土；建议用电锯切桩头；褥垫层第一层施工时采用机械配合人工进行，大型机械不得进入地基处理区；冬季施工需覆土保温。
（5）桩身离析。主要原因：混合料工作性能不佳；提管速度过快；提管过程中，停止供应混合料。
控制方法：加强对混合料搅拌、运输、浇筑过程的监控；根据混凝土泵的实际功效，确定合理的提管速度；提管过程中，严禁停泵。
（6）桩端未进入相应的持力层。主要原因：对瞬间电流控制目的不清，未按瞬间电流、桩长进行双控。
控制方法：细化作业指导书和技术交底，对现场旁站、技术、管理人员进行培训；端承桩以桩长配合电流控制，以电流控制为主；摩擦桩以电流配合桩长控制，以桩长控制为主。
3.3.2.3 桩板结构复合地基
英国海底隧道连接线（CTRL）是一条连接伦敦和英法海底隧道的线路。线路要穿越一个沼泽地区，地下土层性质很差，几乎无法建设一条典型的回填轨道道床，预计的沉降量非常大。因此，铁路线路只能建立在一系列的板桩结构上。
这种结构的特点是桩与板是刚性连接，外荷载完全由端承桩来承担。由于其具有处理深厚软土的能力，极大地消除工后沉降，在高速铁路路基中得到了较广泛的应用。该结构的缺点是造价比较高。