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长螺旋钻机复合地基设计以及对地基处理的目的(一)、长螺旋钻机复合地基设计
长螺旋钻机复合地基作为刚性桩复合地基代表之一，在工程施工过程中工况要求低、成桩速度快、施工工期短、工艺简单、质量可控、稳定性强、造价低廉等特点被广泛的应用于各大工程项目，在路基施工过程中长螺旋钻机复合地基往往由螺旋打桩钻机桩体、桩间土体以及上部褥垫层三大部分组成。长螺旋钻机在施工过程中通过不同的桩机选择可以兼具挤土作用增加复合地基的承载能力，同时在顶部与路基主体之间加设褥垫层以传递上部基础荷载，通过褥垫层的变形将上部荷载分摊到桩体和桩间土体上己达到共同承载的目的，因为桩的挤密提高了天然地基土体的承载力，桩体通过周围土体对其产生的侧向应力同时提高了受力性能，桩间土体与桩体共同形成受力整体分担上部传递来的荷载。
螺杆桩是一种具有挤土作用的混凝土灌注桩，是柱型异型桩的典型代表，成桩后的桩体成规律的变截面变化，整体分为上下两个部分，但在成桩过程中没有具体的比例要求，可根据不同的地址情况进行一定的调整以满足施工要求，国内螺杆桩设备有步履式螺杆桩机和履带式螺杆桩机，部分螺杆桩机械使用老式长螺旋钻机机体进行改装，但控制系统均采用机、电、液压一体化。在成桩过程中装机钻具配合混凝土直接灌进的方式，不进行桩孔护壁，施工便利无弃土外运，无泥浆污染、振动弱、噪音小，同时具有承载性能高、造价低及节约混凝土等优点，。螺杆桩改变了桩体与周围土体的相互作用形式，螺纹段成桩后与土体咬合，利用土体承担外部荷载。
(二)、履带螺旋钻机对地基处理的目的
由于对高速铁路路基“零沉降”理念认识的不足，在有碴轨道设计时，路基工后沉降的标准值规范规定过高，导致原路基设计的措置难以满足铺设无碴轨道的要求，故采用无碴轨道后，路基处理措施较以前有较高的要求。
地基处理的目的是为了提高地基承载力，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，地基处理方法非常多，严格分类非常困难。我们可将铁路路基地基处理简单分为浅层处理和深层处理(排水固结法和复合地基法)，一般可以分为以下几类：
(1)排水固结法(排水砂井、塑料排水板、超载预压、真空预压等)。
(2)置换法双层地基或复合地基(浅层换填、深层搅拌桩、碎石桩)(3)刚性桩基础(履带螺旋钻机、混凝土管桩等)。
(4)振密、挤密法(强夯、振冲挤密、爆破挤密、灰土桩等)。
(5)其他方法(如加筋、灌浆、强夯等)。
其中履带螺旋钻机复合地基承载力提高幅度大，沉降量小，加固软土地基，具有广泛的适应性，适用于各种基础形式；就土性而言，可用于填土、饱和及非饱和粘性土，既可用于挤密效果好的土，又可用于挤密效果差的土。
客运专线无碴轨道的高平顺性和均匀一致性的特点，对路基设计、施工提出了很高的要求，严格控制工后沉降和差异沉降。
武广客运专线由于建设工期等原因，排水固结法地基加固的使用受到较大的限制，所以该客运专线基本上以复合地基为主，一般采用履带螺旋钻机、水泥搅拌桩及强夯加固，但当压缩层厚度较大时，强夯和水泥搅拌桩等措施无法满足工后沉降控制标准要求，改为桩身强度较大的履带螺旋钻机，所以武广客运专线全线路基基础处理措施采用以螺旋钻机加固为主，共设计履带螺旋钻机约1526万m，是本线加固路基、控制沉降的主要措施之一。因此，全线履带螺旋钻机的质量控制就是路基工程质量控制和沉降控制的工作。路基加固履带螺旋钻机在武广客运专线的采用是我国铁路建设中的大规模应用，其质量的好坏直接影响无碴轨道铺设成败，对武广客运专线建设的成败意义重大。
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