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履带式钻机对地基处理的目的跟作用机理与特点[一]、环保挤密桩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(环保挤密桩机、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)。
其中环保挤密桩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，一般采用环保挤密桩机、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环保挤密桩机，所以武广客运专线全线路基基础处理措施采用以履带式钻机加固为主，共设计环保挤密桩机约1526万m，是本线加固路基、控制沉降的主要措施之一。因此，全线环保挤密桩机的质量控制就是路基工程质量控制和沉降控制的工作。路基加固环保挤密桩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。
[二]、螺杆螺纹桩机作用机理与特点
螺杆螺纹桩机属于复合地基的一种。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，或在天然地基中设置加筋材料，加固区是由基体和增强体两部分组成的人工地基。可分为散体材料复合地基、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(通常其上部设有褥垫层)等。
螺杆螺纹桩机复合地基由桩、桩间土及褥垫层三部分构成，通过褥垫层与基础连接，其加固机理为褥垫层受上部基础荷载作用产生变形后以一定的比例将荷载分摊给桩及桩间土，使二者共同受力。同时土体受到桩的挤密而提高承载力，而桩又由于周围土的侧应力的增加而改变了受力性能，二者共同工作，形成了一个复合地基的受力整体，共同承担上部基础传来的荷载。
复合地基设计中，基础与桩和桩间土之间设置一定厚度散体粒状材料组成的褥垫层，是复合地基的一个核心技术。基础下是否设置褥垫层，对复合地基受力影响很大。
若不设置褥垫层，复合地基承载特性与桩基础相似，桩间土承载能力难以发挥，不能成为复合地基。基础下设置褥垫层，桩间土承载力的发挥就不单纯依赖于桩的沉降，即使桩端落在好土层上，也能保证荷载通过褥垫层作用到桩间土上，使桩土共同承担荷载。
履带钻机复合地基无论桩端落在一般土层还是坚硬土层，均可保证桩间土始终参与工作。
由于桩体的强度和模量比桩间土大，在荷载作用下，桩顶应力比桩间土表面应力大，桩可将承受的荷载向较深的土层中传递并相应减少了桩间土承担的荷载。
螺杆螺纹桩机加固地基，桩和桩间土一起通过褥垫层形成螺杆螺纹桩机复合地基，该复合地基有三种加固作用：桩体作用、褥垫层作用和挤密作用。
(1)桩体作用：承担由基础传来的竖向、水平荷载，对地基土产生一定的挤密作用，提供排水通道，加速地基排水固结。
(2)褥垫层作用：保证桩与桩间土共同承担荷载，减少基础底面的应力集中，调整桩土荷载分担比。
(3)挤密作用：若螺杆螺纹桩机采用振动沉管法施工，由于振动挤压作用使得桩间土被挤密。经测试表明，加固后的地基土含水量、孔隙比、压缩系数均有所减小，容重、压缩模量均有所增加，说明桩间土已挤密。
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