鐵路工程施工路基沉降的控制技術

李亭（中鐵二十四局新余工程有限公司，江蘇 新余338000）

鐵路工程施工路基沉降的控制技術

李亭
（中鐵二十四局新余工程有限公司，江蘇 新余338000）

鐵路工程施工作為一個大型的工程項目，對工程質量要求就顯得格外嚴格。作為整個鐵路工程關鍵的路基的沉降控制，路基沉降系數(shù)必須控制在合理的范圍內，只有這樣才能充分保障行車安全。論文主要從保障工程質量，提升沉降控制水平的目標出發(fā)，研究了鐵路工程施工過程中路基沉降控制工作中可能發(fā)生的問題。

鐵路工程施工；路基沉降；技術控制

【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.11.048

1　引言

鐵路工程的建設大大增進了不同地區(qū)的聯(lián)系，加強了區(qū)域間的信息交流，促進了社會的飛速發(fā)展。鐵路工程中，作為工程關鍵的路基沉降控制得到了所有施工單位的廣泛關注和重視。為了提高鐵路工程質量，路基沉降控制工作必須要做到最好，施工單位應制定完善的管理體系和高效的技術要求制度，采取強有力的技術手段，以此來增進路基強度，提高路基剛度和穩(wěn)定性，確保列車安全、順利的通行。

2　路基沉降控制在鐵路工程施工中的重要意義

2.1對于整個鐵路工程的質量具有明顯的幫助

鐵路工程作為國家發(fā)展的一項重大建設項目，其工程質量的要求相當高，質量檢查貫穿于整個工程。為了鐵路可以完全承載火車本身重量以及火車承載的重量，鐵路路基要具有非常高的穩(wěn)定性，故而對路基沉降系數(shù)的要求就顯得格外高。

鐵路路基沉降無論是給國家還是人民都將帶來巨大的損失，將會對國民經濟和安全造成威脅，同時將會對鐵路后期的維護和保養(yǎng)造成很大的問題。因此，為了提升鐵路工程質量，鐵路工程技術人員依據(jù)施工中出現(xiàn)的問題，通過改進方法和提升技術水平，以期望減少鐵路路基的沉降。圖1為某鐵路沉降后的待修復部分的示意圖，工程技術人員動用了大量的人力、物力和財力，對此路基沉降進行全面修復。

圖1　某鐵路路基沉降后的待修復圖

2.2路基沉降控制將會提升行車的安全性

路基沉降的合理控制將會提升鐵路路基的牢固性和穩(wěn)定性，同時加大了路基的安全性。一直以來，所有的鐵路工程技術人員都在致力于采用一定的科學技術手段使鐵路路基沉降得到有效合理的控制，從而大大提升鐵路的穩(wěn)固性。鐵路的穩(wěn)固很大程度上關系到列車行進的安全性，因此路基沉降的有效控制將會很大程度上降低列車事故的發(fā)生率。

2.3路基沉降控制可以大大增進施工的效益

鐵路工程的路基沉降控制除了可以提升整個工程的質量、增加列車行進的安全性之外，還可以大大增進施工效益。鐵路工程作為國家的一項重大建設性工程，不僅耗時長，而且規(guī)模宏大，若其中一個環(huán)節(jié)出了問題將會帶來不可估計的損失。路基沉降的合理控制將會大大減少工程返工的幾率，節(jié)約了工程返工的時間，減少了返工造成的額外經濟花費[1]。鐵路路基沉降的合理有效控制在很大程度上可以降低鐵路的經濟消耗，提升經濟效益。

3　鐵路路基沉降工程施工過程中需要控制的技術要點

3.1做好施工前的預備考察，開展合理的施工工程

為了合理有效地控制路基沉降，要把可能造成影響的因素都考慮在內，如什么時候開始鋪軌架梁、如何進行石土的調配、多少比例合適、季節(jié)變化可能對工程施工造成的影響、適時對軌道材料進行變形監(jiān)測等，基于這些因素的基礎上對施工工序、時間以及施工流程進行合理規(guī)劃，做好施工策劃。

作為整個鐵路路基施工基礎的橋涵、地基應首先進行施工處理。若施工季節(jié)為雨季，則要優(yōu)先考慮好排水系統(tǒng)的施工，為了節(jié)省施工工期，應對過渡段和相鄰路基同時開展施工。此外，結合施工實際情況，對支擋結構以及邊坡防護工作進行實際施工時間安排。鑒于不同路基地段應用不同的地基處理方法，將會造成路基沉降出現(xiàn)差異，如軟土和松軟土地段的路基，因此，所有的路基都有保留一定的預壓期。通常情況下，大多數(shù)路基在完成填筑后將進行超過半年的路基變形監(jiān)測和調整。

3.2對鐵路路基進行試驗檢測，整個過程要嚴格控制

1）施工前對地基進行處理控制。施工前，首先要對路基地基處的地質環(huán)境進行現(xiàn)場考核，同時對地基選取小部分樣例進行現(xiàn)場工藝試驗，主要是為了測量單樁或復合地基的承載力。通常要參照現(xiàn)場地質條件對鐵路路基地基采取多種方式進行處理，如原有路面的簡單處理、對路基進行重錘夯實、砂井進行袋裝填埋、打定CFG樁、對地基樁進行攪拌以及旋噴等。現(xiàn)場施工時，應時時動態(tài)地核查地質情況，一旦發(fā)現(xiàn)與原有設計情況不同時，需立刻向有關上級反映，必要時可以根據(jù)實際情況對原有設計進行變更、修整[2]。地基處理主要針對原材料以及加工工藝參數(shù)進行改進，現(xiàn)場設備管理需落實專機專人負責制度，保證1臺機械設備必須由1個專業(yè)的技術負責人員跟進。地基處理必須經過嚴格的承載力檢測，符合檢驗標準時才可以進行下一步的路堤填筑工作。

2）對填料整體的質量進行控制。鐵路路堤要依據(jù)不同分層采取不同填料標準進行填筑，隨著路堤越來越靠近地面，其填料標準要求越高。開展路堤填筑工程前，要先對填充的土場進行多次取樣試驗，所有指標均合格后才可進行填筑。整個填筑材料的質量控制主要關注點為填料的種類、粒徑以及級配，堅決杜絕不合格填料填筑到路基中。

3）對整個路基填筑過程進行控制。填筑路基前，應先對不同填料，選取具有代表性的地段和位置，采取多次現(xiàn)場填筑試驗，以確定最佳填筑搭配，其中包括填料、壓實的機械、位置的施工方案以及各材料的工藝配比系數(shù)。只有在地基施工完成后，驗收合格才可進行路基填筑工作。氣象環(huán)境對于路基填筑有一定的影響，通常情況下多雨、低溫的環(huán)境下不利于路基填筑。通常情況下，路基填筑層壓的檢測指標有3個，分別為壓實系數(shù)K、地基系數(shù)K30和動態(tài)變形模量EVD。路基填筑工作是依次進行的，只有當層路基填筑指標合格時才可進行下一層的填筑工作。

4）對所有過渡段路基開展質量控制。鐵路建設工程中，重要的一部分就是過渡段的路基控制。一般情況下，過渡段路基的建設要與相鄰左右路基建設同時進行。開展填筑工作時，若不可以同步進行，則要設置交界臺階，臺階寬度一般為0.6m，坡度采用1∶2進行鋪筑。過渡段的填筑應采用碎石、灰土或混凝土回填分層進行，并采取一定的壓實設備進行壓實工作。同樣，過渡段填筑前要進行填筑試驗，尋求最佳的填筑方案和路基填筑厚度，填筑質量的檢驗和路基填筑一樣，均檢驗合格后才可以開展下一步的填筑工作。

4　對鐵路路基沉降的現(xiàn)場觀測與評估控制

4.1路基沉降的一般要求

路堤填筑開始后，工程技術人員應對現(xiàn)場路基沉降采取時時的系統(tǒng)觀測，對沉降觀測材料進行及時匯總、整理和分析。在路基填筑完成后，應對不同程度的路基沉降進行為期大于半年的監(jiān)測和修整。嚴格按照路基設計要求對監(jiān)測頻率、精度和監(jiān)測位置進行設定，通常每個路基段至少要監(jiān)測2個點。為了提高沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性，路基沉降、變形的監(jiān)測應對監(jiān)測相關事物做好保護工作，其中包括監(jiān)測儀器、監(jiān)測標準、水準基點和平面基點。通過監(jiān)測到的數(shù)據(jù)對該路基的沉降系數(shù)進行評估，若數(shù)據(jù)不能滿足需求，則需要增加監(jiān)測期或者改進沉降控制方案。為了提高填筑中期的施工安全性，應嚴格控制填筑的速度，一般中心路堤地面的沉降率應不超過l0mm/晝夜，對于坡腳，其水平位移率應不超過5mm/晝夜。

4.2路基沉降的現(xiàn)場預測和評估

對采集到的路基沉降監(jiān)測數(shù)據(jù)采用一定的數(shù)據(jù)研究方法，預測路基沉降變化趨勢，通常采用的是曲線擬合回歸法。對采集到的數(shù)據(jù)采用多曲線擬合的回歸分析法，找出最佳的擬合曲線，確定路基沉降的變化走向，曲線擬合回歸系數(shù)應大于等于0.92。曲線擬合回歸得到的路基沉降預測的準確度需經過多次驗證，其中間隔位于3~6個月間的預測數(shù)據(jù)偏差應小于8mm[3]。路基沉降的預測要嚴格滿足工程設計需求，應結合監(jiān)測點的實際情況，以及相鄰位置的涵、橋、隧的沉降對鐵路路基的沉降進行評估，其預測值要滿足工程需求。

5　結語

綜上所述，為了提高鐵路工程的質量，路基建設作為整個工程的基礎性建設，應嚴格按照工程設計要求對路基沉降進行控制。只有控制好了路基的沉降，才可以保障整個鐵路工程的質量。因此，在今后的鐵路建設工程中，道路工程技術人員應該重點關注路基的沉降，結合施工的實際情況，采取動態(tài)的工程技術措施，對具體問題采取具體解決措施，保障工程質量，提升整體路基的沉降控制力，確保列車的安全行進。

【1】曾祥福，張生偉，錢國玉.張呼客運專線沿線膨脹巖土特性研究與探討[J].鐵道標準設計，2014(S1)：56-58.

【2】高小六.高鐵路基沉降監(jiān)測的布設方案和技術應用研究[J].電子制作，2014(14)：165-167.

【3】張海偉.深厚壓縮層地基條件下的路基沉降控制[J].交通標準化，2014(8)：96-98.

Control Technology of SubgradeSettlement in RailwayEngineering

LI Ting
（ChinaRailway24thBureauGroup XinyuEngineeringCo.Ltd.,Xinyu 338000，China）

Railway engineering construction as a large project,the quality requirements of the project is very strict.As the whole railwayengineeringkeysubgradesettlementcontrol,subgradesettlementcoefficientmustbecontrolledwithinareasonablerange,only in thiswaycan fullyguaranteethedrivingsafety.Basedon theobjectiveofensuring thequalityofprojectand improving thecontrollevel of the settlement,this paper studies the problems that may occur during the control of the foundation settlement in the railway engineeringconstructionprocess.

railwayengineeringconstruction;subgradesettlement;technicalcontrol

U213.1

B

1007-9467（2016）11-0156-03

李亭（1973～），男，四川閬中人，工程師，從事鐵道工程研究。

2016-06-07