APP下载

铁路施工中的路基沉降控制策略分析

2020-09-10娄帅

环球市场 2020年9期
关键词:路基沉降铁路施工控制策略

娄帅

摘要:路基是保证铁路施工质量的重要前提。對路基沉降进行严格控制,减少或避免不均匀沉降,是使铁路安全运行的关键所在。基于此,本文对影响路基工程沉降控制的地基处理、填料选择、填筑质量、过渡段施工、路基防排水等施工内容进行分析,并结合铁路建设实例探讨铁路路基工程沉降变形控制的要点。

关键词:铁路施工;路基沉降;控制策略

一、关于铁路路基工程的沉降变形

在铁路工程建设过程中,路基沉降变形非常普遍且严重。据相关资料显示,沉降严重时累计可达数十厘米,严重影响了铁路的正常运行。而保证铁路的安全、平稳、高速运行的前提条件就是轨面平顺,轨面平顺的前提条件是支撑轨面的路基、桥梁、隧道的变形被严格控制在允许范围内。因此,控制路基沉降变形是铁路工程建设领域的一项非常重要的工作,影响路基沉降变形的因素较多,且非常复杂,主要影响因素包括地基基础的强度与刚度、路基主体结构的强度与刚度、路基填料的质量、荷载作用、天气、降雨量等。任何一个因素的变化都会引起路基的沉降变形,面对如此众多的影响因素,要达到铁路路基工程沉降变形高标准的控制要求,要对以上因素进行综合控制,难度较大。

二、路路基沉降控制策略

(一)针对不同的地质情况采取不同的地质加固措施

铁路地基的处理方法中,比较传统的有换填法、排水固结法、挤密桩法、强夯法、粉喷桩法等,这些方法的选择依据主要为:(1)表层软土、松软土、软黏土厚度不大于2.0m的地段原则上采用挖除换填措施;(2)厚层黏性土、粉土和松软土地基,特别是分布有较厚的硬壳或硬层夹软弱层的地基,主要采取CFG桩复合地基加固;(3)含较多碎石黏性土和砂性土、填土、碎石土的地基,采取钻孔灌注桩加固;(4)对于正常固结的淤泥、淤泥质土和软黏土以及地基承载力标准值小于120kPa的黏性土和粉性土地层,采用搅拌桩复合地基加固[1]。(5)深厚层软弱地基,对于地基沉降要求较高或存在侧向应力作用时(如桥路、隧路过渡段、沟溶槽地段等),以及不均匀沉降较大的地段,采用刚性桩“桩一网结构”复合地基加固。

(二)严格优选填筑材料,控制原料的压缩变形

路基填料的选择,应遵循以下原则:(1)根据对原土料的使用方法和加工工艺,路基填料可分为普通填料、物理改良土、化学改良土和级配碎石。普通填料母岩饱和单轴抗压强度Rc小于20MPa的粗粒和巨粒土填料组别划分应结合试验和地区经验确定,有机土含量超过5%时,严禁作为路基填料使用;膨胀土、盐渍工作为路基填料使用时,应符合相关规定。铁路路基填料主要选用良好级配、细粒含量小于巧%的碎石土土和砾石土。(2)基床以下路堤填料选择:选用粒径小于75mm的填料。(3)基床底层填料选择:基床底层厚度2.3m,选用粒径小于60mm的填料。(4)过渡段填料选择。过渡段主要包括桥路过渡段、路堤与横向结构物(指箱涵、立交框架)过渡段,路堤路堑过渡段、路隧过渡段等,过渡段需要解决不均匀沉降,所有填料选用掺入3%~8%水泥的级配碎石,级配、粒径与基床表层一致。

(三)严控施工质量

1.地基处理

地基处理的质量应符合相关规定,对搅拌桩、CFG、桩螺桩桩、管桩等地基形式,在施工前应进行成桩工艺性试验,确定各项施工工艺参数,进行单桩或复合地基承载力试验,确认设计参数,设计人员和监理应参加工艺性试验,并确认试验结果,施工单位按确定的工艺参数编制作业指导书,按确定的参数组织施工。地基处理所使用的砂、碎石、混凝土应按规定检验试验,成桩后按规定比例进行成桩质量(用低应当检测桩身完整性)检测。

2.路基填筑的质量控制

路基大规模填筑前,应进行工艺性试验,通过工艺性试验确定摊铺厚度、碾压遍数、填料含水量等工艺参数,对项目的路基工程还应选取一段,按相关规定要求开展路基工程首件评估。确定工艺参数和工艺工法后,编制修改路基工程填筑施工作业指导书,据此开展施工。路基填筑过程中,按要求频率做好检验检测,运至工地的填料要进行抽样检验,特别是重点检查是否含有不良矿物,如膨胀性矿物蒙脱石、伊利石、高岭土等,填料的级配粒径等,检查掺入水泥的含量,搅拌均匀性,填料的含水量等。

3.过渡段、基床表层路基填筑中需要注意事项

过渡段、路基基床填料是级配碎石,或是掺入水泥级配碎石,要求填料生产实行工厂化,在工厂中拌制,以保证填料均匀,同时,铺摊压实要在规定时间完成,防止水泥硬化还没有完成已铺摊压实工作。无砟轨道不仅应满足沉降要求,还应满足不均匀沉降造成的折角不应大于1/1000的规定。过渡段连接桥隧等结构物,刚度不一,要加强重视,必须按设计开挖台阶,压实基底,按规范填筑压实,并及时检验检测,下层填筑不合格严禁进入上层填铺工作。

(四)封闭路基表面,减小坏境对路基的影响

大量经验表明,水及环境对路基工程影响巨大,铁路路基工程大量的病害均与水有关,如路基沉降、翻浆冒泥、边坡坍塌等,铁路无砟轨道设计中将路基表面采用混凝土封闭的措施,二线间设集水井,集水井与横向排水管相连,将雨水通过集水井收集排放的方法,较好地解决了雨水对路基的影响问题fzl。

(五)沉降观测与评估

变形观测前应由建设单位组织制订变形观测实施方案,路基沉降变形观测应以路基沉降和地基沉降观测为主,软土地段路堤填筑期间尚应对路基坡脚水平位移进行观测,控制填筑速率,保证路基稳定。变形观测断面及观测设施的布置应根据地形地质条件、地基处理方法,路基类型路堤高度等因素结合施工工期综合确定,观测断面间距宜为50~100m。变形观测方法和精度应满足不同等级铁路相关规范要求,路基施工开始后应进行连续观测,路基填筑完成或施工预压荷载后沉降观测时间宜不少于6个月。观测数据不足以评估或工后沉降评估不能符合要求时,应延长观测期。路基沉降预测宜采用曲线回归法,曲线回归的相关系数及沉降预测的可靠性,精度要求等应符合相关规范的规定。

三、结束语

铁路路基如果发生不均匀沉降或在施工以后产生较大沉降,在后续运营中将对行车安全造成严重影响,甚至出现安全事故。因此,在施工过程中,要控制导致路基工程沉降变形的各因素,解决路基工程的沉降变形问题,满足铁路工程施工的技术标准。

参考文献:

[1]刘金元.铁路施工中路基沉降控制策略简述[J].城市建设理论研究(电子版),2017(15):207.

[2]李琦.铁路路基施工质量控制与沉降的控制措施[J].智能城市,2017(3):316.

猜你喜欢

路基沉降铁路施工控制策略
前馈控制策略指导下的母乳口腔护理在用于早产儿喂养不耐受预防的效果
钳工机械操作的质量控制策略
采用并联通用内模的三相APF重复控制策略
PWM整流型变频调速系统降电容控制策略
铁路施工过程中机械设备的安全管理
关于高速公路路基沉降注浆加固处理的探讨
有关湿陷性黄土地区高速铁路路基沉降与其措施分析
试论铁路施工安全管理措施
铁道工程施工中常见的技术问题及解决措施
路基土石方工程质量通病处理方法及预控措施