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对高速铁路路基施工的几点认识

2015-07-19中铁二十二局集团有限公司北京100043

中国新技术新产品 2015年8期
关键词:基床高速铁路高铁

狄 佳(中铁二十二局集团有限公司,北京 100043)

对高速铁路路基施工的几点认识

狄 佳
(中铁二十二局集团有限公司,北京 100043)

我国高速铁路的建设始于2004年,目前已经建成全世界最大规模和最高运营速度的高速铁路网。经过十多年的工程实践,高铁施工技术日趋成熟完善,尤其是在路基施工技术方面,积累了大量的实践经验。本文将对高铁的路基施工建设做出分析和探讨,浅谈对其路基建设的几点感悟,以期为今后我国高铁路基施工起到一定的参考作用。

高铁;路基;施工

一、引言

高铁,实现了几千里能够夕发朝至的梦想,大大便利了人们的生产和生活。然而,高铁在给我们带来享受的同时,也给我们带来了部分难题。高铁能够比普通火车速度快出一倍至两倍的原因除了提供动力的车厢节数较多之外,还一个重要原因就是轨道优势。相比于普通火车轨道,高铁的轨道曲径小,坡度小,轨道的性能要好。当列车速度达到300km/h时,就要采用无渣轨道。从上面可以看出,高铁“运行稳、速度快”的性能是与其铁路建设息息相关的,而在铁路建设过程中,路基建设是其中的关键问题。笔者作为我国高铁建设的工程技术人员,以自己的实践感悟简要论述对高铁路基施工建设几点认识。

二、高铁路基与普通铁路路基施工的区别

与普通铁路施工不同,高铁路基建设主要考虑的方面是轨道的形变问题。强度高、稳定性好、形变小是高铁路基的良好状态,也是适应火车高速运行时的必然要求。在高铁轨道路基的强度被损伤之前,轨道上可能发生不容许的形变。这个问题一直是高铁路基建设的研究课题之一。为此,各国都积极投入人力物力,争取有更好的办法来解决形变这个难题。以发达国家为例,它们通常采用改善轨道结构,完善轨道保养技术来缓解轨道形变。然而我国地形地貌与国外差别较大,例如,日本东北新干线路基工程仅占线路长度的6%,其他线路甚至更低,而我国高铁线路以京沪线为例,路基工程所占比例高达66%,且途经不良地质环境较多,这些无疑对降低高铁轨道形变量造成很大的困难。我们在具体的工程建设中,要控制高铁轨道形变,必须对以下5方面进行要求。

1 保证轨道平顺度。轨道的平顺度对于高铁来讲至关重要。为此,我国已经出台了相关规定,指出时速为200km的铁路线桥隧站在设计施工过程中,各项参数都要有相对应的标准值,比如高低≤3mm,水平≤3mm,轨距最大允许偏差为±2mm等等。只有按照标准来,才能保证其平顺度。

表1 高铁路基沉降量和沉降速率要求

2 对于基床的要求。高铁的基床由两部分组成,即底层和表层。这与普通铁路是相一致的。但二者之间也存在区别,比如填料的用量以及填筑要求。相关规定指出,表层厚度为0.5m-0.7m,底层厚度为1.8m-2.2m;表层采用级配碎石,底层选用改良土。以秦沈客运专线为例,基床总厚度2.5m,其中表层0.6m,采用级配碎石;底层为1.9m,采用改良土。

3 对路基横断面的要求。我国对除高铁以外的普通铁路划分为三个级别,划分标准主要是根据其承担运输作用的强弱和远期年客货运量的多少。随着火车运输量的增大和运输速度的提升,轨道路基的横断面宽度略有增大。

4 对路堤的施工要求。高铁的路堤位于铁路基床的下部,施工材料一般采用碎石或粗、细粒土。当采用不同的填筑材料时,我们在计算时所应用的地基系数K30值也随之不同。对于碎石,地基系数要求≥130MPa/m,粗、细粒土的相应参数分别为≥110MPa和≥90MPa。同时,应用细粒土时考虑压实系数 。采用碎石或粗粒土填筑时,考虑的因素应为空隙率,并且施工过程中保证其≤25%,数值远远低于普通铁路的要求。

5 沉降量和沉降速率。以前对普通铁路的路基沉降不做太多要求,路基沉降量一般都是以厘米为单位。然而,高铁的出现,要求其路基沉降量非常严格,追求“零沉降”的目标。我国现行规定见表1。

三、高速铁路路基施工的注意事项

1 突出路基建设在高铁施工中的重要意义。要摒弃以前普通铁路施工中的不良观念,在高铁施工中给予路基建设足够的重视。不能只关注材料的数量,而不关注质量。高铁比普通铁路施工要复杂,要求也高。要想施工好,路基是关键。因为它处在最底部,是基础,遇到的不确定因素也最多,受外界影响最强。

2 做好施工前的地质分析和填料鉴定工作。这项工作是铁路施工建设的第一项也是作重要的工作,必须给予足够重视,讲究方法。

3 对施工工作做出合理安排和预期。高铁路基施工工作至关重要,切忌出现偷工减料或盲赶工期。为此,一定要做好切实可行的预先规划,分步进行,稳扎稳打,成功一步,再进行下一步。每一步施工都有其缓冲完好的阶段,譬如说路基的沉降需要一定时间,才能避免工后空隙率超标。

4 做好检测和测量工作。为了在保证施工质量的前提下,尽可能快的增大施工进度,我们要采用先进的检测仪器,对施工质量做出及时的检测和分析。高速铁路路基施工中的检测频度、准确度要求较高,检测手段多种多样。加强施工的测量控制工作。施工中严格控制路基中线、两边线、填土厚度、路基顶面的高程、平整度、拱度以保证轨道高平顺度的实现。

5 增强科技研发能力,引进新工艺、新材料。随着我国科技的发展,我国于2008年8月1日开通运营了第一条真正意义的京津城际铁路,开启了我国拥有高铁的新时代。然而随着社会需要的增加,我国的高铁建设需要更大的进步,其中就包括路基建设。因此,在高铁路基施工中应积极开展科学试验, 引进、消化、吸收国内外的先进经验, 是我国高铁建设能力迈上一个更高台阶。

[1]雷锋华,孟涛.浅谈铁路路基施工技术的应用[J].黑龙江交通科技,2013(11).

[2]杨广庆,荀国利,高速铁路路基改良土的有关问题[J].铁道标准设计,2003 (05).

[3]要文堂,高速铁路路基粉粘土填料改良技术的探讨及应用[J].铁道标准设计,2004(01).

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