摘要：鐵路作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的大動(dòng)脈，在中國(guó)經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)較快發(fā)展中肩負(fù)著重大責(zé)任，作為鐵路工程的主體，路基工程的質(zhì)量尤為重要。而運(yùn)用科學(xué)的試驗(yàn)檢測(cè)方法是保證路基工程施工質(zhì)量的重要措施之一。本文如何進(jìn)行好對(duì)鐵路路基的檢查試驗(yàn)工作，并保證試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的可靠性、真實(shí)性，確保路基工程質(zhì)量過(guò)關(guān)，服務(wù)性好，這是一項(xiàng)對(duì)廣大的試驗(yàn)鐵路工作人員來(lái)說(shuō)非常重要的要求。

關(guān)鍵詞：鐵路路基 試驗(yàn)檢測(cè) 探討

路基作為鐵路工程的主體，路基的質(zhì)量尤為的重要。其質(zhì)量的的好壞直接關(guān)系到軌下基礎(chǔ)的整體穩(wěn)定性，從而影響列車(chē)運(yùn)行的安全與旅客乘坐的舒適性。如何進(jìn)行好對(duì)鐵路路基的檢查試驗(yàn)工作，并保證試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果的可靠性、真實(shí)性，確保路基工程質(zhì)量過(guò)關(guān)，服務(wù)性好，這是一項(xiàng)對(duì)廣大的試驗(yàn)鐵路工作人員來(lái)說(shuō)非常重要的要求。

一、路基現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)檢測(cè)方法分析

1、壓實(shí)系數(shù)K

隨著鐵路事業(yè)的快速發(fā)展，高鐵、重型鐵路的出現(xiàn)對(duì)鐵路路基施工提出了更高的要求，相應(yīng)的一些更大型的施工設(shè)備也被制造并投入使用。為了適應(yīng)新時(shí)期鐵路路基施工要求，在壓實(shí)實(shí)驗(yàn)中增大了重錘質(zhì)量和落差，并制造和設(shè)計(jì)了新的Proctor 擊實(shí)儀和重型擊實(shí)試驗(yàn)。由于傳統(tǒng)的填土密度測(cè)量法需要事先測(cè)量土壤含水量，而要取得填土含水率數(shù)據(jù)需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這與現(xiàn)代鐵路高效率建設(shè)要求相互抵觸，因此實(shí)用效果不佳。為了解決這個(gè)問(wèn)題，上世紀(jì)七十年代，以微電子技術(shù)和放射性元素為工作原理的填土密度測(cè)量?jī)x面世了，它就是核子濕度密度儀。該儀器能夠在短時(shí)間內(nèi)測(cè)出填土密度和含水率指標(biāo)，可有效滿足現(xiàn)場(chǎng)填土壓實(shí)系數(shù)K 快速、無(wú)損檢測(cè)的要求，目前被廣泛用于施工現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中。

2、CBR值

有工程師發(fā)現(xiàn)，在鐵路負(fù)荷較大的情況下，其路基中的碎石可能會(huì)被壓入到地基下的土層中，導(dǎo)致路基抗壓性下降。對(duì)此，AASHTO 首先提出了加州承載比試驗(yàn)（ CBR ）。該種試驗(yàn)方法主要過(guò)程是，將試驗(yàn)探頭填埋到測(cè)試土層當(dāng)中，再對(duì)土層進(jìn)行荷載程度和CBR 基準(zhǔn)比較，以此計(jì)算出地基最大負(fù)荷值。對(duì)鐵路路基來(lái)說(shuō)，由于其路基符合試驗(yàn)與普通公路基本相同，因此將CBR 試驗(yàn)作為鐵路路基施工質(zhì)量的檢測(cè)方法是科學(xué)的。

3、 地基系數(shù)K 30

地基沉降取決于該點(diǎn)受力大小，與其他受力點(diǎn)負(fù)荷大小無(wú)關(guān)。根據(jù)這個(gè)理論，地基系數(shù)屬于表面彈性層狀地基的剛度和變形性質(zhì)的一種參數(shù)。這個(gè)系數(shù)不僅受到土地地質(zhì)因素影響，而且與受力面、承載方式有直接關(guān)系。一旦明確了受力點(diǎn)、負(fù)荷大小和受力面積，就可以計(jì)算出受力點(diǎn)處的地基系數(shù)值。地基系數(shù)K30通常使用半徑為15cm的受力板作為負(fù)荷試驗(yàn)，通過(guò)計(jì)算受力面積內(nèi)的地基下沉量來(lái)得出路基沉降量值。

4、動(dòng)彈性模量E

動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀的工作原理是，將重錘從一定高度上自由下落至彈簧阻尼裝置上，在承載板上造成與列車(chē)正常通過(guò)路基時(shí)產(chǎn)生的相同動(dòng)應(yīng)力，分析路基沉降情況。通過(guò)模擬列車(chē)通行對(duì)路基施加的沉降力，來(lái)計(jì)算出路基土層的動(dòng)彈性模量E。沉陷值越大，被測(cè)點(diǎn)的承載力越小，則動(dòng)彈性模量E 越??； 反之，沉陷值越小，被測(cè)點(diǎn)的承載力越大，動(dòng)彈性模量E越大。

二、路基檢測(cè)工作質(zhì)量控制

1、檢測(cè)點(diǎn)位布置

對(duì)路基的不同部位結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的測(cè)試點(diǎn)位布置工作，試驗(yàn)室的檢測(cè)試驗(yàn)人員要嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)要求對(duì)測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。對(duì)測(cè)試點(diǎn)位的選擇要可以代表要檢測(cè)的路段的真實(shí)地基壓實(shí)質(zhì)量，具有一定的代表性，不能隨便改變測(cè)試點(diǎn)的位置，這樣可能會(huì)導(dǎo)致路基的整體壓實(shí)質(zhì)量被誤判。檢測(cè)人員要及時(shí)向施工單位的質(zhì)量檢驗(yàn)人員提出那些不符合壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域，并再次壓實(shí)后重新檢測(cè)其壓實(shí)度。

2、儀器安裝調(diào)試

按照儀器的說(shuō)明書(shū)對(duì)檢測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行安裝調(diào)試，要在確認(rèn)了安裝無(wú)誤之后經(jīng)過(guò)合格的調(diào)試后才可以開(kāi)始使用儀器進(jìn)行檢測(cè)。

3、測(cè)試操作

對(duì)鐵路路基進(jìn)行壓實(shí)質(zhì)量的試驗(yàn)檢測(cè)操作一定要由專(zhuān)業(yè)的試驗(yàn)人員進(jìn)行，嚴(yán)格按照相關(guān)要求執(zhí)行檢測(cè)步驟，加荷、采集與整理數(shù)據(jù)、卸荷等關(guān)鍵步驟不得有輔助測(cè)試的人員操作。應(yīng)挑選平整無(wú)坑洞的測(cè)試面，Ev2、K30測(cè)試適合在壓實(shí)四小時(shí)內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，盡量不要在過(guò)濕或者干燥的測(cè)試面上進(jìn)行。如果測(cè)試過(guò)程中遇到儀器出現(xiàn)振動(dòng)、大風(fēng)（6級(jí)以上）、工作異常、下雨等等會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的時(shí)候，應(yīng)該立刻暫停檢測(cè)，等待符合檢測(cè)要求的環(huán)境。

三、影響路基壓實(shí)質(zhì)量及穩(wěn)定性的主要因素分析

1、填料質(zhì)量

鐵路路基組成主要包括基床以下路堤、基床底層以及基床表層，各組成部分對(duì)填料均有不同的要求。從現(xiàn)行的規(guī)范看，路基沿縱向向上，對(duì)填料的要求和對(duì)路基填層的各項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)都逐漸變高。對(duì)于填料自身而言，一般需進(jìn)行定名，確定符合設(shè)計(jì)的要求方可進(jìn)行填筑壓實(shí)。此外，對(duì)填料當(dāng)中的有害物質(zhì)含量的控制同樣也很重要，填料中的有害物質(zhì)一般包括有機(jī)物含量以及硫酸鹽，基床表層級(jí)配碎石還對(duì)針、片狀顆粒、黏土團(tuán)等作明確規(guī)定。級(jí)配碎石中針、片狀顆粒為填料中的軟弱成分，在受到機(jī)械作用后容易破碎而產(chǎn)生不穩(wěn)定性。過(guò)量有機(jī)物質(zhì)的存在對(duì)路基的穩(wěn)定性存在潛在的危害：一方面有機(jī)物質(zhì)腐爛在壓實(shí)路基體中產(chǎn)生孔洞，將影響路基的整體性，另一方面有機(jī)物產(chǎn)生的有機(jī)酸對(duì)于經(jīng)過(guò)化學(xué)改良的填料存在破壞作用，因?yàn)槟z凝材料水化產(chǎn)物是在堿性環(huán)境下穩(wěn)定存在的，酸性物質(zhì)的存在必然發(fā)生一定程度的腐蝕作用。對(duì)于粗粒土而言，顆粒級(jí)配對(duì)壓實(shí)質(zhì)量的影響變得更加重要，級(jí)配指標(biāo)包括不均勻系數(shù)Cu以及曲率系數(shù)Cc，級(jí)配良好的要求是：Cu≥5，Cc=1～3。Cu指標(biāo)過(guò)小將會(huì)引起填料自身的離析，從而影響填料整體分布的均勻性。

2、填料含水率

對(duì)于細(xì)粒土和細(xì)粒含量偏大的粗粒土，需經(jīng)過(guò)室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水率，現(xiàn)場(chǎng)填筑時(shí)應(yīng)控制填料含水率在一個(gè)易于壓實(shí)的范圍內(nèi)。細(xì)粒土一般比較容易通過(guò)擊實(shí)試驗(yàn)確定最佳含水率，而粗粒土因?yàn)槠渥陨淼牟痪鶆蛐砸欢ǔ潭壬显黾恿藫魧?shí)試驗(yàn)的難度，因此在試驗(yàn)配水階段應(yīng)當(dāng)充分注意降低該因素的負(fù)面影響。

含水率對(duì)粗粒土擊實(shí)效果的影響是通過(guò)粗粒土中細(xì)粒成分得以發(fā)揮的。水分對(duì)土的擊實(shí)作用貢獻(xiàn)表現(xiàn)在一定含水率的情況下可以促進(jìn)擊實(shí)功更有效的傳遞，土粒間變得容易移動(dòng)而縮小彼此間距從而變得密實(shí)。填料的粗粒部分受粒形、級(jí)配的影響彼此間客觀上存在較大的空隙。從密實(shí)的角度講，粗粒土中細(xì)粒部分是用來(lái)填充粗粒部分空隙的，只有當(dāng)細(xì)粒含量超過(guò)一定限度的情況下，含水率對(duì)壓實(shí)效果的影響才變得顯著。

3、填料擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)壓實(shí)度評(píng)價(jià)的影響及分析

路基現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果的分析與評(píng)定是以填料室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)為基礎(chǔ)的，擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果若缺乏代表性，將降低現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)度試驗(yàn)的意義。因此，應(yīng)充分重視擊實(shí)試驗(yàn)結(jié)果對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果的影響。

在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行壓實(shí)度檢驗(yàn)時(shí)，偶爾會(huì)出現(xiàn)干密度與填料最大干密度出現(xiàn)較大的偏離。對(duì)于這種情況，一方面要考慮擊實(shí)所取樣品的代表性可能造成的影響，尤其對(duì)于基床填筑的A、B組填料，可能整體均勻性較差，取樣時(shí)應(yīng)按照TB10102-2004的取樣規(guī)定，嚴(yán)格按照取樣頻率，從料堆的多個(gè)部位分別取料混合均勻，以盡量避免樣品代表性不好的影響。

總之，路基的檢測(cè)試驗(yàn)工作質(zhì)量和檢測(cè)試驗(yàn)人員的科學(xué)化檢測(cè)水平，綜合素質(zhì)是息息相關(guān)的。試驗(yàn)人員只能從路基的填充材料入手，并嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行檢測(cè)試驗(yàn)，對(duì)檢測(cè)工作進(jìn)行有效控制，堅(jiān)持不動(dòng)搖的執(zhí)行路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能做一個(gè)好的鐵路路基壓實(shí)質(zhì)量的的工作。

參考文獻(xiàn)：

[1]《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》（TB10102-2004）.中華人民共和國(guó)鐵道部.2004年.

[2]李健.淺析擊實(shí)試驗(yàn)的機(jī)理及試驗(yàn)中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題.科技推廣與應(yīng)用.2006.9