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(shù)

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(gè)大型的工程項(xiàng)目，對(duì)工程質(zhì)量要求就顯得格外嚴(yán)格。作為整個(gè)鐵路工程關(guān)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(nèi)，只有這樣才能充分保障行車安全。論文主要從保障工程質(zhì)量，提升沉降控制水平的目標(biāo)出發(fā)，研究了鐵路工程施工過(guò)程中路基沉降控制工作中可能發(fā)生的問(wèn)題。

鐵路工程施工；路基沉降；技術(shù)控制

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

1　引言

鐵路工程的建設(shè)大大增進(jìn)了不同地區(qū)的聯(lián)系，加強(qiáng)了區(qū)域間的信息交流，促進(jìn)了社會(huì)的飛速發(fā)展。鐵路工程中，作為工程關(guān)鍵的路基沉降控制得到了所有施工單位的廣泛關(guān)注和重視。為了提高鐵路工程質(zhì)量，路基沉降控制工作必須要做到最好，施工單位應(yīng)制定完善的管理體系和高效的技術(shù)要求制度，采取強(qiáng)有力的技術(shù)手段，以此來(lái)增進(jìn)路基強(qiáng)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(duì)于整個(gè)鐵路工程的質(zhì)量具有明顯的幫助

鐵路工程作為國(guó)家發(fā)展的一項(xiàng)重大建設(shè)項(xiàng)目，其工程質(zhì)量的要求相當(dāng)高，質(zhì)量檢查貫穿于整個(gè)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(duì)路基沉降系數(shù)的要求就顯得格外高。

鐵路路基沉降無(wú)論是給國(guó)家還是人民都將帶來(lái)巨大的損失，將會(huì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和安全造成威脅，同時(shí)將會(huì)對(duì)鐵路后期的維護(hù)和保養(yǎng)造成很大的問(wèn)題。因此，為了提升鐵路工程質(zhì)量，鐵路工程技術(shù)人員依據(jù)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)改進(jìn)方法和提升技術(shù)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(fù)部分的示意圖，工程技術(shù)人員動(dòng)用了大量的人力、物力和財(cái)力，對(duì)此路基沉降進(jìn)行全面修復(fù)。

圖1　某鐵路路基沉降后的待修復(fù)圖

2.2路基沉降控制將會(huì)提升行車的安全性

路基沉降的合理控制將會(huì)提升鐵路路基的牢固性和穩(wěn)定性，同時(shí)加大了路基的安全性。一直以來(lái)，所有的鐵路工程技術(shù)人員都在致力于采用一定的科學(xué)技術(shù)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(guān)系到列車行進(jìn)的安全性，因此路基沉降的有效控制將會(huì)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(jìn)施工的效益

鐵路工程的路基沉降控制除了可以提升整個(gè)工程的質(zhì)量、增加列車行進(jìn)的安全性之外，還可以大大增進(jìn)施工效益。鐵路工程作為國(guó)家的一項(xiàng)重大建設(shè)性工程，不僅耗時(shí)長(zhǎng)，而且規(guī)模宏大，若其中一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題將會(huì)帶來(lái)不可估計(jì)的損失。路基沉降的合理控制將會(huì)大大減少工程返工的幾率，節(jié)約了工程返工的時(shí)間，減少了返工造成的額外經(jīng)濟(jì)花費(fèi)[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(jīng)濟(jì)消耗，提升經(jīng)濟(jì)效益。

3　鐵路路基沉降工程施工過(guò)程中需要控制的技術(shù)要點(diǎn)

3.1做好施工前的預(yù)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(nèi)，如什么時(shí)候開始鋪軌架梁、如何進(jìn)行石土的調(diào)配、多少比例合適、季節(jié)變化可能對(duì)工程施工造成的影響、適時(shí)對(duì)軌道材料進(jìn)行變形監(jiān)測(cè)等，基于這些因素的基礎(chǔ)上對(duì)施工工序、時(shí)間以及施工流程進(jìn)行合理規(guī)劃，做好施工策劃。

作為整個(gè)鐵路路基施工基礎(chǔ)的橋涵、地基應(yīng)首先進(jìn)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(yīng)對(duì)過(guò)渡段和相鄰路基同時(shí)開展施工。此外，結(jié)合施工實(shí)際情況，對(duì)支擋結(jié)構(gòu)以及邊坡防護(hù)工作進(jìn)行實(shí)際施工時(shí)間安排。鑒于不同路基地段應(yīng)用不同的地基處理方法，將會(huì)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(yù)壓期。通常情況下，大多數(shù)路基在完成填筑后將進(jìn)行超過(guò)半年的路基變形監(jiān)測(cè)和調(diào)整。

3.2對(duì)鐵路路基進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)，整個(gè)過(guò)程要嚴(yán)格控制

1）施工前對(duì)地基進(jìn)行處理控制。施工前，首先要對(duì)路基地基處的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考核，同時(shí)對(duì)地基選取小部分樣例進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工藝試驗(yàn)，主要是為了測(cè)量單樁或復(fù)合地基的承載力。通常要參照現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)條件對(duì)鐵路路基地基采取多種方式進(jìn)行處理，如原有路面的簡(jiǎn)單處理、對(duì)路基進(jìn)行重錘夯實(shí)、砂井進(jìn)行袋裝填埋、打定CFG樁、對(duì)地基樁進(jìn)行攪拌以及旋噴等?，F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，應(yīng)時(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地核查地質(zhì)情況，一旦發(fā)現(xiàn)與原有設(shè)計(jì)情況不同時(shí)，需立刻向有關(guān)上級(jí)反映，必要時(shí)可以根據(jù)實(shí)際情況對(duì)原有設(shè)計(jì)進(jìn)行變更、修整[2]。地基處理主要針對(duì)原材料以及加工工藝參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)，現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備管理需落實(shí)專機(jī)專人負(fù)責(zé)制度，保證1臺(tái)機(jī)械設(shè)備必須由1個(gè)專業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人員跟進(jìn)。地基處理必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的承載力檢測(cè)，符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)才可以進(jìn)行下一步的路堤填筑工作。

2）對(duì)填料整體的質(zhì)量進(jìn)行控制。鐵路路堤要依據(jù)不同分層采取不同填料標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行填筑，隨著路堤越來(lái)越靠近地面，其填料標(biāo)準(zhǔn)要求越高。開展路堤填筑工程前，要先對(duì)填充的土場(chǎng)進(jìn)行多次取樣試驗(yàn)，所有指標(biāo)均合格后才可進(jìn)行填筑。整個(gè)填筑材料的質(zhì)量控制主要關(guān)注點(diǎn)為填料的種類、粒徑以及級(jí)配，堅(jiān)決杜絕不合格填料填筑到路基中。

3）對(duì)整個(gè)路基填筑過(guò)程進(jìn)行控制。填筑路基前，應(yīng)先對(duì)不同填料，選取具有代表性的地段和位置，采取多次現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)，以確定最佳填筑搭配，其中包括填料、壓實(shí)的機(jī)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(yàn)收合格才可進(jìn)行路基填筑工作。氣象環(huán)境對(duì)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(cè)指標(biāo)有3個(gè)，分別為壓實(shí)系數(shù)K、地基系數(shù)K30和動(dòng)態(tài)變形模量EVD。路基填筑工作是依次進(jìn)行的，只有當(dāng)層路基填筑指標(biāo)合格時(shí)才可進(jìn)行下一層的填筑工作。

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

4　對(duì)鐵路路基沉降的現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)與評(píng)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(shù)人員應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)路基沉降采取時(shí)時(shí)的系統(tǒng)觀測(cè)，對(duì)沉降觀測(cè)材料進(jìn)行及時(shí)匯總、整理和分析。在路基填筑完成后，應(yīng)對(duì)不同程度的路基沉降進(jìn)行為期大于半年的監(jiān)測(cè)和修整。嚴(yán)格按照路基設(shè)計(jì)要求對(duì)監(jiān)測(cè)頻率、精度和監(jiān)測(cè)位置進(jìn)行設(shè)定，通常每個(gè)路基段至少要監(jiān)測(cè)2個(gè)點(diǎn)。為了提高沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，路基沉降、變形的監(jiān)測(cè)應(yīng)對(duì)監(jiān)測(cè)相關(guān)事物做好保護(hù)工作，其中包括監(jiān)測(cè)儀器、監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)、水準(zhǔn)基點(diǎn)和平面基點(diǎn)。通過(guò)監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)對(duì)該路基的沉降系數(shù)進(jìn)行評(píng)估，若數(shù)據(jù)不能滿足需求，則需要增加監(jiān)測(cè)期或者改進(jìn)沉降控制方案。為了提高填筑中期的施工安全性，應(yīng)嚴(yán)格控制填筑的速度，一般中心路堤地面的沉降率應(yīng)不超過(guò)l0mm/晝夜，對(duì)于坡腳，其水平位移率應(yīng)不超過(guò)5mm/晝夜。

4.2路基沉降的現(xiàn)場(chǎng)預(yù)測(cè)和評(píng)估

對(duì)采集到的路基沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用一定的數(shù)據(jù)研究方法，預(yù)測(cè)路基沉降變化趨勢(shì)，通常采用的是曲線擬合回歸法。對(duì)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(yīng)大于等于0.92。曲線擬合回歸得到的路基沉降預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度需經(jīng)過(guò)多次驗(yàn)證，其中間隔位于3~6個(gè)月間的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)偏差應(yīng)小于8mm[3]。路基沉降的預(yù)測(cè)要嚴(yán)格滿足工程設(shè)計(jì)需求，應(yīng)結(jié)合監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)際情況，以及相鄰位置的涵、橋、隧的沉降對(duì)鐵路路基的沉降進(jìn)行評(píng)估，其預(yù)測(cè)值要滿足工程需求。

5　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了提高鐵路工程的質(zhì)量，路基建設(shè)作為整個(gè)工程的基礎(chǔ)性建設(shè)，應(yīng)嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)要求對(duì)路基沉降進(jìn)行控制。只有控制好了路基的沉降，才可以保障整個(gè)鐵路工程的質(zhì)量。因此，在今后的鐵路建設(shè)工程中，道路工程技術(shù)人員應(yīng)該重點(diǎn)關(guān)注路基的沉降，結(jié)合施工的實(shí)際情況，采取動(dòng)態(tài)的工程技術(shù)措施，對(duì)具體問(wèn)題采取具體解決措施，保障工程質(zhì)量，提升整體路基的沉降控制力，確保列車的安全行進(jìn)。

【1】曾祥福，張生偉，錢國(guó)玉.張呼客運(yùn)專線沿線膨脹巖土特性研究與探討[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2014(S1)：56-58.

【2】高小六.高鐵路基沉降監(jiān)測(cè)的布設(shè)方案和技術(shù)應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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