趙積榮

[摘 要]鐵路作為交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的一個重要組成部分，在新的發(fā)展形勢下迎來了快速建設(shè)發(fā)展的新機(jī)遇。過去，我國鐵路設(shè)計(jì)和施工中的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的水平較低，尤其是在鐵路路基施工方面的相關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)不夠完善，從而導(dǎo)致后期運(yùn)行過程中出現(xiàn)各種各樣的問題，其中地基下沉問題是最常見的問題之一。在這種情況下，解決鐵路路基下沉問題成為了人們關(guān)注的重點(diǎn)?；诖耍疚膶﹁F路路基施工中出現(xiàn)的地基下沉問題進(jìn)行了相關(guān)分析和探究，以期為鐵路路基施工質(zhì)量控制提供一些參考。

[關(guān)鍵詞]地基下沉；鐵路；路基施工

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.047

[中圖分類號]F530.33 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1673-0194（2017）12-00-02

經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提出了更高的要求，鐵路運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)模也在持續(xù)不斷的擴(kuò)大，同時相應(yīng)的施工質(zhì)量問題也在逐步凸顯。當(dāng)前我國鐵路運(yùn)輸?shù)乃俣仍诓粩嗵嵘咚龠\(yùn)轉(zhuǎn)下產(chǎn)生的巨大突擊力和離心力加重了鐵路路基在運(yùn)營中的“病害”問題。其中地基下沉問題是比較突出的問題之一，對鐵路行車安全產(chǎn)生了極為不利的影響，因此，必須采取有效措施對鐵路路基施工中的地基下沉問題進(jìn)行解決，以確保鐵路設(shè)施建設(shè)水平和運(yùn)營中的行車安全。

1 鐵路路基施工中地基下沉問題相關(guān)簡述

地基下沉是鐵路路基施工過程中最常見的施工問題之一，鐵路地基下沉?xí)?dǎo)致鐵路基床變形、軌道幾何尺寸超限、行車不平穩(wěn)等相關(guān)問題，會對行車安全產(chǎn)生極為不利的影響。根據(jù)相關(guān)實(shí)踐，鐵路路基下沉問題可以分為均勻下沉和不均勻下沉，其中不均勻下沉產(chǎn)生的危害更加嚴(yán)重。導(dǎo)致地基下沉的原因是多種多樣的，其中最主要的原因是地基填筑的密度和強(qiáng)度不夠，直接導(dǎo)致地基沉降。如果鐵路路基施工過程中出現(xiàn)了地基沉降的問題，會導(dǎo)致鐵路線路的軌距、水平、高低以及方向等發(fā)生相應(yīng)的變化，如，路塹側(cè)溝會常年濕潤，嚴(yán)重的會出現(xiàn)地下水滲透等問題，同時這也是判斷鐵路路基是否出現(xiàn)地基下沉的重要方法。

鐵路地基受到多個方面因素的影響，如，鐵路運(yùn)輸?shù)妮S重大小和行車速度、地基土層特性、地基土層的地質(zhì)水文狀態(tài)等都會對地基產(chǎn)生影響，導(dǎo)致下沉問題的出現(xiàn)。不同原因?qū)е碌牡鼗鲁羻栴}的檢測技術(shù)和方法是不同的，針對鐵路路基地基下沉問題檢測的常用方法有靜力觸探檢測方法、物探法、落錘式路基剛度檢測方法等。

2 鐵路路基施工中地基下沉問題的具體原因

2.1 地基土層特性的影響

地基土層特性會對鐵路路基工程中地基沉降問題產(chǎn)生直接的影響。具體地說，地基土層特性的影響因素主要集中表現(xiàn)在以下幾個方面。首先，土層的顆粒組成特性會對地基沉降產(chǎn)生重要的影響。在實(shí)際中，鐵路路基地基沉降“病害”問題主要出現(xiàn)在粉質(zhì)性粘土、砂性粘土、石質(zhì)風(fēng)化較為嚴(yán)重的基床等特性土層上。其次，土層的可塑性也是影響地基沉降的一個主要因素，根據(jù)相關(guān)實(shí)踐，出現(xiàn)地基下沉問題的土層液限指標(biāo)要大于32，而土層可塑性指數(shù)要大于12，低于這個數(shù)值范圍的土層基本不會出現(xiàn)地基下沉問題。因此，在鐵路路基施工過程中要對基層土層的可塑性進(jìn)行科學(xué)測算。另外，土層的滲透性也是需要考慮的一個重要因素，透水性弱或不透水的土層產(chǎn)生地基下沉問題的可能性較大。

2.2 列車荷載對地基沉降產(chǎn)生的影響

列車在運(yùn)行的過程中會對地基產(chǎn)生重復(fù)載荷的沖擊作用，導(dǎo)致地基的土體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而在道床枕木下的基床表層產(chǎn)生積水坑、道砟坑等問題。如果在降水較多的季節(jié)，地基填土的飽和度會大大增加，土體的強(qiáng)度在列車荷載的沖擊下逐漸變?nèi)酰纬煞瓭{冒泥，造成道床穩(wěn)固性能急劇下降。如果沒有進(jìn)行及時處理，會對列車的行車安全產(chǎn)生極為不利的影響。

2.3 溫度和水等要素對地基沉降產(chǎn)生的影響

溫度會對地基土壤的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在寒冷的冬季，鐵路路基經(jīng)常會出現(xiàn)不均勻的凍脹問題，加劇地基沉降“病害”。鐵路路基沉降的大部分原因都與水有著較大的關(guān)系，水會對地基產(chǎn)生侵蝕、造成地基軟化、破壞地基結(jié)構(gòu)等，從而導(dǎo)致地基沉降問題的出現(xiàn)，且水分較多的土壤對地基沉降產(chǎn)生的影響更為明顯。

3 鐵路路基施工中地基下沉問題的解決對策

3.1 科學(xué)地預(yù)測和評估地基下沉變形問題

科學(xué)地預(yù)測和評估地基下沉變形問題，是解決鐵路路基地基下沉問題的重要基礎(chǔ)。一般情況下，相關(guān)人員需要在鐵路路基施工結(jié)束后，設(shè)置相應(yīng)的沉降變形監(jiān)測斷面，對鐵路路基下沉的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時動態(tài)的監(jiān)控，從而在第一時間內(nèi)掌握地基下沉的情況。

3.2 強(qiáng)化鐵路路基及地基填料的質(zhì)量控制

在鐵路路基的施工過程中，不同路段選擇的路基填料是不同的。為了確保填料施工質(zhì)量控制效果，要對不同類型的土壤進(jìn)行相應(yīng)的對比試驗(yàn)，一般情況下，鐵路路基及地基填料對比試驗(yàn)主要有三個。首先，在使用同樣壓實(shí)機(jī)械的情況下，為了讓不同性質(zhì)的土壤達(dá)到相同的壓實(shí)度，從而對土壤的壓實(shí)系數(shù)與填料的攤鋪厚度間的關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)確定，在對比相關(guān)指標(biāo)要求的基礎(chǔ)上，選擇最適合的填料材料對地基進(jìn)行換填。其次，對填料土壤的液限值以及塑性聯(lián)合值進(jìn)行相關(guān)測試，即進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)篩分兩個測試。最后，從工程經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā)，對填料進(jìn)行選擇，即在確保鐵路路基及地基填料符合地基土壤特性和相關(guān)壓實(shí)要求的基礎(chǔ)上，兼顧工程經(jīng)濟(jì)效益，如，是選擇AB組填料還是對土質(zhì)進(jìn)行改良等，以確保鐵路路基下沉問題控制方案的整體效益。

3.3 完善路基的排水系統(tǒng)

水是鐵路基床的“病害”之源，要對鐵路路基的綜合排水系統(tǒng)進(jìn)行有效改善，才能確保路基邊坡的穩(wěn)定性。尤其是在膨脹土地段的鐵路地基，更要確保地基排水系統(tǒng)的通暢度，避免出現(xiàn)積水沖刷路基的現(xiàn)象發(fā)生。另外，在實(shí)際施工過程中，為了有效改善地基下沉問題，確保邊坡的質(zhì)量和穩(wěn)定，往往會鋪設(shè)土工隔柵和骨架防護(hù)以強(qiáng)化加固效果，并在路堤和路塹邊坡上種植灌木，避免出現(xiàn)溜坍的現(xiàn)象。

3.4 做好過渡地段的處理工作

橋涵過渡地段是鐵路路基下沉“病害”發(fā)生的主要地段，一定要對過渡段進(jìn)行妥善處理。一般是在過渡段使用級配碎石進(jìn)行填筑，個別地段還應(yīng)對地基采取CFG樁或混凝土攪拌樁進(jìn)行加固處理等，且填筑的時間要與路基施工的時間保持同步，從而確保地基的強(qiáng)度、剛度和平穩(wěn)度。

3.5 其他控制措施

一是要對地基進(jìn)行相關(guān)的加固處理，尤其是在軟土地基地段，應(yīng)當(dāng)根據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行相應(yīng)的加固，且在確保檢驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行路基的填筑，如果因地基承載力不夠出現(xiàn)下沉問題，可以結(jié)合水泥土擠密樁進(jìn)行地基的輔助加固。二是要對相關(guān)的施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的控制，例如填層過厚，造成路基堆載加固方式固結(jié)沉降。三是要對相關(guān)的地基下沉量進(jìn)行一定的預(yù)留操作，當(dāng)軌道設(shè)計(jì)標(biāo)高和路基面的標(biāo)高存在一定偏差時，需要根據(jù)設(shè)計(jì)的壓實(shí)度要求，控制相關(guān)機(jī)械進(jìn)行碾壓。一般情況下，預(yù)留的下沉量應(yīng)控制在路基高度的0.5%左右，以解決路基在自然沉降中帶來的隱患。

3.6 針對凍害導(dǎo)致地基下沉的解決措施

很多鐵路會經(jīng)過寒冷地帶，凍害是導(dǎo)致地基下沉的主要原因之一，針對凍害問題，可以考慮從以下幾個方面采取措施。首先，鋪設(shè)EPS板。鋪設(shè)聚苯乙烯泡沫塑料保溫板是解決凍害地基下沉的有效方法。鋪設(shè)的EPS板能夠有效減少地基凍土和陸地之間的熱交換，降低了地基活動層的厚度，減少了路基凍融的程度。其次，安設(shè)熱棒。這也是解決凍害地基下沉問題的一個重要方法，熱棒是一種由碳素?zé)o縫鋼管制成的高效熱導(dǎo)裝置。在安設(shè)時，在地下埋入5米，地面漏出2米，熱棒在冬季開始工作，暖季停止工作，對多年凍土地段具有很好的保護(hù)作用，可減少凍害的發(fā)生，有效保護(hù)地基。

4 結(jié) 語

經(jīng)濟(jì)社會的不斷發(fā)展，對鐵路運(yùn)輸提出了更高的要求，新時期我國鐵路朝著速度更快、規(guī)模更大的方向發(fā)展。在日益建設(shè)完善鐵路網(wǎng)絡(luò)的情況下，要對地基下沉等鐵路施工中的病害問題進(jìn)行有效解決，確保鐵路路基施工的質(zhì)量，消除不安全隱患，提高旅客乘坐列車的安全性，充分發(fā)揮鐵路運(yùn)輸?shù)男埽瑸榻?jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供可靠的基礎(chǔ)服務(wù)。

主要參考文獻(xiàn)

[1]蔣增志.鐵路線路病害及其防治[J].中小企業(yè)管理與科技，2016（12）.

[2]洪秋香，包恒洋.道路橋梁工程軟土地基施工的問題與處理技術(shù)[J].科技展望，2015（6）.

[3]馬慶國.鐵路路基下沉實(shí)施綜合整治分析[J].科技傳播，2014（4）.