李 敏
中鐵十二局集團(tuán)第三工程有限公司,山西太原 030000
(1)路基施工所需要的填筑高度太大,因此,在進(jìn)行填筑時(shí)路基的整體強(qiáng)度必須符合相關(guān)行業(yè)規(guī)定。
(2)路基的填筑缺陷相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)的施工比較多,工作量也相對(duì)較大,填筑質(zhì)量難以保證。(3)累積沉降大,后續(xù)的沉降工作較復(fù)雜。(4)路基的穩(wěn)定性需要達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。
由于路基本身的特有屬性,使得路基施工過程中受到外在因素影響比較大,例如天氣的變化和地理環(huán)境的影響,這就使得鐵路運(yùn)營過程中會(huì)出現(xiàn)一些意料之外的問題。外界因素的影響是目前來說對(duì)鐵路運(yùn)營和鐵路施工影響最大的,它不僅危害了國家和人民群眾的生命安全,又造成了金錢的浪費(fèi)。
2.1.1 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
路基是整個(gè)路面最基礎(chǔ)的部分,其穩(wěn)定性必須嚴(yán)格要求,嚴(yán)格按照行業(yè)規(guī)定進(jìn)行施工,但路基的施工是極為困難的,極容易受到氣候和地理環(huán)境的影響,因此,在施工過程中要針對(duì)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際環(huán)境情況具體分析,找到最適合的施工方法來確保路基的穩(wěn)定性。
2.1.2 強(qiáng)度
路基的強(qiáng)度也是需要重視的一方面,路基的強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),在日后的鐵路運(yùn)營中才不會(huì)因?yàn)殚L期使用造成路面的坍塌變形。
2.1.3 水溫穩(wěn)定性
路基是直接接觸地面的,在有水源的路段更會(huì)直接接觸地下水,水根據(jù)天氣的變化會(huì)出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象,水溫的不穩(wěn)定性會(huì)直接影響路基的強(qiáng)度,從而對(duì)整條鐵路造成不良影響。所以在施工時(shí)間的選擇上,有經(jīng)驗(yàn)的施工單位通常會(huì)選擇春、夏、秋,避免寒冷的冬季。
路基施工質(zhì)量控制表現(xiàn)在各個(gè)階段,并不僅僅是施工階段,通常情況下包括施工前的準(zhǔn)備階段、施工方法和施工進(jìn)度的控制以及路基施工完成后的檢查和試驗(yàn)階段,具體的施工要求如下。
2.2.1 選擇合理的施工方法
隨著科學(xué)技術(shù)的提高和經(jīng)濟(jì)水平的提高,路基的施工方法已經(jīng)從傳統(tǒng)的人工施工變成機(jī)械化施工。機(jī)械化施工有著人工施工所沒有的一些優(yōu)點(diǎn),例如:機(jī)械化施工大大較少了勞動(dòng)人員的數(shù)量,加快了施工進(jìn)度,機(jī)械化的使用還提供了路基的質(zhì)量和安全性。
2.2.2 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕こ绦?/p>
不論是對(duì)何種建筑的施工,其操作程序都是技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際情況早已制定好的,因此,施工人員在施工時(shí)要嚴(yán)格按照施工程序進(jìn)行施工,特別是在施工材料和施工方法方面更要做到嚴(yán)謹(jǐn)。
路基施工過程中所需要的材料并不是我們想象的那么簡(jiǎn)單,尤其是路基填料的選擇更是要慎之又慎,因?yàn)椴环弦蟮穆坊盍蠒?huì)嚴(yán)重影響路基的強(qiáng)度,甚至造成路基的沉陷。
規(guī)范(CJJ1-2008)中嚴(yán)格規(guī)定了路基的壓實(shí)度,基床以下壓實(shí)系數(shù)k≥0.92(普通填料和改良土);基床底層壓實(shí)系數(shù)k≥0.95(普通填料和改良土),如果在路基施工過程中不能達(dá)到國家規(guī)定的路基壓實(shí)度,就會(huì)造成路基的沉降,路面使用壽命的大大降低。另外,現(xiàn)行鐵路標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)指標(biāo)k30、EVD、EV2對(duì)于各類填料均是統(tǒng)一的,但物理指標(biāo)卻有兩種,因此,在施工過程中,要先確定路基的土質(zhì)的種類,再根據(jù)土質(zhì)的種類進(jìn)行小范圍的實(shí)驗(yàn),若壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)在大范圍施工,否則就要改變實(shí)驗(yàn)參數(shù)再次實(shí)驗(yàn),直到路基壓實(shí)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
雖然現(xiàn)在的路基施工是以機(jī)械化施工為主,但施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的決定權(quán)還是掌握在施工人員的手上。安全在任何時(shí)候都不會(huì)過時(shí),都是需要放在首位的,施工單位在施工時(shí)要把安全施工意識(shí)落實(shí)到實(shí)處,使每位施工人員都有安全生產(chǎn)意識(shí)。就目前的施工單位管理現(xiàn)狀來看,施工人員的安全生產(chǎn)意識(shí)不夠高,施工單位的相關(guān)安全制度不夠完善,且在具體的實(shí)施過程中不能真正的落實(shí),因此,不管是施工單位還是施工人員,都要從身邊的小細(xì)節(jié)做起,及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患問題,做到防患于未然。
路基的壓實(shí)是提高路基質(zhì)量的最優(yōu)解決辦法,亦可以有效的杜絕沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定,路基施工過程中的壓實(shí)加固處理主要包括兩方面,路基預(yù)加寬和預(yù)加高。路基加寬是從地面就開始加寬,而路基加高是從邊緣部分進(jìn)行不斷地加高。在進(jìn)行壓實(shí)加固處理時(shí),對(duì)施工材料和施工機(jī)器都有嚴(yán)格的要求,既要滿足路基的壓實(shí)加固要求,又要保證路基的平穩(wěn)和安全。排水問題是壓實(shí)加固處理需要注意的一個(gè)問題,根據(jù)路基的實(shí)際情況安裝排水結(jié)構(gòu),確保路基排水功能的流暢。
(1)填方裂縫:填方裂縫是路基的不同部位經(jīng)過擠壓使得縫隙之間的變形量不同造成的,變形量大,則會(huì)形成拉伸應(yīng)變區(qū);變形量小,則會(huì)形成壓縮應(yīng)變區(qū)。
(2)路面病害:路面病害出現(xiàn)的原因是路基填筑時(shí)的不均勻造成的,通常有三種表現(xiàn)形式:路面的變形、縱向裂縫、橫向裂縫。
以眾所周知的滬寧高速鐵路為例,對(duì)其發(fā)生沉降現(xiàn)象進(jìn)行具體分析。首先,滬寧高速鐵路的土質(zhì)非常特殊,這是其特殊的地理環(huán)境造成的,滬寧高速鐵路沿線地下水較多,土質(zhì)疏松;其次,施工過程中施工單位沒有做好排水處理,使得路基受水沖刷十分嚴(yán)重;最后,施工方法不夠合理,特別是施工碾壓方式上存在問題,沒有嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行碾壓。除了這些大的影響因素之外,還有一些細(xì)節(jié)上的處理不夠到位,例如施工材料的選取、施工時(shí)天氣的變化。這些因素看似對(duì)整體的鐵路建設(shè)無多大的影響,但日積月累、積少成多,必將會(huì)造成鐵路整體的沉降。因此,在施工過程中必須嚴(yán)格按照規(guī)定施工??偨Y(jié)起來,造成沉降的原因主要有以下幾方面:
(1)路基施工過程中墻體發(fā)生水平方向的移動(dòng);
(2)排水結(jié)構(gòu)的設(shè)置使得路基的擋土結(jié)構(gòu)沉降;
(3)土質(zhì)的不同造成的砂土流失;
(4)路基的填筑不均勻造成地面的不規(guī)則沉降;
(5)施工方法的不合理性和施工材料不符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
(1)鐵路一經(jīng)完成就會(huì)投入使用,就會(huì)很容易對(duì)鐵路造成損害;
(2)沉降范圍過大會(huì)是路面出現(xiàn)縫隙,影響正常的交通運(yùn)輸,甚至造成路基的整體塌陷,使得道路嚴(yán)重破損。
沉降觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù)并沒有嚴(yán)格的規(guī)定,在實(shí)際施工過程中,技術(shù)人員要根據(jù)土質(zhì)、施工方法、施工進(jìn)度等實(shí)際情況來確定合理的沉降觀測(cè)時(shí)間和次數(shù)。
一般情況下,沉降觀測(cè)的時(shí)間和次數(shù)分布在以下幾種情況下:
(1)在進(jìn)行較大荷載施工前和施工完畢都需要就行沉降觀測(cè);
(2)受氣候條件和自然環(huán)境影響停止施工,在停工時(shí)和再次開始施工都應(yīng)進(jìn)行沉降的觀測(cè);
(3)在路基附近進(jìn)行大規(guī)模的挖土?xí)r。
從大量事實(shí)可以知道,路基施工過程中發(fā)生沉降現(xiàn)象主要由于施工時(shí)土材料特殊性質(zhì)造成土材料與其他的建筑材料所不同,它受外界影響比較大,極易產(chǎn)生變形,造成路基的不穩(wěn)定,使得沉降現(xiàn)象發(fā)生。沉降現(xiàn)象是目前鐵路提速和鐵路建設(shè)中一個(gè)非常困難的挑戰(zhàn),路基沉降使得路基產(chǎn)生不均勻的變形,造成軌面不平,影響正常的交通運(yùn)輸。
目前對(duì)鐵路路基進(jìn)行沉降的預(yù)防主要是路基沉降模型的應(yīng)用,主要有兩大類:一是在室內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)確定路基土的參數(shù),根據(jù)參數(shù)的不同來選擇合適的計(jì)算模型,第二種是根據(jù)實(shí)際的參數(shù)數(shù)據(jù)來預(yù)測(cè)沉降量。
(1)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理會(huì)出現(xiàn)沉降現(xiàn)象,因此,常見的解決辦法是增加鋼筋法、粗粒料填筑法;
(2)選用高素質(zhì)的施工人才,且在施工過程中嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工;
(3)遇到軟土層地基時(shí)要進(jìn)行不同形式設(shè)計(jì),使地基強(qiáng)度成漸變趨勢(shì);
(4)對(duì)沉降幅度值進(jìn)行科學(xué)的控制,科技人員先對(duì)路段進(jìn)行沉降幅度值的理論波動(dòng)范圍,并在實(shí)際施工過程中定期檢查,一旦超出及時(shí)解決。
綜上所述,鐵路工程的安全性是國家和社會(huì)各界最為關(guān)注的一點(diǎn),為了保障鐵路運(yùn)營時(shí)車輛的運(yùn)行安全和人民群眾的生命安全,施工單位在施工時(shí)必須堅(jiān)持安全施工,認(rèn)真落實(shí)安全生產(chǎn),確保路基的施工質(zhì)量。在路基施工過程中,質(zhì)量的控制和沉降的預(yù)防是非常重要的,要在多方面進(jìn)行監(jiān)督和檢查。路基的沉降引發(fā)因素有很多種,不均勻的填筑方式,不合理的施工方法和不符合標(biāo)準(zhǔn)的施工材料都將影響到路基以后的施工質(zhì)量和沉降。筆者通過對(duì)路基施工的施工質(zhì)量和沉降預(yù)防提出了些建議和解決措施,希望能夠?yàn)榇蠹姨峁┮恍椭?/p>
[1] 周永勝.鐵路路基施工質(zhì)量控制與沉降預(yù)防[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2017(13):167-168.
[2] 李琦.鐵路路基施工質(zhì)量控制與沉降的控制措施[J].智能城市,2017(3):316.
[3] 朱丹.鐵路路基施工質(zhì)量控制與沉降的預(yù)防[J].四川水泥,2016(5):40.