李健威

中鐵九局集團(tuán)第二工程有限公司 吉林 吉林 132000

鐵路是我國運(yùn)輸?shù)闹饕绞剑ㄔO(shè)鐵路可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在鐵路施工的過程中，最重要的就是工程質(zhì)量的控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中存在的各類問題，并采取有效的解決措施，避免鐵路在使用的過程中出現(xiàn)危險(xiǎn)事故。在各類質(zhì)量問題中，路基沉降是最常見的一個(gè)問題，同時(shí)在短時(shí)間內(nèi)難以發(fā)現(xiàn)，在通車使用后發(fā)現(xiàn)還難以處置。如果不采取有效的控制措施，會引發(fā)各類路基病害。為了控制路基沉降，要采取有效的控制技術(shù)，加強(qiáng)工程質(zhì)量檢測工作，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)要求進(jìn)行嚴(yán)格的檢查和測試，有效控制路基沉降問題，從而保障鐵路質(zhì)量和行駛安全。

一、 鐵路路基沉降病害概述

（一）病害特征

鐵路路基普遍采用松散的土體材料為主體，然后使用壓實(shí)機(jī)械將基體壓實(shí)，加大土顆粒排列的密實(shí)度，使土體結(jié)構(gòu)可以更加緊實(shí)，具有較強(qiáng)的承載能力。鐵路路基沉降病害可以分成兩種，分別是本體沉降和地基沉降。本體沉降和地基沉降是按照產(chǎn)生沉降的部位來區(qū)分的。產(chǎn)生路堤本體沉降的主要原因是，路堤填料質(zhì)量不合格，填筑過程中壓實(shí)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)不合格，填筑后路堤坡邊修正及邊坡加固標(biāo)準(zhǔn)，或是在受荷載反復(fù)作用下，局部范圍內(nèi)部填料出現(xiàn)壓縮變形，從而產(chǎn)生累積殘余變形。產(chǎn)生地基沉降的主要原因是，路基會傳遞外部荷載給地基，地基受到荷載的影響會出現(xiàn)應(yīng)力和變形的情況，進(jìn)而引發(fā)沉降問題。影響地基沉降的因素有很多，包括填土應(yīng)力、荷載、填土高度、氣候溫度、歷史等等。在地基沉降方面，因?yàn)榕R近斷面和結(jié)構(gòu)物過渡段之間會存在一定的差異性，所以會出現(xiàn)差異沉降，進(jìn)一步引發(fā)不均勻沉降。路基不均勻沉降會造成軌面凹凸，不僅會降低列車行駛的舒適度，還會帶來較大的安全隱患，進(jìn)而威脅旅客和乘客的安全，許多列車安全事故都是由此引發(fā)的，所以在施工的過程中一定要多加注意。造成此類沉降問題的原因有很多，包括施工不合理、填料不合格、設(shè)計(jì)不合理、當(dāng)?shù)丨h(huán)境氣候資料不足等多種原因。

（二）產(chǎn)生機(jī)理

如果是路基填方本體產(chǎn)生沉降問題，主要產(chǎn)生機(jī)理如下：此類沉降會經(jīng)歷三個(gè)階段，分別是彈塑性變形、不均勻變形、蠕變。彈塑性變形就是在填筑擾動土?xí)r，受到攤鋪、灑水、分層碾壓的影響，路基填方本體受到壓縮，進(jìn)而出現(xiàn)彈塑性變形的情況；不均勻變形就是在土體發(fā)生變形時(shí)，橫剖面受到填方材料均勻性不足、約束力不足等因素的影響，出現(xiàn)剪切變形的情況；蠕變就是在應(yīng)力比較穩(wěn)定的階段，應(yīng)變過程會逐漸增長，時(shí)間越長，應(yīng)變越明顯，在這個(gè)過程中也會有彈塑性變形情況的發(fā)生。

如果是地基沉降，則發(fā)展過程可以分為三步，分別是：第一，瞬時(shí)沉降。顧名思義，就是發(fā)生十分迅速的沉降，土體中流出的孔隙水進(jìn)行忽略不計(jì)，土體體積也不會發(fā)生變化，在荷載的影響下，土體會出現(xiàn)剪切變形的情況；第二，主固結(jié)沉降，其是土體壓縮變形最重要的變形，在時(shí)間不斷推移的過程中，孔隙水會逐漸流出來，土顆粒會隨之變得更加緊實(shí)，應(yīng)力增量會從原本的位置轉(zhuǎn)移到土體骨架上，有效應(yīng)力隨之變大，隨著時(shí)間的推移，地基的沉降問題會越來越嚴(yán)重；第三，次固結(jié)沉降。該沉降主要是因?yàn)橥令w粒蠕變，在孔隙水壓力消散的過程中，土顆粒會逐漸承受所有土體上的應(yīng)力，最后完成排水固結(jié)的步驟，地基土中的土粒骨架會持續(xù)受到荷載的作用和影響，進(jìn)而出現(xiàn)蠕變的情況，最后引發(fā)沉降問題。

二、鐵路工程路基施工沉降治理方法和存在問題

（一）治理方法

現(xiàn)如今，人們對鐵路工程的建設(shè)要求在不斷提升，鐵路填土路基的質(zhì)量也隨之得到提升。但是，防水能力不足、強(qiáng)度不足、固結(jié)變形等問題并沒有徹底根除。所以，填土路基沉降變形問題無法完全規(guī)避。如果填土路基部分出現(xiàn)比較明顯的變形問題，甚至變?yōu)槌两挡『r(shí)，需要采取有效的整治措施，否則容易引發(fā)安全事故。常見的治理方法包括以下幾種：第一，局部換填加固。這種處理方法就是挖掉基床表層下方較淺范圍內(nèi)的不合格填料，將這些填料更換為質(zhì)地堅(jiān)硬、性能穩(wěn)定的砂或碎石等材料，采用分層填充的方式，并且使用接卸進(jìn)行分層壓實(shí)、夯實(shí)、振動處理，增加基床土體的密度，使其滿足質(zhì)量要求；第二，擠密樁加固。可以采用沖擊的方式，也可以采用振動的方式，在基床中打入圓形鋼管，利用鋼管將周圍土體擠密，從而提升土體承載能力。拔出圓形鋼管樁之后，將砂、碎石、碎石水泥等材料填入到樁孔之中，這些材料的強(qiáng)度較高，能夠與填土形成復(fù)合結(jié)構(gòu)，進(jìn)而增加土體強(qiáng)度。擠密樁不僅具有承載作用，也有助于樁間土承載能力的提升；第三，土工格室加固。該方法以局部換填為基礎(chǔ)，將格柵網(wǎng)設(shè)置在換填層中，利用格柵網(wǎng)約束土體，減少橫向變形的情況，使換填土的承載能力有所提升；第四，注漿加固。鉆孔注漿就是在填土路基中注入固結(jié)的漿液，可以將路基鉆孔，然后通過鉆孔注入漿液，改善填土力學(xué)性能，從而提升路基承載能力。

（二）存在問題

上述幾種加固方法在鐵路工程中廣泛應(yīng)用，且具有良好的應(yīng)用效果。要采用這幾種加固方法進(jìn)行加固，就要先中斷行車才能施工，會對鐵路運(yùn)營造成影響。根據(jù)當(dāng)前高速鐵路運(yùn)營管理的具體方法，受施工原因影響中斷形成的時(shí)間不超過4小時(shí)，所以無法采用開挖路基或采用大型器械加固的處理方式，只有注漿加固符合要求，實(shí)際可行。在該技術(shù)應(yīng)用的過程中，需要采用科學(xué)有效的注漿加固技術(shù)，充分考慮高速鐵路填料特性，既要關(guān)注材料的滲透性，還要了解材料的結(jié)石體強(qiáng)度，避免出現(xiàn)施工期沉降的問題。所以，在注漿加固的過程中，要選擇具有黏度低、結(jié)石體強(qiáng)度高、環(huán)保、含水量低等特性的材料，這樣才能確保施工的質(zhì)量。

三、鐵路路基工程路基沉降的控制措施

（一）做好規(guī)劃，加強(qiáng)組織管理

在鐵路工程施工之前，為了保障施工質(zhì)量和效率，首先要對施工時(shí)間進(jìn)行合理的規(guī)劃，還要篩選施工材料，掌握季節(jié)性施工帶來的影響，合理規(guī)劃和設(shè)計(jì)施工路線，并根據(jù)規(guī)劃內(nèi)容進(jìn)行全面、詳細(xì)的實(shí)地考察，掌握施工當(dāng)?shù)氐牡乩砬闆r，包括地質(zhì)條件、氣候、溫度情況等等。根據(jù)句實(shí)際情況進(jìn)行具體分析和規(guī)劃，從多個(gè)方面著手考慮，保障鐵路工程施工規(guī)劃的科學(xué)合理。例如，在云貴高原地帶施工時(shí)，要對該地的天氣狀況、氣候因素進(jìn)行考慮，優(yōu)先進(jìn)行橋涵的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，先行考慮排水系統(tǒng)的質(zhì)量，做好路基排水工作，針對不同的施工區(qū)段，要進(jìn)行不同的土質(zhì)檢測，預(yù)先做好分析和試驗(yàn)段工作，如果土質(zhì)比較松軟或者因?yàn)橄掠甓霈F(xiàn)泥濘的土質(zhì)，則需要根據(jù)具體情況采取具有針對性的解決措施，嚴(yán)格把控地基的沉降系數(shù)，及時(shí)在軟土層中施工也要將沉降系數(shù)控制在合理的范圍之內(nèi)，這樣才能保障整個(gè)工程的質(zhì)量與列車行駛的安全性。

（二）檢查地質(zhì)，做好實(shí)驗(yàn)檢測

火車是一種長途交通工具，修建鐵路的范圍較廣，會跨越許多區(qū)域，不同的區(qū)域地理、地質(zhì)條件各不相同。在實(shí)際施工的過程中，為了確保施工質(zhì)量和安全，施工人員一定要做好施工地的勘察情況，全面掌握當(dāng)?shù)氐牡刂窏l件、地質(zhì)水平，獲取準(zhǔn)確的地質(zhì)數(shù)據(jù)、資料等信息，為后續(xù)的施工建設(shè)提供有效的數(shù)據(jù)支持。在后續(xù)路基施工建設(shè)的過程中，要根據(jù)不同的地質(zhì)種類采取不同的施工方法和控制措施，只有確保施工方法和施工措施的科學(xué)性和可行性，才能提升路基工程的質(zhì)量、穩(wěn)定性和安全性。所以，要選派專業(yè)的勘測人員，針對不同區(qū)域的土質(zhì)地基類型進(jìn)行勘測和調(diào)查，采取科學(xué)的勘測技術(shù)，保障數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。如果土質(zhì)深度和牢固度產(chǎn)生問題，則容易引發(fā)各類問題，無法滿足施工要求，必須要將問題和實(shí)際情況反饋給管理單位，然后制定相應(yīng)的處理方案，重新進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，解決施工中存在的問題。在實(shí)際施工的過程中，一定要反復(fù)進(jìn)行預(yù)測實(shí)驗(yàn)，確保材料符合當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)承載能力，保障設(shè)計(jì)的科學(xué)合理。在填筑路基之前，要做好工藝試驗(yàn)，對壓實(shí)機(jī)械、填筑材料、施工方法、工藝參數(shù)等進(jìn)行檢驗(yàn)和確認(rèn)，如果出現(xiàn)問題一定要及時(shí)修改，確定無誤之后才可以開展后續(xù)施工，只有堅(jiān)持嚴(yán)格謹(jǐn)慎的態(tài)度，才能保障工程施工的質(zhì)量。

（三）合理設(shè)計(jì)，施工現(xiàn)場管控

在鐵路路基工程的設(shè)計(jì)過程中，要根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際施工情況來處理路基沉降問題。設(shè)計(jì)人員應(yīng)該多與施工人員進(jìn)行交流和探討，根據(jù)施工人員的反饋信息進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化和調(diào)整，確保設(shè)計(jì)內(nèi)容與當(dāng)?shù)貙?shí)際情況相符，避免實(shí)際施工中出現(xiàn)問題。例如，路基建設(shè)工程中，其與山體隧道、橋梁、涵洞連接的位置很容出現(xiàn)沉降變形不一致的情況，因?yàn)閮商幍牡刭|(zhì)、基底承載能力不同，所以導(dǎo)致此類問題。該問題會增加施工難度，甚至帶來危險(xiǎn)隱患，所以需要設(shè)計(jì)合理的過渡段，根據(jù)具體的地質(zhì)條件選擇填料，確保沉降系數(shù)符合要求，并做好施工人員的指導(dǎo)工作。根據(jù)施工地的自然環(huán)境和具體施工條件，要合理選擇施工時(shí)間，避免雨季施工，關(guān)鍵段施工盡可能選在旱季，并做好勘探工作，充分掌握具體的地質(zhì)情況，確保施工設(shè)計(jì)的合理性。

結(jié)語：

綜上所述，在鐵路工程施工的過程中，路基沉降是比較常見的問題，為了控制此類問題，要采取有效的處理方法。在實(shí)際施工的過程中，要做好規(guī)劃、勘探、設(shè)計(jì)等工作，明確工程中存在的問題隱患，全面確保工程的質(zhì)量。