龐 軍 吳紅剛 張 輝 唐 寧 李德柱 隋成文

(1. 蘭州交通大學(xué)土木工程學(xué)院,蘭州 730070; 2. 中鐵西北科學(xué)研究院有限公司,蘭州 730099;3. 中鐵九局集團有限公司,沈陽 110013)

引言

強國富民,鐵路先行,隨著我國交通運輸總流通量的迅猛增加,多數(shù)未充分考慮到可持續(xù)發(fā)展和區(qū)域性平衡發(fā)展的運營鐵路存在運能不足等問題[1-3]。 為此從“十一五”開始,我國交通運輸體系發(fā)展規(guī)劃(以下簡稱規(guī)劃)明確提出要加大推進運營鐵路的擴能。 目前,增線方案是提高運營鐵路現(xiàn)期運輸能力、補足近遠期運輸能力的最有效辦法[4-6]。 但增線擴能方案中新建線引入既有線,分離式幫寬并行或交叉既有線,以及整體式幫寬都面臨路基幫寬產(chǎn)生的附加應(yīng)力會導(dǎo)致新舊路基產(chǎn)生差異變形和穩(wěn)定性降低,進而威脅著運營鐵路軌道的平順性和安全性[7-8]。 因此,幫寬引起的差異變形和穩(wěn)定性問題是鐵路擴能改造中所面臨的重大難點問題和突出性矛盾。

目前,國內(nèi)外關(guān)于運營鐵路幫寬變形及穩(wěn)定性問題的研究還處于發(fā)展階段,并且在內(nèi)容上多以影響因素和控制技術(shù)研究為主,研究范圍小、深度淺。 基于此,對運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性問題的研究歷程和研究內(nèi)容進行總結(jié)歸納,并從影響因素及規(guī)律、幫寬下運營鐵路安全性評估方法、幫寬變形及穩(wěn)定性控制技術(shù)3 個方面,對運營鐵路增線擴能的幫寬變形和穩(wěn)定性問題進行綜述,以期為類似幫寬工程的建設(shè)及未來研究提供借鑒。

1 研究現(xiàn)狀

1.1 幫寬變形及穩(wěn)定性問題研究歷程

關(guān)于運營鐵路增線擴能的幫寬變形和穩(wěn)定性問題研究多從2003 年開始,以“鐵路幫寬、鐵路拓寬、緊鄰/鄰近既有線、緊鄰/鄰近運營鐵路、既有線增線”為關(guān)鍵詞,對知網(wǎng)文獻進行檢索;其次結(jié)合檢索文獻的參考文獻,較全面地整理歸納2003 ～2023 年的相關(guān)文獻,并基于歷年文獻數(shù)量對運營鐵路增線擴能的幫寬變形和穩(wěn)定性問題研究劃定發(fā)展階段。 歷年文獻數(shù)量統(tǒng)計及發(fā)展階段劃分與占比如圖1 所示。

圖1 歷年文獻數(shù)量統(tǒng)計及發(fā)展階段劃分與占比

由圖1 可知,“十五”規(guī)劃施行至“十二五”規(guī)劃提出階段,只有零星相關(guān)文獻發(fā)表,數(shù)量少,僅占總文獻量10.8%,且呈現(xiàn)出間斷性,說明只有少部分學(xué)者注意到運營鐵路幫寬的差異沉降和穩(wěn)定性問題,因此這十年是該問題研究的萌芽期;從“十二五”規(guī)劃施行至“十三五”規(guī)劃提出階段,連續(xù)有較多的相關(guān)文獻發(fā)表,占比為33.8%,說明運營鐵路幫寬的差異沉降和穩(wěn)定性問題已經(jīng)引起了較多學(xué)者的關(guān)注,因此這5 年是該問題研究的正式起步期;從“十三五”規(guī)劃實施至“十四五”規(guī)劃提出階段,連續(xù)有大量相關(guān)文獻發(fā)表,占比高達55.4%,說明運營鐵路幫寬的差異變形和穩(wěn)定性問題已得到廣大學(xué)者的普遍關(guān)注,因此這5 年是該問題研究的快速發(fā)展期。

由圖1 可知,運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性相關(guān)理論研究在整體上呈現(xiàn)出上升的趨勢,已取得了一定的發(fā)展,但由于還沒有進入到成熟期,因此相關(guān)研究及相應(yīng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)還有待進一步深入完善。

1.2 運營鐵路幫寬變形及穩(wěn)定性問題研究內(nèi)容

為了認(rèn)識運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性問題研究的主要內(nèi)容,按照表1 的分類依據(jù)對歷年文獻進行細(xì)致分類,運營鐵路幫寬變形及穩(wěn)定性研究內(nèi)容數(shù)量及占比如圖2 所示。

表1 運營鐵路幫寬變形及穩(wěn)定性問題研究內(nèi)容劃分

圖2 運營鐵路幫寬變形及穩(wěn)定性研究內(nèi)容數(shù)量及占比

由圖2 可知,第一類和第四類的數(shù)量及占比最多,第五類次之,說明目前運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性問題研究主要集中在影響因素、控制技術(shù)及效果對比或評價2 個方面,研究范圍小且深度淺,多為幫寬過程中對施工技術(shù)的總結(jié);第三類和第六類數(shù)量和占比較少,說明目前研究對運營鐵路幫寬變形下的既有路基安全性評估關(guān)注度不夠,并且在宏觀上對運營鐵路幫寬工程從地質(zhì)勘察→控制技術(shù)施工的整體前后流程還認(rèn)識不清,因此提出了運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性問題的整體研究思路,如圖3 所示;第二類的數(shù)量及占比為零,說明目前研究在幫寬變形對路基-軌道-車輛耦合系統(tǒng)的力學(xué)影響方面還處于空白狀態(tài)因此,研究其對路基-軌道-車輛耦合系統(tǒng)的力學(xué)影響很有必要。

圖3 運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性問題的整體研究思路

2 運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性影響因素

運營鐵路幫寬工程受施工、環(huán)境、地質(zhì)、列車荷載、幫填尺寸、填料性質(zhì)等因素的綜合影響,因此掌握影響因素的種類,了解各因素的影響規(guī)律,是進行運營鐵路安全性評估、控制技術(shù)優(yōu)效選取的基礎(chǔ),因此有必要對運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性問題的影響因素和影響規(guī)律進行歸納。

2.1 幫寬變形和穩(wěn)定性影響因素的分類

整理目前影響運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性的各種因素,得到運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性的影響因素分類,如圖4 所示。

圖4 運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性的影響因素分類

2.2 各因素的影響規(guī)律

(1)基坑開挖深度

黃建凌等分別以滬寧高鐵并行京滬鐵路DK80+835～935 段、DK95+650 處、DK91 ～DK93 段幫寬工程為依托,通過現(xiàn)場測試和數(shù)值模擬方法探究基坑開挖深度對運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性的影響,影響規(guī)律如圖5～圖6 所示[9-11]。

圖5 基坑開挖深度對運營鐵路坡腳水平變形的影響

圖6 基坑開挖深度對運營鐵路穩(wěn)定性的影響

由圖5 可知,隨著基坑開挖深度的增大,運營鐵路坡腳的水平位移增大,這與羅錕以滬寧城際鐵路交叉滬寧鐵路幫寬工程所得出的影響規(guī)律一致[12]。 但由于幫寬工程所在區(qū)域地層條件、環(huán)境因素等的不同,不同研究者得到的坡腳位移值均不相同。

由圖6 可知,隨著基坑開挖深度的增大,運營鐵路的穩(wěn)定性降低,并且降低幅度十分顯著,因此基坑開挖施工是運營線幫寬施工過程中的最危險階段。

(2)樁基施工

呂陽采用數(shù)值模擬軟件ABAQUS 分析樁土摩擦系數(shù)、既有樁體模量和新建樁體模量對運營鐵路路基沉降的影響,影響規(guī)律如圖7、圖8 所示[13]。

圖7 樁土摩擦系數(shù)對運營路基沉降的影響

圖8 樁體模量對運營路基沉降的影響

由圖7 可知,隨著樁土摩擦系數(shù)的增大,運營鐵路路基的沉降值減小,呈現(xiàn)出非線性負(fù)相關(guān)關(guān)系,樁土摩擦系數(shù)小于0.25 時,影響敏感性較大;樁土摩擦系數(shù)超過0.25 時,影響敏感性較小。 整體上,樁土摩擦系數(shù)對運營鐵路路基沉降值的影響程度較小。

由圖8 可知,運營鐵路路基沉降隨著樁體模量的增加呈現(xiàn)出非線性減小,并且新建樁體模量的影響程度在整體上較小,而既有樁體模量的影響程度十分顯著。 當(dāng)樁體模量小于2 000 MPa 時,樁體模量對運營鐵路路基沉降的影響敏感性很大,樁體模量大于2 000 MPa 以后,敏感性較小。

李帆等以新建魯南高速鐵路并行引入京滬鐵路曲阜東站幫寬工程為依托,采用數(shù)值模擬軟件ABAQUS分別研究隔離樁施工參數(shù)對運營鐵路附加沉降的影響,影響規(guī)律如圖9 所示[14]。

圖9 隔離樁施工參數(shù)對運營鐵路路基附加沉降的影響

由圖9 可知,隨著樁長、樁徑、樁排數(shù)量的增大,運營鐵路路基的附加沉降減小,呈現(xiàn)出非線性負(fù)相關(guān)關(guān)系;隨著樁間距的增大,運營鐵路路基的附加沉降增大,呈現(xiàn)出非線性正相關(guān)關(guān)系,在影響程度上,樁排數(shù)量＞樁間距和樁長＞樁徑。

楊生等利用FLAC3D數(shù)值模擬軟件研究隔離樁排數(shù)對路基頂面水平位移的影響,影響規(guī)律如圖10所示[15]。

圖10 樁排數(shù)量對運營鐵路路基頂面水平位移的影響

由圖10 可知,隨著隔離樁樁排數(shù)的增加,運營鐵路路基頂面的水平位移減小,且減小的幅度越來越大。

(3)路基填筑尺寸

張燕以棄土并行堆填滬昆南新環(huán)線幫寬工程為依托,采用GeoStudio 軟件和理正軟件分析堆載高度、堆載間距對運營鐵路軌頂變形和路基穩(wěn)定性的影響,影響規(guī)律如圖11、圖12 所示[16]。

圖11 堆填高度對運營鐵路軌頂變形的影響

圖12 堆填高度對運營鐵路路基穩(wěn)定性的影響

由圖11 可知,隨著堆填高度的增加,運營鐵路軌頂?shù)乃轿灰坪拓Q向位移均增大,呈現(xiàn)出線性正相關(guān)關(guān)系,且影響程度較大;隨著堆填荷載與運營鐵路路基間距的增大,運營鐵路軌頂?shù)乃胶拓Q向位移均減小,呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系。

由圖12 可知,隨著堆填高度的增大,運營鐵路路基最小穩(wěn)定性系數(shù)減小,呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系,并且影響程度顯著。

周川濱以某新建高鐵引入既有高鐵站幫寬工程為依托,采用數(shù)值分析方法研究幫填寬高比對運營鐵路路基面附加沉降的影響,影響規(guī)律如圖13 所示[17]。

圖13 幫寬路基寬高比對運營鐵路路基附加沉降的影響

由圖13 可知,運營鐵路路基的附加變形與幫填路基寬高比近似呈線性正相關(guān)關(guān)系,隨著幫填路基寬高比的增大,運營鐵路路基附加沉降增大,且影響顯著。

綜合以上,說明幫填路基尺寸、與既有線間距對運營鐵路路基變形、穩(wěn)定性以及軌道結(jié)構(gòu)平順性影響較大。

(4)路基填料性質(zhì)

張紅等以魯南高鐵曲阜東站聯(lián)絡(luò)線引入京滬高鐵幫寬工程為依托,采用數(shù)值模擬分析了幫填路基重度對運營鐵路中心頂面附加沉降的影響,影響規(guī)律如圖14 所示[18]。

圖14 幫填路基重度對運營鐵路中心頂面附加沉降的影響

由圖14 可知,隨著幫填路基填料重度的增加,運營鐵路路基中心頂面的附加沉降增大,呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。

李克甲依托中蘭鐵路接入中川城際鐵路對稱幫寬工程,采用ABAQUS 數(shù)值模擬軟件研究路基幫填填料強度和剛度對運營鐵路路基變形的影響,發(fā)現(xiàn)越靠近幫填位置,強度和剛度對運營路基變形的影響越明顯,影響規(guī)律如圖15 所示[19]。

圖15 幫填路基填料剛度對運營路基頂面變形的影響

由圖15 可知,運營路基頂面的變形位移與幫填路基平均模量間呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系,隨著平均模量的增大而減小,影響程度較小,且越靠近幫填路基位置,幫填路基填料剛度對運營路基變形的影響越明顯。 幫填路基填料強度指標(biāo)黏聚力和內(nèi)摩擦角對運營鐵路路基頂面變形的影響規(guī)律和幫填路基填料剛度的影響規(guī)律類似,不過在影響程度大小上,強度＞內(nèi)摩擦角＞黏聚力。

(5)臺階開挖尺寸

李克甲研究臺階開挖坡率為1 ∶1.5 時,臺階開挖寬度/高度對運營路基變形的影響規(guī)律如圖16 所示[19]。 劉源浩依托邯濟至膠濟段運營鐵路幫寬工程,采用數(shù)值模擬ABAQUS 分析出臺階開挖坡率在1 ∶1.25～1 ∶1.5 之間時,對運營鐵路路基頂面變形的影響較小,臺階開挖合理高度為0.8～1.0 m,合理寬度為1.0～1.5 m。

圖16 臺階開挖寬度對運營鐵路路基頂面變形的影響

由圖16 可知,在臺階開挖坡率一定的情況下,運營鐵路路基頂面的變形與臺階開挖寬度呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系,隨著臺階開挖寬度的增大而增大,但影響程度較小,并且臺階寬度為0.6～1.5 m 的增長幅度小于臺階寬度為1.5～2.1 m,說明最佳臺階開挖寬度為0.6 ～1.5 m,劉源浩得出的合理開挖尺寸就位于該區(qū)間[20]。

(6)加筋層鋪設(shè)參數(shù)

李克甲研究了土工格柵鋪設(shè)對運營鐵路路基頂面變形的影響,發(fā)現(xiàn)在加筋材料性質(zhì)參數(shù)相同的條件下,加筋層鋪設(shè)位置對運營鐵路變形的控制效果從大到小為:基床表層＞基床底層以下＞基床底層。 運營鐵路路基的頂面變形與加筋層鋪設(shè)層數(shù)、模量和長度間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,即隨著加筋層鋪設(shè)層數(shù)、模量和長度的增加,運營鐵路路基頂面的水平位移和沉降值減小,變化規(guī)律類似于圖15。 運營鐵路路基的頂面變形與加筋層鋪設(shè)間距呈正相關(guān)關(guān)系,即隨著加筋層鋪設(shè)間距的增大,運營鐵路路基頂面的水平位移和沉降值增大,變化規(guī)律類似于圖16。 總體上,加筋層鋪設(shè)層數(shù)、模量、長度和間距對運營鐵路路基變形的影響程度均很小。

(7)環(huán)境因素

左珅研究了降雨對運營鐵路路基坡腳水平位移和穩(wěn)定性的影響,影響規(guī)律如圖17 所示。

圖17 降雨對運營路基坡腳水平位移和穩(wěn)定性的影響

由圖17 可知,降雨使運營鐵路路基坡腳的水平位移和穩(wěn)定性急劇降低,影響非常顯著,因此運營鐵路幫寬工程施工之前,應(yīng)建立完善健全的防排水系統(tǒng);其次施工過程中要緊密關(guān)注天氣預(yù)報,避免在雨天進行幫寬施工;最后要做好降雨期間路基安全的防控措施和應(yīng)急預(yù)案。

(8)列車荷載因素的影響

Georgy Lazorenko 等采用PLAXIS 2D 數(shù)值模擬軟件分析列車荷載對運營路基變形和穩(wěn)定性的影響,影響規(guī)律如圖18、圖19 所示[21]。

圖18 列車荷載對運營路基穩(wěn)定性的影響

圖19 列車荷載對運營路基路肩沉降的影響

由圖18、圖19 可知,隨著列車荷載的增加,運營路基的穩(wěn)定性下降,呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)關(guān)系,運營路基路肩沉降值增大,呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。 由此可見,運營鐵路幫寬施工時對列車的安全運行存在很大威脅。

3 幫寬下運營鐵路安全性評估方法

目前,運營鐵路的安全性評估方法復(fù)雜多樣,呈現(xiàn)出“百花齊放”的現(xiàn)狀,以評估對象、方法、指標(biāo)的不同,組合出現(xiàn)了各種各樣的評估方法。 按照評估對象→評估方法→評估指標(biāo)的順序,歸納幫寬下運營鐵路的安全性評估方法,如圖20 所示。

圖20 幫寬下運營鐵路安全性評估方法

(1)穩(wěn)定系數(shù)法

穩(wěn)定系數(shù)法是指通過某方法計算出運營路基在某狀態(tài)下的穩(wěn)定系數(shù),將其與規(guī)范閾值進行比較,以此來確定運營路基穩(wěn)定狀態(tài)的方法。 該方法對運營路基穩(wěn)定狀態(tài)的確定具有不確定性,如劉維正在幫寬工程中發(fā)現(xiàn),穩(wěn)定系數(shù)大于1 的運營路基發(fā)生了垮塌,而小于1 的卻未發(fā)生垮塌。 相關(guān)規(guī)范要求的運營路基穩(wěn)定閾值是1.15,不穩(wěn)定閾值是1.0,1.0 ～1.15 為欠穩(wěn)定狀態(tài)。

(2)變形累計量法與速率法

變形累計量法是指將現(xiàn)場監(jiān)測、理論計算或數(shù)值模擬等方法得出的運營路基累計變形量與設(shè)計閾值進行比較,以此來確定運營路基變形程度的方法。 該方法無法反映運營路基變形的快慢,且理論和數(shù)值計算結(jié)果有時與現(xiàn)場實測值出入較大,易造成評估結(jié)果的失真[22]。

速率法定義為單位時間內(nèi)的累計變形量,可反映出運營路基變形速率的快慢。 速率法和變形累計量法的水平變形閾值及分級如圖21 所示[23]。

圖21 速率法和變形累積量法的水平變形閾值及分級

(3)差異變形量法

差異變形量法是指通過理論計算、數(shù)值計算或現(xiàn)場實測得到運營路基或運營軌道相鄰兩測點的差異變形量,將其與確定的預(yù)警值進行對比,以此對運營鐵路安全性進行預(yù)警評估的方法,該方法無法反映出運營鐵路的變形協(xié)調(diào)程度。 運營鐵路基于差異變形法的預(yù)警閾值和分級如圖22 所示[24-26]。

(4)評分法和標(biāo)準(zhǔn)差法

評分法是指將軌檢車測得的軌道高低、水平、軌向、軌距及三角坑等軌道平順性指標(biāo)參數(shù)進行扣分,根據(jù)扣分值大小對軌道平順性進行評估的方法。 但只能評估軌道局部區(qū)域,無法反映軌道不平順的變化率、超限長度與周期性連續(xù)不平順。

標(biāo)準(zhǔn)差法(TQI值法)是對軌檢車測得的軌道平順性指標(biāo)參數(shù)以200 m 為一個區(qū)段進行標(biāo)準(zhǔn)差計算,進而根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差對區(qū)段軌道質(zhì)量進行評估的方法。

標(biāo)準(zhǔn)差法和評分法常常被結(jié)合使用來評估區(qū)段與局部軌道質(zhì)量狀態(tài)。 幫寬時運營鐵路軌道質(zhì)量指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值如表2 所示[27]。

表2 幫寬時運營鐵路軌道質(zhì)量指數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值

(5)強度法

強度法指將擬靜力法、數(shù)值計算法等得到的基床表層、基床底層、路基本體的動總應(yīng)力減去40 kPa 后,按照線性內(nèi)插的方法轉(zhuǎn)化成沿路基深度變化的K30標(biāo)準(zhǔn),然后將其與路基不同深度處的實測K30值進行比較,以此來判定運營路基強度是否滿足列車通行條件的方法[28]。 該方法考慮了列車通行時的動力放大效應(yīng),可確定出運營鐵路幫寬時的列車通行條件。 強度法思路如圖23 所示。

圖23 運營鐵路服役狀態(tài)的強度評估法示意

(6)動力響應(yīng)指標(biāo)法

針對穩(wěn)定系數(shù)法評估結(jié)果的不確定性,左珅提出動力響應(yīng)指標(biāo)法[29],是指以運營路基穩(wěn)定性為評估對象,以反映路基穩(wěn)定性能的振動位移、振動加速度等參數(shù)為評估指標(biāo),再將現(xiàn)場試驗獲得的動力響應(yīng)指標(biāo)大小與數(shù)值計算獲得的路基穩(wěn)定狀態(tài)閾值進行比較,以此實現(xiàn)幫寬施工期間對運營路基穩(wěn)定性評估的方法。該方法屬于綜合評估指標(biāo)的動力法,可實現(xiàn)基坑開挖、樁基施工和路基填筑全過程的動力評估,具有一定的優(yōu)越性。 幫寬時運營路基穩(wěn)定評估的動力指標(biāo)閾值如表3 所示。

表3 幫寬時運營路基穩(wěn)定評估的動力指標(biāo)閾值

(7)灰色聚類法

以上方法的評估對象都是單一的,針對運營路基變形小卻發(fā)生滑塌、變形大卻未發(fā)生滑塌的現(xiàn)象,以上方法不能很好進行評估,為此左珅提出灰色聚類法。該方法是將不同施工期間的現(xiàn)場實測和理論計算TQI值、振動水平位移、振動加速度、路基穩(wěn)定系數(shù)值和振動垂向位移值換算為百分制評分值, 形成樣本矩陣,然后以評價標(biāo)準(zhǔn)等級劃分表為依據(jù)建立白化指標(biāo)函數(shù),求取各灰類權(quán)值,最后求取灰色聚類系數(shù)與灰色聚類矩陣,以灰聚類系數(shù)的最大值作為評判標(biāo)準(zhǔn),進而對運營鐵路安全性作出評估。

(8)總體風(fēng)險值法

灰色聚類法雖然綜合標(biāo)準(zhǔn)差法、動力響應(yīng)指標(biāo)法和穩(wěn)定系數(shù)法的評估指標(biāo),對幫寬時運營路基的變形和穩(wěn)定性進行了評估,但其無法反映運營鐵路幫寬工程的整體風(fēng)險,為此廖進星將總體風(fēng)險值法引入到運營路基安全性的評估中[30],該方法以地質(zhì)環(huán)境條件、幫寬工程設(shè)計、組織、施工全過程及運營路基狀態(tài)等為評估指標(biāo),把幫寬路基風(fēng)險劃分為5 個等級,將計算得到的總體風(fēng)險值R與幫寬路基風(fēng)險閾值進行比較,進而對幫寬路基的風(fēng)險等級作出評估。 幫寬路基總體風(fēng)險分級閾值如表4 所示。

表4 幫寬路基總體風(fēng)險分級閾值

4 幫寬變形和穩(wěn)定性控制技術(shù)的分類與比較

運營鐵路幫寬工程的核心是幫寬變形和穩(wěn)定性控制技術(shù)的合理正確選用,直接影響著幫寬工程施工的經(jīng)濟性、安全性、環(huán)保性和高效性,因此了解控制技術(shù)的種類及效果性,將為控制技術(shù)合理選用起到事半功倍的作用。

運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性控制技術(shù)的歸納與細(xì)分如圖24 所示。 各控制技術(shù)的效果性比較如表5所示。

表5 各控制技術(shù)的效果性比較

圖24 運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性控制技術(shù)的歸納與細(xì)分

由表8 可知,各控制措施的效果為:鋼管微型樁+輕質(zhì)土＞高壓旋噴樁+輕質(zhì)土＞CFG 樁+輕質(zhì)土＞擋墻+輕質(zhì)土＞輕質(zhì)土＞鋼管微型樁＞高壓旋噴樁＞CFG 樁、鉆孔灌注樁＞預(yù)應(yīng)力混凝土管樁。

5 結(jié)語

目前運營鐵路增線擴能的幫寬變形和穩(wěn)定性問題研究還處于發(fā)展期,研究范圍窄且深度淺,通過整理歸納和總結(jié)概括已有相關(guān)文獻資料,得出以下結(jié)論。

(1)在影響因素方面,目前研究多基于單一因素,各影響因素間的影響程度大小還不明確,因此建議在影響因素提取的基礎(chǔ)上開展影響因素的敏感度分析,研究主要因素組合對運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性的影響,降低幫寬工程中多因子致災(zāi)的風(fēng)險性。

(2)在運營鐵路安全性評估方面,雖然評估方法多種多樣,各有優(yōu)缺點,但目前還未形成統(tǒng)一簡便、綜合有效的評估方法及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,隨著智能技術(shù)的發(fā)展,建議運營鐵路安全性的評估方法向自動化、智能化方向發(fā)展。

(3)在控制技術(shù)方面,建議多采用組合式樁基結(jié)構(gòu)進行地基處理,采用生物礦化技術(shù)、生物酶固化技術(shù)、非水反應(yīng)高聚物材料、高性能土工材料進行路基加固,促使路基加固及差異變形控制技術(shù)向新型、綠色、可持續(xù)發(fā)展的方向前進。

(4)運營鐵路幫寬變形和穩(wěn)定性控制技術(shù)的選用,應(yīng)遵循安全適用、經(jīng)濟合理、技術(shù)先進、環(huán)境保護的原則,而目前選用主要以效果性對比為主,因此建議今后開展差異變形及穩(wěn)定性控制技術(shù)綜合選用方法的研究。