宋政隆

（甘肅鐵科建設(shè)工程咨詢有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

高速鐵路工程的施工是交通行業(yè)以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要項(xiàng)目，其施工規(guī)模較大，施工周期較長，且施工環(huán)境較為復(fù)雜，在眾多施工工藝中，鐵路路基的設(shè)計(jì)施工十分重要，其不僅影響著鐵路工程施工質(zhì)量，還會影響著鐵路列車運(yùn)行的安全性。為此，加強(qiáng)對高速鐵路路基設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的研究十分關(guān)鍵。隨著國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的逐步提高，高速鐵路行業(yè)的發(fā)展速度加快，為確保其未來發(fā)展的穩(wěn)定性，強(qiáng)化鐵路路基的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)管理，有助于提升鐵路施工質(zhì)量，保證鐵路行車的安全性。

1 高速鐵路路基設(shè)計(jì)施工介紹

高速鐵路列車的行駛速度較快，列車行駛過程中會對路基產(chǎn)生較大壓力，如若路基施工存在質(zhì)量問題，則可能會埋下安全隱患，降低鐵路列車行駛的安全性。事實(shí)上，高速鐵路屬于多層次系統(tǒng)，其路基施工需要施工人員保證施工材料質(zhì)量，需要保證人員規(guī)范化施工，同時(shí)還需要注重施工技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化。依據(jù)對現(xiàn)有高速鐵路路基施工的研究，路基施工常見病害為變形，列車行駛時(shí)會對路基產(chǎn)生巨大沖擊與壓強(qiáng)，長期以往，路基容易出現(xiàn)變形問題，進(jìn)而會降低列車行駛的穩(wěn)定性以及安全性等[1]。為此，在高速鐵路路基設(shè)計(jì)與施工過程中，工作人員需要注重防變形設(shè)計(jì)，改變傳統(tǒng)路基設(shè)計(jì)施工形式，將無碴軌道與有碴軌道進(jìn)行融合，從而構(gòu)成新的結(jié)構(gòu)形式，以便于提高路基的抗壓性以及承載力等，有助于防止路基出現(xiàn)變形問題。此外，路基施工使用的材料較為特殊，各材料都需要具有較好的水穩(wěn)性以及強(qiáng)度，同時(shí)還需要具有耐腐蝕性能，避免地下水對鐵路路基產(chǎn)生侵蝕。高速鐵路路基設(shè)計(jì)施工如圖1所示。

圖1 高速鐵路路基設(shè)計(jì)施工

2 高速鐵路路基設(shè)計(jì)內(nèi)容

2.1 路基基床

路基施工中的基床設(shè)計(jì)施工十分關(guān)鍵，在基床設(shè)計(jì)過程中，施工人員需要優(yōu)先對路基基床的特點(diǎn)以及結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了解，并依據(jù)高速鐵路路基的施工要求科學(xué)選擇填充材料，其不僅影響著鐵路基床的施工強(qiáng)度以及剛度等，還會影響著路基施工的排水效能。唯有在充分了解路基施工結(jié)構(gòu)以及施工性能的情況下，才能夠確?；苍O(shè)計(jì)施工的標(biāo)準(zhǔn)化以及科學(xué)性等，有助于路基功能強(qiáng)化的同時(shí)，充分發(fā)揮基床設(shè)計(jì)施工優(yōu)勢。高速鐵路路基結(jié)構(gòu)主要分為兩部分，分別是基床表層以及基床底層，二者相輔相成、相互對應(yīng)，且優(yōu)缺點(diǎn)各異，施工價(jià)值各異[2]。此外，基床設(shè)計(jì)施工中填充材料的選擇較為關(guān)鍵，施工位置不同，填充材料選擇不同，以基床表層施工為例，其每一層面的施工都需要使用不同的填充材料。

2.2 路基橫斷面

針對于路基橫斷面的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員需要對其組成有所了解，同時(shí)還需要明確路基肩寬以及路基面寬度等，實(shí)際設(shè)計(jì)工作中需要留有一定的路基空間，以便于通信設(shè)備的安裝以及線路的鋪設(shè)，以此完成高速鐵路警示以及監(jiān)督功能的設(shè)計(jì)。在路肩空間的預(yù)留過程中，設(shè)計(jì)人員需要科學(xué)設(shè)計(jì)路肩寬度，同時(shí)還需要考慮路基的穩(wěn)定性，即路肩寬度的設(shè)計(jì)需要滿足路基穩(wěn)定性的施工要求，并且還需要為行人的通行留有較大安全距離。與此同時(shí)，在路基橫斷面設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員不僅需要考慮設(shè)備因素，其還需要考慮人為因素，即在確保鐵路列車通行方便的同時(shí)，還需要考慮人員通行的安全性，具體的設(shè)計(jì)需要以人為本，注重行人感受的融入。除此之外，路基設(shè)計(jì)中路基面寬度的設(shè)計(jì)十分重要，一般情況下，路基面寬度單線的設(shè)計(jì)小于雙線，如果路基面施工具有特殊要求，設(shè)計(jì)人員可以適當(dāng)對單雙線進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)[3]。

2.3 路基承載量

路基承重量的設(shè)計(jì)主要分為靜荷載設(shè)計(jì)以及動荷載設(shè)計(jì)等，前者主要是指力路基施工中所承受的壓力，具有固定性特點(diǎn)，不易受時(shí)間以及各種構(gòu)件狀態(tài)的影響；后者包括的內(nèi)容較多，例如空氣壓縮機(jī)曲軸以及空氣錘等。二者之間存在一定差距，如果在某種情況下路基結(jié)構(gòu)的狀態(tài)或性能發(fā)生改變，又或者是其構(gòu)件產(chǎn)生了加速度，此屬于動荷載設(shè)計(jì)范疇，如果設(shè)計(jì)不當(dāng)，可能會對路基的施工質(zhì)量產(chǎn)生不良影響，容易導(dǎo)致路基出現(xiàn)變形問題[4]。另外，針對于靜荷載的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員可以使用換算土柱法，依據(jù)相關(guān)參數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)確定靜荷載值。與此同時(shí)，路基承載量的設(shè)計(jì)與路基的穩(wěn)定性關(guān)系密切，設(shè)計(jì)人員需要強(qiáng)化動荷載設(shè)計(jì)，通過對路基表面動應(yīng)力幅值的分析，可以確定動荷載值。

3 高速鐵路路基施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 基床施工

基床施工主要是指基床表層施工，施工流程包括級配碎石填筑，標(biāo)準(zhǔn)填筑厚度應(yīng)控制在0.6m 左右，而具體的施工工藝流程需要嚴(yán)格遵照高速鐵路工程施工要求?；彩┕ぶ校潋?yàn)收技術(shù)的應(yīng)用屬于重點(diǎn)，針對于基床底層區(qū)段的驗(yàn)收，施工人員需要優(yōu)先測量基床中線，如果檢測不合格，施工人員需要對基床底層重新進(jìn)行修整，確?；渤叽绶系讓邮┕?biāo)準(zhǔn)。針對于混凝土施工，施工人員需要優(yōu)先確保其攪拌與攤鋪質(zhì)量，隨后在路基施工過程中借助機(jī)械設(shè)備完成攤鋪施工。最后，路基碾壓施工中，施工人員需要使用振動壓路設(shè)備進(jìn)行反復(fù)碾壓，且碾壓需從路基兩側(cè)開始，碾壓過程需要遵循“先輕后重，先慢后快”原則，隨后逐漸向中心碾壓。待壓實(shí)施工完成之后，施工人員需要對壓實(shí)度進(jìn)行檢測，確保其壓實(shí)度符合路基施工標(biāo)準(zhǔn)[5]。

3.2 基底施工

基底施工是高速鐵路路基施工的重要內(nèi)容，如果基底施工位于無水地段，施工人員需要優(yōu)先對路堤施工范圍內(nèi)的花草樹木清理干凈，同時(shí)還需要將原地面的各種植被以及雜質(zhì)等清理干凈，為確保路堤施工質(zhì)量，施工人員需要將施工現(xiàn)場土層內(nèi)部植物根莖清除干凈，即施工人員需要確保土層0.3m 深以上無任何植物根莖。除此之外，施工人員還需要重視排水施工，如果是地面橫坡，且坡度緩于1:5 的情況下，施工人員應(yīng)將施工坡面的草皮清理干凈；如果地面橫坡坡度陡于1:5，施工人員可以就地進(jìn)行開挖，而開挖深度應(yīng)＞2m。當(dāng)基底施工中遇到人工填土或耕地時(shí)，如若松土厚度＜0.3m，施工流程應(yīng)包括對原地面的碾壓施工；當(dāng)松土厚度＞0.3m 時(shí)，施工人員需要翻挖松土并分層回填壓實(shí)[6]。如果原地面施工完成之后，相關(guān)人員需要對原地面地基的承載力進(jìn)行檢測，如果填土高度＜2.5m，地基的承載力應(yīng)＞160kPa；如果填土高度＞2.5m，地基的承載力應(yīng)＞130kPa。

3.3 路堤施工

路堤施工包括諸多內(nèi)容，例如填充材料、邊坡設(shè)計(jì)以及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)等。在填充材料施工中，相關(guān)工作的開展需要在路基功能基礎(chǔ)之上，為防止路基出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，施工人員需要科學(xué)選擇填充材料，并盡可能保證路堤施工質(zhì)量，以此有助于為鐵路列車行駛的穩(wěn)定性提供保障。此外，高速鐵路路基施工常見問題之一是變形，而變形產(chǎn)生的原因與路基表面壓實(shí)處理不合格有關(guān)，其會影響路基的緊實(shí)度，破壞鐵路列車行駛的穩(wěn)定性[7]。而針對于壓實(shí)施工，其需要遵循一定標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)路堤高度低于基床高度時(shí)，施工人員需要填充路堤表層，以此增加路堤厚度，進(jìn)而有助于確保路堤高度與基床高度大致相同，避免出現(xiàn)路基表面被侵蝕的問題。常規(guī)情況下，高速鐵路路基施工過程中，施工人員需要對施工周圍環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)勘察，盡可能減少環(huán)境因素帶來的不良影響，以此有助于提升路堤施工質(zhì)量。

3.4 防水施工

雖然高速鐵路路基的施工也需要包括防水施工，但是與其他普通工程的防水施工不同，高速鐵路工程的防水施工既需要具有防滲漏以及抗裂等特點(diǎn)，又需要具有較強(qiáng)抵抗高速列車行駛產(chǎn)生沖擊力的效能。為此，防水施工中施工人員經(jīng)常會使用噴涂聚脲涂層法，其不僅可以滿足高速鐵路路基施工的防水要求，還可以滿足鐵路路基不規(guī)則斷面防水施工要求，提高鐵路路基施工質(zhì)量。另外，隨著高速鐵路施工的不斷發(fā)展，噴涂聚脲法的應(yīng)用范圍逐步擴(kuò)大，雖然該方法的使用成本較高，但實(shí)際的施工防水效果良好，且從長遠(yuǎn)的角度進(jìn)行分析，使用該方法具有長期經(jīng)濟(jì)效益，其在一定程度上可以延長鐵路路基防水施工周期[8]。

3.5 過渡段施工

過渡段施工也是高速鐵路路基施工的重要內(nèi)容，其施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)介紹如下：①確?；滋幚碣|(zhì)量。在過渡段正式施工之前，施工人員需要依據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙完成基坑開挖工作，同時(shí)還需要檢測過渡段基底地質(zhì)復(fù)核以及具體承載力等，以此檢查施工設(shè)計(jì)圖紙內(nèi)容是否與施工現(xiàn)場地質(zhì)條件相吻合。②填筑施工需要使用分層法，并利用機(jī)械設(shè)備填平。依據(jù)高速鐵路路基施工的實(shí)際條件，合理選擇各類機(jī)械設(shè)備，以壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的選擇為例，設(shè)備操作人員需要了解設(shè)備性能，掌握設(shè)備操作技巧，還需要依據(jù)壓實(shí)要求以及試驗(yàn)檢測結(jié)果等確定填料松鋪厚度，以便于保證壓實(shí)機(jī)械設(shè)備使用性能的充分發(fā)揮。在正式攤鋪之前，施工人員需要檢查攤鋪料是否均勻，并確定攤鋪料無離析問題，隨后在攤鋪找平的過程中需要使用機(jī)械設(shè)備輔助人工[9]。③填料施工結(jié)束后，施工人員需要檢查其含水量，同時(shí)還需要利用水準(zhǔn)儀控制平整度。

3.6 坡面防護(hù)施工

高速鐵路路基施工中，坡面防護(hù)施工十分重要，其施工技術(shù)介紹如下：①漿砌片石骨架護(hù)坡防護(hù)技術(shù)。護(hù)坡施工中，該技術(shù)的應(yīng)用需要人工挖坡及刷坡。在實(shí)際施工中，掛線放樣可與開挖溝槽同時(shí)進(jìn)行，且施工人員需要確?；缀粚?shí)及平整等，如果施工過程中使用的材質(zhì)為漿砌片石，則施工人員可以使用擠漿法將片石從下至上鋪砌，而針對于兩片石的搭接處，施工人員應(yīng)保證兩兩交錯(cuò)搭接，且搭接需緊湊，禁止出現(xiàn)浮塞現(xiàn)象。此外，施工過程中使用的砂漿需飽滿密實(shí)，不能出現(xiàn)懸漿問題。②土工網(wǎng)墊植物防護(hù)技術(shù)。該技術(shù)主要應(yīng)用的是各類植物，適用于土質(zhì)條件較差坡面。施工人員需要使用木棍將網(wǎng)墊穿好，隨后以坡面為基準(zhǔn)平鋪網(wǎng)墊，待將網(wǎng)墊固定好之后，在雨季來臨之前的3 月份、4 月份播種草籽，該方法具有生態(tài)環(huán)境恢復(fù)作用[10]。③土工格柵鋪設(shè)防護(hù)技術(shù)。該技術(shù)施工之前，施工人員需要按照工程施工要求適當(dāng)裁剪，施工過程中需要將堤邊坡表面雜物清理干凈，隨后平整夯實(shí)、灑水濕潤。

4 結(jié)語

高速列車的行駛速度飛快，而在列車行駛的過程中會對路基產(chǎn)生較大壓強(qiáng)，如若路基設(shè)計(jì)不合理，或者是存在施工質(zhì)量問題，短時(shí)間內(nèi)路基因需要承受巨大沖擊，可能會出現(xiàn)裂縫或沉降等質(zhì)量問題，影像列車行駛的安全性以及穩(wěn)定性等。為此，相關(guān)部門以及建設(shè)企業(yè)等需要加強(qiáng)對高速鐵路路基設(shè)計(jì)以及施工技術(shù)的研究，例如路基基床設(shè)計(jì)、路基橫斷面設(shè)計(jì)以及路基承載量設(shè)計(jì)等，同時(shí)還需要強(qiáng)化基床施工、基底施工、路堤施工、防水施工、過渡段施工以及坡面防護(hù)施工等。