浅谈我国高速铁路路基监测技术发展

徐金锋

摘要:本文主要介绍高速铁路路基监测内容和使用仪器,对路基工后沉降作以重点分析,对今后高速铁路线路施工与维修重点有借鉴意义。

关键词:高速铁路路基沉降变形监测

中图分类号:U291 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)04(c)-0050-01

高速铁路线路是高速铁路中非常重要的组成部分,是关系到列车安全运行的关键。要保持列车平稳安全运行,必须保证线路具有高平顺性、高可靠性和稳定性的轨下基础,而路基作为轨道结构的基础,在高速铁路线路中占有很大比重,因此加强路基结构稳定性具有很好的意义。

对于高速铁路的路基必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好等特点,并能抵抗各种因素的影响,因此对于高速铁路施工和养护维修来说,控制路基的变形,保持其稳定性就显得格外重要。

1高速铁路路基变形监测内容

由于高速铁路路基采用多层结构、压实度达到98%以上、注重路桥过渡段,因此高速铁路路基变形与普通铁路路基变形有很大的差异性。

在对高速铁路路基进行变形监测时,一般应根据沿线地质地层特点,考虑全线路基,采取全线观测、抓重点路基区域、病害多的路基区域突破的指导思想。针对具体各段情况,选择具有代表性的路基进行分层观测,掌握路基结构,研究各种填料对路基变形产生的作用,对变形大的地段和结构不同的过渡段采取相应补救措施,这也为以后工务段的养护与维修以及大、中修提供理论支持。

目前,对于高速铁路路基主要存在沉降变形、路基水平位移和路基应力变化,其中路基的沉降变形尤为重要,它直接关系到后期轨道板铺设、钢轨铺设以及工务部门的养护与维修。表1例举了目前这几方面的变形监测内容、所使用的仪器和监测的目的。

2路基工后沉降监测

对于高速铁路线路而言,无论是高速铁路桥梁、隧道、路基,其以后最主要的病害是沉降,因此沉降监测就显得格外重要。目前,我国很多高速铁路路基中使用了无砟轨道,针对无砟轨道特点,要求沉降小,甚至零沉降,所以对路基沉降问题就显得格外重要。

对于高速铁路路基沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm;长度大于20m和比较均匀的路基沉降,允许的最大工后沉降量为30mm;路桥或路隧交界处的沉降差不应大于5mm,过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于1/1000。

由于受扣件等调整能力的限制无砟轨道对路基沉降尤其是不均匀沉降的要求相当严格。工后沉降或不均匀沉降过大是导致路基铺设无砟轨道失败的主要原因,沉降变形的控制是路基铺设无砟轨道的关键。

(1)路基沉降观测内容。

①路基面的沉降变形观测;②路基基底沉降观测;③过渡段沉降观测;④路基稳定性观测;⑤地基土深层沉降监测。

(2)一般规定。

①路基变形沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。②对于路基与桥梁、隧道、涵洞结构物连接处,要适当增加观测点、观测频率。③路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的连续观测和调整期。沉降变化比较大,应延长观测时间。④定期对沉降资料进行汇总,分析沉降过大区段原因,并上报上级主管部门。⑤在对路基沉降評估时,如发现异常现象或对原始记录资料存在疑问,要进行必要的检查。

(3)观测断面及点的设置原则。

①观测点应设在同一横断面上。②路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m;地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤可放宽到100m;地形、地质条件变化比较大地段应适当加密观测断面。③一般路基填筑至路基基床表层顶面,加堆载预压的路堤填筑至基床底层表面后,在路基面设观测桩,进行路基面沉降观测。④测点及观测元器件的埋设位置应符合设计要求,且标设准确、埋设稳定。⑤线路进行联调联试阶段,如果发现沉降变形比较大的地段,要适当增加沉降观测桩。

3结语

我国从2005年开始修建了高速铁路,虽然以前修建过客运专线,但是对于真正意义上的高铁还了解的太少,特别高速铁路路基这一方面。高速铁路路基变形监测中还存在许多问题,比如我国修建高铁工期太短;监测时间太短,国外一般是24月,我国只有6个月;施工技术落后,施工质量不高等问题,这对于今后工务段的维修与养护提出了严峻挑战。

参考文献

[1] 杨广庆,刘树山,刘田明.高速铁路路基设计与施工[M].北京:中国铁道出版社,1999.

[2] 赵景民.无砟轨道施工测量与检测技术[M].北京:人民交通出版社,2011.

[3] 铁道部.京沪高速铁路设计暂行规定(修订版)[M].北京:中国铁道出版社,2004.