高速客运专线铁路路基质量预制措施

■聂琦源 ■中国中铁七局集团郑州工程有限公司，河南 郑州 450000

1 高速客运专线铁路路基的主要特点

1．1 路基沉降控制标准高

我国《铁路设计规范》中明确规定:路基工后沉降应在二十厘米的范围之内，过渡段也不能超过十厘米，沉降速率每年小于等于两厘米，过渡段路基小于等于三厘米。国家铁道部门之所以对路基沉降问题提出如此严格的控制标准，其目的在于提高列车运行的安全性，确保乘客的生命安全和乘车的舒适度。

1．2 路基强度高、刚度大

铁路路基必须具有较高的强度与刚度，以此来承受高速列车运行时所带来的动荷载作用。列车运行速度越高，相应地，其路基强度、刚度也要越大。此外，新近的《高速客运专线无碴轨道铁路设计指南》对路基基床厚度、填料要求、压实标准提出了更高的要求。

1．3 刚度过度均匀

高速客运专线与货物运输线路不同，为了确保列车运行的平稳和舒适，高速客运专线要求铁路路基与桥梁、隧道等结构物的刚度过度要保持均匀，应设置路桥、路隧、路涵以及堤堑过渡段。

1．4 保持长期稳定

高速客运专线修筑工程量大、耗资多，为提高其使用效率与使用质量，长期安全运营，铁路路基在列车动荷载的长期、不间断的作用下，再加上自然条件的影响，路基整体必须稳固，路基强度、刚度也一定要满足列车行驶的要求。

2 路基施工质量预制技术措施

铁路路基施工质量预制主要足压实度，压实度是保证路基强度和稳定性的基本条件。一些地区铁路路基的压实主要是提高士体的密实度，减少孔隙率，铁路路基压实除分层碾压外，还必须采用振动碾压，同时对振动碾压遍数严格拧制。

2．1 加强过程控制

过程控制是确保路基工程质量的关键环节，从宏观上来看，过程控制主要由业主单位、施工单位和监理单位控制;从微观上看，则主要是由施工单位的施工行为所控制，它是施工单位主观能动性在施工过程中的客观体现;监理工程师的监理过程则是确保工程质量的制约过程。二者是辨证统一的。

2．2 填料的种类和级配

对于路堤填料的选择，石质土，如碎(砾)石土，砂土质碎(砾)石及碎(砾)石砂(粉粒或黏土)，粗粒土中的粗、细亚砂土，细粒土中的轻、重亚黏土都具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。砂土可用作路基填料，但由于没有塑性，受水流冲刷和风蚀易损坏，在使用时可掺入黏性大的土;轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施(例如含水量过大时加以晾晒)，经检查合格后方可使用。黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得以必须用作路基填料时，应严格按其特殊的施工要求进行施工。淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土不得用作路基填料。

2．3 施工的填筑厚度，碾压遍数

采用碾压遍数、松铺厚度、含水量作为现场压实度的控制指标，将试验数据拟合出这些参数的相关关系方程式，计算某压实区土层的碾压遍数，为有效经济地控制填筑质量提供数量指标。

3 路基施工的密实度控制

3．1 保证土的最佳含水量

土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度，因此，在路基填土压实过程中，必须控制土的含水量。当含水量过大时，应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业，减少雨淋、暴晒，防止土壤中的含水量发生大的变化。

3．2 合理选用压实机具

土层填土厚度以不超过30厘米为宜，分层铺筑压实。施工中尽可能采用重型压实机具施工。现行普遍采用的重型压机械(如50T震动压路机)，每层压实厚度不超过30厘米，而采用吨位更大的羊角碾时，它的压实功可以增加，而其所能达到的压实度可以进一步提高，同时由于压实功的增加，施工时土的含水量又可以降低。土基密实度的提高、含水量的降低可以提高路基的回弹模量。利用羊角碾进行压实，应注意采用复合碾压方式。羊角碾在拖动碾压后，表面呈松散状态，会出现表面不密实、不均匀，再填土时压实层增厚，在交界面形成一薄弱层。光轮压路机的表面压实效果较好，可以弥补羊角碾压实的不足。

3．3 自然沉降时间及沉降监测

在路基施工完成后，路基一般都会有一定的自然沉降(填石路基不明显)，考虑路基自然沉降的因素，为了保证工程质量，通常在完成路基后停止施工3到12个月以稳定路基，虽然有一定效果，但影响了进度和提前工期效益，而且并不一定完全完成自然沉降。为了减少路基自然沉降对工程质量的影响，加速路基自然沉降，提前工期，故提出路基灌水加速自然沉降的施工方法。从沉降监测的目的、监测内容及要求出发，沉降监测包括基本要求、技术要求、监测设备的选择、观测元件的埋设说明、沉降观测的步骤和频率、观测资料的应用等。

3．4 压实控制

压实控制是路基填筑最关键的一道工序，直接决定了路基的填筑质量和效果。压实控制的关键主要是填层厚度、填料含水率及压实遍数。兰新二线路基工程量非常巨大，因此对本线路基施工来说拥有一套先进的技术手段来提升管理的现代化水平尤为重要。为此本线在必须进行的一些常规检测项目基础上，又普遍采用了较为先进的智能压实控制系统，即在压路机上加装了智能压实车载系统，用于指导路基填筑施工。该套系统原理是通过加装在压路机振动轮上的压实传感器实时将压实数据传输给安装在驾驶室里的显示控制器，使操作手能够实时知道当前压路机所处的三维位置、压实度、碾压遍数、压实厚度、薄弱区域等信息。优点是通过安装该系统能够实时的显示整个碾压作业面的压实状况，实现了面试覆盖的检测，压路机司机可通过显示器了解到哪里是薄弱区域并进行有针对性的补压，避免了因常规的点式检测而容易造成漏压、欠压或过压现象的发生。管理人员可以通过压路机车载系统机打小票了解到分层厚度、碾压遍数与压实度相关的CMV值等数据，避免了压路机司机及施工队的偷工减料行为，有效的保证了路基的压实质量，提高了工作效率，同时也方便了施工的管理。

4 加强地基处理和路基本体质量预制

对于路基工程而言，地基处理工程质量的好坏直接影响到路摹本体的质量，地基是路基本体的载体，路基本体则又是基床的载体，是车辆的载体，两者共同影响着路基工程的质量，因此，两者的工程质量预制着铁路路基工程的质量。因此，地基处理及路基本体的施工和质量预制是路基工程质量的重要保障。

4．1 采取全宽填筑、全宽碾压的方法

填筑路基时，从基底开始在路基全宽范围内分层向上填筑和碾压，以保证路基的密安度。

4．2 加强测试检验及压实控制

对于一些地区的铁路路基的压实度采用环刀法。在施工过程中，当碾压遍数达到一定要求时。如果实测的压实度过小或过大时，该路段的最大干密度应予以检测，找出存在的原因，保证路基的强度和稳定性。

5 结语

客运铁路路基施工的质量预制是非常重要的一项工作，它对于后期的工程施工以及铁路在建设竣工后的正常运营具有重大的影响，因此，做好其路基质量预制技术探讨工作是很有意义的。

［1］王启云，张家生，孟飞．高速铁路粗粒土路基沉降特征及预测研究［J］．铁道标准设计，2014(08)．

［2］曾祥福，张生伟，钱国玉，祝振华．张呼高速客运专线沿线膨胀岩土特性研究与探讨［J］．铁道标准设计，2014(S1)．

［3］詹学启，张占荣．郑徐高速铁路郑州段区域地面沉降预测分析［J］．铁道标准设计，2014(S1)．

［4］王东，蔡曙周，王延涛．山西中南部铁路通道人工洞穴路基稳定性评价［J］．铁道标准设计，2014(S1)．