杨雪东
摘要:铁路路基是承受列车与列车轨道道床荷载的建筑结构。路基的质量是否坚固和稳定是列车运行安全的关键。对铁路路基的加固,既要保证运输安全,又要保证施工的质量,虽然会有很多的困难,但是经过不断探索、研究、实践,必将产生极为显著的经济效益,为铁路运输的正常运行起到安全的保障。
关键词:铁路路基;加固方法;注意事项
保证铁路路基具有足够的强度和稳定性,必须视基底的土质、水文、坡度和植被情况及填筑高度等情况,在路基用地和取土坑范围内,认真靖除地表植被、杂物、积水、淤泥和表土,处理坑塘,并对基底进行认真处理和压实,达到设计要求的密实度。如果要保证铁路路基的安全与稳定,就必须密切关注路基町能出现的不良状况,因此对铁路路基的加固具有非常重要的实用意义与探讨价值,采取切实可行的措施,对出现问题的铁路路基进行加固,才能够保证铁路的正常运输。
一、线路下沉前路基加固的准备工作
根据预计下沉量算出路基加宽边界,加固由边界线开始向原路基边坡加固,通过重车辗压和自然沉降使加宽后的路基有一个稳定基础。在下沉活跃期前,可在预加宽的路基两侧由外向内用矸石预加高路基,并在线路两侧由内向外散布道碴,以备起道时用。路基采用矸石填充加固,预计加宽的尺寸根据预计下沉量和路基顶面宽度及边坡稳定性来确定。路肩宽度根据作业器具堆放、下道避车、汽车自卸等因素确定,路基边坡坡度由填充材料稳定性确定,当土、石等填充材料卸载完成之后,应精确测量并预计下沉量。
二、铁路路基加固技术
1.加固的方式
铁路路基在建设中加固的方式主要有两个方面,一方面为路基预加宽,另一方面为路基预加高。路基加宽的方式一般是从铁路下部开始,即和地面接触的部位。铁路下部路基的加宽过程,一般要求一次完成,并且按照层次分割明确。路基的预加高方式,一般是根据铁路边坡的稳定程度,由低处向高处,逐渐成收缩形状,在预加高的过程中,要求路基之间要搭接牢固,同时对铁路的界限要严格注意。
2.排水系统
排水系统是铁路路基加固措施中非常关键的一个环节,保证铁路四周排水系统的通畅,才算是合格的路基工程。在路基加固中,应先建好延长涵洞,同时将沉降缝留出。可以采取如下具体的措施:路堤地段在天然护道外,单侧或双侧设置排水沟;路堑地段应于路肩两侧设置侧沟,堑顶以外单侧或双侧设置天沟;年降水量大于等于400mm地区,路堑边坡平台宜设置边坡平台截水沟;地面横坡明显地段的排水沟、天沟可在横坡上方一侧设置。当地面横坡不明显时,宜在路基两侧设置;地面排水设施的纵坡不应小于2‰。
3.粘土固化浆液注浆加固技术
铁路地基处理的基本方法按作用机理可以分为置换、夯实、挤密、排水、粘土胶结、加筋和热学等方法,由于每种加固方法都有它的适用范围,因此,不可能采用一种加固方法而覆盖所有的路基加固,因此应根据路基的具体情况选择合适的加固方法。粘土固化浆液注浆加固技术是目前铁路路基加固工程中使用较为常见的一种新技术,这种技术可以发挥其强大的防渗堵漏的特点,为土质松软的地区,進行铁路路基改良和加固。
三、铁路路基加固的具体措施
1.路基基底处理
一般无水地段,先将路堤征迁范围内的树木砍伐清理,并将原地面的种植物、地表附着物、草皮等杂物全部除掉,挖树根,清除深度不小于0.2m,同时做好排水设施。地面横坡缓于1∶5的地段清除草皮;地面横坡陡于1∶5时,原地面开挖宽度不小于2m的台阶。原地面清表处理完毕后报检试验室与现场监理,做原地面地基承载力实验,实验每100m等间距检查4个点,其具体要求如下:当填土高度小于2.5m时,基床底层范围内天然地基基本承载力需≥150Kpa,否则需平整碾压以达到基床底层压实标准。当填土高度大于2.5m时,地基基本承载力≥120Kpa,否则需平整碾压处理至规范要求。
2.路基填筑施工
(一)填料的选择及工艺试验。路堤基床表层采用A、B组填料(砂类土除外)填筑,填料的颗粒粒径不得大于150mm,路堤基床底层及基床以下采用A、B、C组填料进行填筑。填料的工艺试验:路基填筑前先进行试验性施工和检测,确定施工工艺、参数和质量控制措施,并将试验结果报监理单位确认,用来指导本工程及全线范围内路基工程的施工。对填料取样试验,按《铁路土工试验规程》规定的方法进行颗粒分析、含水量与密实度、液限和塑限、有机质含量、承载比试验、击实试验等试验。符合规范要求后,用于路基填筑。用于填方(包括回填)的每种类型的材料,都要进行现场压实试验。
(二)基床以下路基施工。整形及边坡整修:路堤填筑达到设计标高后,先恢复中线,每20m设置一桩,进行水准测量,施放路肩边桩,按设计要求修筑路拱,压实。路面整形必须保证基床表层质量,做好路拱、路肩整修压实。边坡整修须按设计坡率刷除超填部分,尽力避免超刷并及时整修夯拍。路堤边坡缺土帮坡时,须挖出台阶,分层夯实。
(三)路基基床施工。路基基床厚2.5m,分为基床表层和基床底层,表层厚0.6m,底层厚1.9m。基床表层填料全部采用A、B组料(粉砂除外),最大粒径不大于150mm;基床底层填料可选用A、B、C组填料,填筑最大粒径不大于200mm。路基基床底层、表层填筑方式同路基基床以下路基填筑方式,采用“三阶段四区段八流程”作业步骤组织施工。
四、铁路路基加固中的注意事项
软土地基沉降的控制工作是一项系统性的程,其中包含着现场的地质勘察、工程的技术设计、施工工艺的分析,通过各环节的调查分析才能有效的控制软土地基的沉降。做好地质勘察,软土地基施工前一定要对工程所覆盖范围的土层进行细致的地质勘察,并分析计算设计参数,以满足列车行驶的需求,参数的选取一定要与沉降系数结合,估算出准确的沉降数据,为地基的加固提供理论依据。同时要利用地质勘探手段来查明软土的土层结构、空间分布、地质特点,特别是在不同环境和条件下的变形状态。设计参数还要与土工试验相结合,找出适合软土路基的施工方法,为铁路路基施工提供安全保障。工程设计合理,软土地基施工前一定要考虑到工程投资、地质条件、施工周期、施工工艺可行性、环境保护等因素,通过对以上因素的分析,来制定出适合本路段的施工组织设计方案,同时拟定出施工工艺和施工计划,以此来推动铁路软土地基施工的可行性。现场多次试验,软土地基施工中需要对不同的土质进行物理试验,因为不同地段的软土成分和土性都不相同,在采用不同方法施工前,一定要对土质进行现场试验分析。确定各类地基加固措施的适应性及工艺参数是十分必要的。有条件时宜进行现场填筑试验,修正设计参数、验证加固效果。做好沉降观测。在地基处理施工以及运营过程中进行变形观测。包括:孔隙水压力观测、沉降观测、侧向位移观测等,在施工期间可根据观测结果控制施工进度。在实际工程中,各种检测手段往往是综合运用的,一种地基处理方法也有多种检测手段,在选取检测方法时,应根据现场条件确定。
结语
随着铁路路基加固重要性的不断提高,研究其相关问题凸显出重要意义。铁路路基加固工作的顺利开展有赖于对多项优势因素的掌控,有关人员应该从铁路路基的客观实际出发,掌握现有有利条件,研究制定最为切合实际的路基加固问题实施方案。
参考文献
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[2]张伟勇。不同软基加固过渡段处理技术[J].土工基础。2010(06)