無砟軌道鐵路路基工后沉降控制技術(shù)淺析

摘 要：基于無砟鐵路路基在穩(wěn)定及工后沉降的嚴格要求，介紹了控制路基沉降的三條主要措施；在此基礎(chǔ)上，從各種地基處理方法的選擇原則及控制路基沉降的路基施工注意事項等方面對無砟軌道鐵路路基工后沉降控制技術(shù)進行了較為深入的探討，這對于無砟軌道路基施工及我國鐵路建設(shè)均可提供有益參考。

關(guān)鍵詞：無砟軌道 鐵路路基 工后沉降 控制技術(shù)

中圖分類號：U416.04 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0073-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，也帶來了我國高速鐵路的迅猛發(fā)展，其中，無砟軌道客運專線也占有很高的比例；本文結(jié)合無砟軌道鐵路路基的施工狀況，著重探討一下有關(guān)無砟軌道鐵路路基施工工后沉降的相關(guān)控制技術(shù)。

1 關(guān)于路基沉降的控制措施

根據(jù)國家所制定的相關(guān)標準規(guī)定，無砟軌道路基工后沉降量不得大于30 mm，任何路基地段在長度為20 m的范圍內(nèi)，其均勻沉降量必須保持在20～20 m這個范圍內(nèi)，因沉降差異所帶來的路橋與錯臺、錯臺與路隧過渡段之間的差異沉降不得超過5 mm，任意兩段路基因沉降所形成的折角不得超過1/1000；若進行路基工后沉降計算，發(fā)現(xiàn)與設(shè)計標準不一致，則必須進行加固處理地基；總的看來，當前有很多種無砟軌道客運專線地基加固處理措施，以下著重分析總結(jié)其中的幾種加固處理措施。

1.1 強夯法

所謂強夯，就是基于吊升設(shè)備，把具備一定結(jié)構(gòu)要求及較大質(zhì)量的夯錘吊到一定的高度，讓它自由落下，以其所產(chǎn)生的巨大能量促使地基形成巨大的動應(yīng)力及強烈的震動，以這種方式來提高地基的強度、降低地基的壓縮性。適用于強夯法的路基主要有這幾種類型：（1）非飽和黏性土。（2）碎石土及砂土。（3）粉土。（4）濕陷性黃土。（5）人工填土。強夯這種路基加工措施其優(yōu)點是經(jīng)濟實惠，而且處理深度通常小于8 m，但其不足是會給周圍建筑帶來比較大的影響。

1.2 換填法

所謂換填法，就是把表層軟土全部挖掉或挖掉其中的一部分，用其他強度更高的合格填料來進行換填。對于厚度不到3 m的土層而言，通?？梢詰?yīng)用這種方法—— 進行全部挖除并換填；實施全部挖土換填這種方法，可以更為徹底把地基進行改善，不留后患，這是對普通土層、軟土層以及松軟層等進行最為徹底處理的一種措施。這種處理方法的最大特點就是：能夠帶來比較方便的施工，而且能夠控制住其施工質(zhì)量，此外，還能很好地對其沉降進行控制。

1.3 堆載預(yù)壓法

這種加固方法對地基總應(yīng)力的增加是基于填方荷載來加以實現(xiàn)的，以此來促使地基的固結(jié)沉降并讓固結(jié)沉降更為快速，在這一過程中自然也實現(xiàn)了地基強度的提高。對于具有比較大壓縮性、且具有比較小滲透系數(shù)的地基段，若只應(yīng)用堆載預(yù)壓法，要完成固結(jié)沉降則所用固結(jié)時間會比較長，因此這種加固方法特別適用于那些施工工期比較長的工程。但在實際施工過程中，無砟軌道客運專線進行堆載預(yù)壓經(jīng)常與其他復(fù)合地基處理措施相結(jié)合。當前，通過對無砟軌道客運專線路基進行實測，大量實測結(jié)果表明，應(yīng)用堆載預(yù)壓這種方法，對于路基沉降可起到加速作用，對于工后沉降量可起到減小作用；這種方法最大特點就是，具有比較方便的施工過程，而且在加速路基沉降方面具有比較好的效果。

此外，在實際當中，進行路基沉降控制，常用的措施還有CFG樁復(fù)合地基法、樁—網(wǎng)結(jié)構(gòu)法以及樁—板結(jié)構(gòu)法等。

2 關(guān)于地基處理方法的選擇原則分析

2.1 進行處理方法選擇的一般步驟

進行地基處理方法選擇時，有關(guān)所要進行處理的目的和理由一定要進行充分研究，在此基礎(chǔ)上，再著重對以下這些因素進行考慮：（1）施工條件。（2）地基條件。（3）周圍環(huán)境。（4）施工組織等，最后再把技術(shù)可行、經(jīng)濟適用的最佳方法確定出來；其處理方法選擇的一般步驟，具體如圖1所示。

2.2 進行地基處理方法選擇時所要分析的條件

（1）地基條件。當?shù)鼗诘能浲翆泳哂猩疃葴\厚度薄等特點、并且可在比較短的時間內(nèi)完成沉降，此外，有關(guān)滑動破所帶來的危險性也不大，那么在進行地基加固時，通?？蛇x擇相對不是很復(fù)雜的淺層處理方法；若地基所在的軟土層厚度比較大，則通常選擇復(fù)合地基法或者選擇堆載預(yù)壓法與復(fù)合地基法進行結(jié)合來實施對地基的加固處理。

（2）地下水。①若地基所在地，具有埋藏比較深的地下水或者具有埋藏深度較大的軟土層，且具有比較長的固結(jié)排水路徑，則復(fù)合地基處理這種方法應(yīng)優(yōu)先進行選擇使用。②若地基所在地，具有埋藏比較淺的地下水，并且有砂層存在于基底，此外，這種地層常會由于突然變化的地下水位，帶來砂層厚度也跟著變化，致使地基出現(xiàn)沉降的幅度比較大；因而對于這種特點的地段，必須采取有針對性措施對地下水進行阻斷或者選擇深層地基處理方法，通過這些方法來把因地下水變化而產(chǎn)生的不利影響盡可能地降低下來。

（3）施工條件。①對于路基所在地段，如果屬于非軟土，又具有比較長的施工工期，進行路基填筑完成后到進行鋪設(shè)軌道之前，這二者之間有充分足夠的時間，則有關(guān)深層復(fù)合地基處理這種方法不宜選擇，而應(yīng)選擇淺層處理來把地基加固，諸如強夯法等，等把路基填筑完成以后，讓其放置時間足夠長，以讓堆載預(yù)壓時間增加起來、工后沉降量降低下來，從而能夠達到所規(guī)定的要求。就是工期由于不夠長，對于只采用淺層處理與預(yù)壓結(jié)合所能達到的沉降要求無法滿足，那么通過通過比較長時間的放置再與堆載預(yù)壓相結(jié)合，也可把復(fù)合地基的樁間距進行適當增加并把樁長減小下來。無砟軌道這種客運專線在工后沉降方面，其要求是極其嚴格的，因而為能更經(jīng)濟地對地基進行處理，應(yīng)充分根據(jù)施工條件來把工期進行最大限度的合理安排。②若路基所在地屬于軟土地，在地基施工期間，無論應(yīng)用哪種施工方法，有關(guān)施工機械的作業(yè)條件，一定要讓其確保足夠良好，在進行處理深度設(shè)計時，一定要充分考慮到施工機械的實際能力，并使二者能夠相匹配。對于有關(guān)質(zhì)量條件及所處理的效果，在有能力保證其良好的條件下，當GFG樁在選用長螺旋施工法過程中，其有效處理深度最大不宜超過25 m，若一旦出現(xiàn)超過處理深度，則必須及時采用其他施工處理方法，例如進行橋路比較、樁板結(jié)構(gòu)處理以及裝網(wǎng)結(jié)構(gòu)處理等等，以保證施工效果能滿足無砟軌道路基的要求。

3 進行無砟軌道路基沉降施工控制應(yīng)注意的事項分析

3.1 關(guān)于核查地質(zhì)的方法及相關(guān)內(nèi)容的注意事項

進行無砟軌道路基沉降施工控制時，首先應(yīng)注意的事項就是這個地質(zhì)核查方法及其對應(yīng)的核查內(nèi)容，有關(guān)這方面的要求，具體如表1所示。

3.2 關(guān)于地基條件的注意事項

對于處于基床范圍內(nèi)地基土換填之前，其地基必須達到Pa≥18 MPa；對于過渡段的地基，其路基高度H必須不超過3.0 m；原地面經(jīng)過加固處理以后，若H大于3.0 m時，在平整好過渡段基底原地面以后，以振動碾壓機進行碾壓到密實，其地基系數(shù)K30應(yīng)不小于60 MPa，二次變形模量EV2也不小于45 MPa。

4 結(jié)語

總而言之，無砟軌道客運專線這個系統(tǒng)工程不僅工程量大、而且施工過程極其復(fù)雜，在實際生產(chǎn)過程中，深入研究和探討無砟軌道鐵路路基工后沉降的相關(guān)控制技術(shù)，這對于提高無砟軌道路基工程施工質(zhì)量、促進我國高速客運專線的持續(xù)快遞發(fā)展均具有重要的意義。

參考文獻

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