軟土地區(qū)施工沉降質(zhì)量管理分析研究

呂 曉 楠

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川 成都 610031)

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軟土地區(qū)施工沉降質(zhì)量管理分析研究

呂 曉 楠

(西南交通大學(xué)土木工程學(xué)院，四川 成都 610031)

介紹了滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速的施工方案，簡述了影響此段路基施工安全的主要因素，并針對(duì)其施工特點(diǎn)，提出了路基沉降的質(zhì)量管理措施，確保了既有線的安全運(yùn)營。

鐵路，路基，沉降變形，質(zhì)量管理

0 引言

近年來，隨著鐵路事業(yè)的迅猛發(fā)展，路基的沉降變形與質(zhì)量管理已成為軟土路基施工過程中的極其突出的問題，也是影響列車安全、平穩(wěn)、舒適和高速的重要技術(shù)指標(biāo)。軟土主要分布在濱海平原、三角洲、湖盆地周圍、山間谷地等，一般是指天然含水量大、壓縮性高、孔隙比大、承載能力低的一種軟塑～泥塑狀態(tài)的土。我國主要軟土地區(qū)的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)見表1。

表1 我國主要軟土地區(qū)的主要物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)

1 工程概況

1.1 工程簡介

新建上海至南通鐵路(南通至安亭段)位于長江口，途經(jīng)江蘇省南通市，蘇州市所轄的張家港市、常熟、太倉和昆山等四縣市和上海市嘉定區(qū)。滬通鐵路是連接上海市與江蘇省南通市的高速客貨鐵路干線，是中國沿海地區(qū)鐵路網(wǎng)的重要組成部分之一。

滬通鐵路鐵路等級(jí)為國家Ⅰ級(jí)，其全長248.9 km，工程估算486.8億元，路段旅客列車設(shè)計(jì)行車速度：正線200 km/h、聯(lián)絡(luò)線不大于160 km/h、局部地段限速；安亭至蘊(yùn)藻浜增建三四線處既有京滬鐵路設(shè)計(jì)行車速度120 km/h。沿線地質(zhì)、環(huán)境復(fù)雜多變，且需多次修改并與既有線交叉并行，施工安全風(fēng)險(xiǎn)較為突出。滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速，此段施工方案為過渡施工方案。圖1為新線與既有京滬線同孔下穿既有G1501繞城高速現(xiàn)場圖。

1.2 地質(zhì)特征

本線為長江沖積平原河口新三角洲平原區(qū)，局部為湖沼積平原區(qū)。全線地形平坦，地勢開闊，沿線河網(wǎng)密布，水塘星羅棋布；公路交通發(fā)達(dá)，城鎮(zhèn)化較快，廠房、民居密布；其余空地多為高產(chǎn)農(nóng)田、菜地。

由于滬通鐵路地處長江沖積平原河口新三角洲平原區(qū)，施工區(qū)域內(nèi)廣泛的分布著第四系全新統(tǒng)松散堆積的淤泥質(zhì)土層及淤泥，該土層一般含水量大、壓縮性高、孔隙比大，強(qiáng)度低，為軟土層，分布厚度一般為5 m～15 m，局部厚度達(dá)25 m。天然含水率42.5%，天然密度r=17.7 kN/m3，孔隙比e=1.2，壓縮系數(shù)a1-2=0.62 MPa-1,為軟土層。現(xiàn)場軟土照片如圖2所示。

2 軟土地基沉降質(zhì)量控制

軟土地基的性質(zhì)因地、層而異，預(yù)見性難度大，若在施工過程中處理方式不當(dāng)或稍有疏忽就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的質(zhì)量事故，給工程施工安全帶來不必要的損失，給以后的安全運(yùn)營帶來一定的難題，造成時(shí)間、資金及人員的浪費(fèi)。由于工程所在地有大量的軟土存在，它的存在給施工過程中路基的安全處理帶來一定的阻力，易造成路基不均勻下沉及周邊建筑物傾斜、坍塌等危害。因此，為提高工程所在地路基的穩(wěn)定性和承載能力，對(duì)軟土地段路基進(jìn)行加固處理就顯得尤為必要。

2.1 沉降影響因素

1)勘察設(shè)計(jì)信息不準(zhǔn)確。由于工程前期的勘察設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確或所述信息不詳細(xì)，給后期設(shè)計(jì)和施工人員詳細(xì)準(zhǔn)確了解現(xiàn)場水文、地質(zhì)等方面帶來一定的阻力，致使設(shè)計(jì)方案中未對(duì)軟基處理地段做設(shè)計(jì)處理，軟土在活載作用下慢慢下移，導(dǎo)致施工及后期運(yùn)營出現(xiàn)路基不均勻下沉及周邊構(gòu)筑物發(fā)生橫向傾斜等現(xiàn)象，造成翻車事故。

2)處理措施不當(dāng)。對(duì)分布著軟土地段做了軟基處理，但由于軟基處理措施不當(dāng)或不到位，導(dǎo)致路堤失穩(wěn)、基礎(chǔ)不均勻下沉及周邊建筑物傾斜等現(xiàn)象的發(fā)生。

新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速，此段路基需要加固處理，為確保施工期間既有京滬線的安全運(yùn)營，擬在北側(cè)鄰孔結(jié)合永久工程新建施工便線，采用施工過渡方案進(jìn)行此段地基的加固處理。臨時(shí)施工便線地基處理過程中會(huì)給既有G1501繞城高速橋墩的穩(wěn)定帶來一定的影響，如果沒有做好周全的處理方案，則會(huì)由于地基處理方式不當(dāng)導(dǎo)致G1501繞城高速的橋墩下沉或傾斜，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致既有京滬線路基的沉降，給既有G1501繞城高速和既有京滬線的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來阻撓。

2.2 沉降觀測質(zhì)量控制措施

1)修建臨時(shí)施工便線。臨時(shí)施工便線的修建，對(duì)降低滬通鐵路修建時(shí)對(duì)既有京滬線運(yùn)營安全的侵?jǐn)_及保證路基的穩(wěn)定性具有重要意義，新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速，由于滬通線與既有京滬線距離較近，修建時(shí)間只能在天窗時(shí)間點(diǎn)修建，若直接在京滬線兩側(cè)修建滬通鐵路將會(huì)影響京滬線的安全運(yùn)營，若軟基處理措施不力加上軟基在活載的作用下會(huì)慢慢下移，致使京滬線路基出現(xiàn)下沉、傾斜等現(xiàn)象的發(fā)生，造成車輛事故。

臨時(shí)施工便線的修建既降低了對(duì)既有線運(yùn)營和路基穩(wěn)定的影響，又減少了施工時(shí)間，減少了不必要的浪費(fèi)。

2)鋼護(hù)筒護(hù)墩。鋼護(hù)筒是指在土質(zhì)松軟不穩(wěn)定地區(qū)，施工鋼筋混凝土護(hù)壁存在較大難度時(shí)一般采用鋼質(zhì)的護(hù)壁對(duì)孔樁進(jìn)行保護(hù)，以防止塌孔影響施工進(jìn)度及安全。新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速施工時(shí)，由于新建京滬線與G1501繞城高速橋墩距離較近，軟基在進(jìn)行夯實(shí)處理時(shí)，若措施不力，行為不當(dāng)，極易造成G1501繞城高速橋墩的下沉及水平位移，為防止這一現(xiàn)象的發(fā)生，現(xiàn)實(shí)施鋼護(hù)筒施工方案，對(duì)G1501繞城高速橋墩進(jìn)行保護(hù)，最大限度的降低滬通鐵路軟基處理時(shí)對(duì)橋墩造成的沉降及坍孔，在保證既有線安全穩(wěn)定運(yùn)行的條件下進(jìn)行安全施工。

鋼護(hù)筒埋設(shè)位置與橋墩的安全距離選擇，可搜集相關(guān)參數(shù)，利用有限元分析軟件進(jìn)行建模，根據(jù)云圖所反映的情況進(jìn)行分析，得出最佳安全距離。

3 結(jié)語

本文依托新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速軟土路基處理方式，對(duì)客運(yùn)專線路基沉降的質(zhì)量問題進(jìn)行分析，提出了修建臨時(shí)施工便線和鋼護(hù)筒護(hù)墩措施，來降低滬通線對(duì)既有線路基的影響，保證既有線的安全運(yùn)營和新線的安全施工，所提措施行之有效。

[1] 劉智軍，李 德，陳立波.客運(yùn)專線路基沉降現(xiàn)場觀測質(zhì)量控制研究[J].鐵道建筑，2013(11)：158-160.

[2] 鐵道部工程管理中心.客運(yùn)專線鐵路路基質(zhì)量檢測技術(shù)要點(diǎn)手冊(cè)[M].北京:中國鐵道出版社，2009.

[3] 夏潤禾.客運(yùn)專線鐵路軟土路基沉降變形觀測與分析[J].鐵道建筑技術(shù),2008(8)：96-97.

Research on construction settlement quality management analysis in soft soil area

Lv Xiaonan

(CivilEngineeringSchool,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)

This paper introduced the construction plan of Hu-Tong railway and existing Beijing-Shanghai line same hole under through G1501 Beltway, and elaborated the main factors influence of the section sub-grade construction safety, and according to its construction characteristics, put forward the quality management measures of sub-grade settlement, to ensure the safety operation of existing line.

railway, sub-grade, settlement deformation, quality management

1009-6825(2016)24-0146-02

2016-06-12

呂曉楠(1992- )，女，在讀碩士

U416.1

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