高速鐵路路基施工技術(shù)及質(zhì)量檢測(cè)方法的實(shí)際應(yīng)用研究

肖 博

（中鐵二十四局集團(tuán)福建鐵路建設(shè)有限公司， 福建 福州 350000）

1 高速鐵路路基的施工技術(shù)要求概述

針對(duì)高速鐵路路基的工程規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，強(qiáng)度、變形以及質(zhì)量是主要的設(shè)計(jì)和控制的指標(biāo)。嚴(yán)格的把控路基材料的選擇，合理的控制路基變形的范圍。

高速鐵路路基結(jié)構(gòu)主要由地基以及基床兩大部分組成，其中基床又分為基床表層、基床底層以及基床以下路堤三大結(jié)構(gòu)。下面針對(duì)地基的結(jié)構(gòu)組成部分的施工技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行概述：

1.1 地基施工技術(shù)要求概述

地基作為路基重要的組成部分之一，其施工技術(shù)的好壞以及質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)，直接影響著高速鐵路后期運(yùn)行過程中，路基的沉降量：

首先針對(duì)周圍環(huán)境以及地質(zhì)情況的不同，應(yīng)當(dāng)采取因地制宜的方法和策略開展地基的施工建設(shè)作業(yè)。

比如針對(duì)較為松軟的土壤（兩米內(nèi)）作為地基施工建設(shè)場(chǎng)地，應(yīng)當(dāng)采取換填或重型碾壓地表的方式，進(jìn)行地基的處理和構(gòu)建；選擇粗粒料或者是改良土作為換填材料。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案中明確規(guī)定的路基壓實(shí)控制指標(biāo)，進(jìn)行地表的碾壓作業(yè)。

比如針對(duì)較為松軟并且地下水位較低（七米內(nèi)）作為地基施工建設(shè)場(chǎng)地，應(yīng)當(dāng)采取強(qiáng)夯或置換的方式，進(jìn)行地基的處理和構(gòu)建。同時(shí)采取靜力觸探儀對(duì)地下水壓進(jìn)行確認(rèn)作業(yè)[1]。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案中明確規(guī)定的加固復(fù)合地基的承載力標(biāo)準(zhǔn)要求。

再比如針對(duì)較為松軟的土壤（十二米內(nèi)）作為地基施工建設(shè)場(chǎng)地，應(yīng)當(dāng)采取攪拌樁或打入樁的方式，進(jìn)行地基的處理和構(gòu)建等。

因此施工設(shè)計(jì)之前，必須進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)的勘察工作，以一百米為密度單位，進(jìn)行斷面的布置作業(yè)，特別在地層變化區(qū)域內(nèi)，增加斷面的密度，提高檢查結(jié)果的科學(xué)性和可靠性[2]。從而確定最適宜的地基加固方式。與此同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)針對(duì)地質(zhì)核查工作采取復(fù)查工作，使用技術(shù)含量較高的靜力觸探儀，進(jìn)一步確認(rèn)地質(zhì)的分布情況。

2 路基基床填筑施工技術(shù)要求概述

路基基床填筑材料的質(zhì)量以及處理程度均影響著路基的變形范圍。路基基床填筑的材料大多數(shù)是顆粒狀的土壤。土體的選擇是決定路基的變形大小的內(nèi)在因素，一定程度上影響著路基的物理力學(xué)性能。壓實(shí)處理程度是決定路基的變形大小的外在因素，一定程度上影響著土體的力學(xué)性能。因此，路基的質(zhì)量會(huì)受到路基基床填筑材料的選擇以及處理兩個(gè)方面的影響。

首先是路基填筑材料的選擇和標(biāo)準(zhǔn)：材料應(yīng)當(dāng)具備相應(yīng)的強(qiáng)度以及剛性。常規(guī)有兩種方法進(jìn)行材料的填筑作業(yè)[3]。一種是采取兩組天然的粗粒土分別在路堤以及底層進(jìn)行填料。另外一種是全部換成改良土進(jìn)行填料。

如果選用天然的粗粒土，第一步是要求土體的顆粒直徑應(yīng)當(dāng)符合一定的標(biāo)準(zhǔn)，并且應(yīng)當(dāng)進(jìn)行篩分和加工作業(yè)，切實(shí)的保障所選的粗粒土符合要求。第二步是要求土體的等級(jí)符合設(shè)計(jì)方案中規(guī)定的級(jí)別，比如碎石或砂礫石，盡量選擇級(jí)配良好的土體。第三步是要求土體的外觀顏色新鮮，并且外形堅(jiān)硬。

如果選用改良土，務(wù)必保證土壤是經(jīng)過化學(xué)或物理工藝進(jìn)行改良過的才予以使用。

其次是路基填筑施工工藝的選擇和標(biāo)準(zhǔn)：第一步是針對(duì)不同結(jié)構(gòu)位置，選擇不同的施工工藝進(jìn)行作業(yè)，而且需要進(jìn)行工藝性試驗(yàn)，確定施工參數(shù)等系列事項(xiàng)之后，才可予以施工。第二步是針對(duì)原材料應(yīng)當(dāng)實(shí)施定期的復(fù)查工作，以及時(shí)的調(diào)整施工現(xiàn)場(chǎng)的操作指標(biāo)。第三步是開展填筑作業(yè)時(shí)，施工工藝應(yīng)當(dāng)保證路基表面的均勻性，分層處理壓實(shí)的程度和質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。第四步應(yīng)注意壓層的厚度，注意壓實(shí)機(jī)器的選擇，可選用重型振動(dòng)碾式設(shè)備實(shí)施壓實(shí)處理。通過靜壓、弱壓以及強(qiáng)壓相結(jié)合的方式，切實(shí)的提高壓實(shí)效果和處理程度。還要注意控制填料的含水量。

2.1 路橋、路涵過渡段施工技術(shù)要求概述

橋涵作為圬工結(jié)構(gòu)與路基土工結(jié)構(gòu)出現(xiàn)沉降的情況正好相反，一般情況下不會(huì)出現(xiàn)下沉情況。路橋、路涵過渡段對(duì)于路基沉降大小和均勻性起著不可小視的作用。

在進(jìn)行路橋、路涵過渡段部位規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)，通常利用倒梯形結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思設(shè)計(jì)。在結(jié)構(gòu)上加入水泥碎石分層填筑材料，將橋涵和路基連接起來。填筑材料仍然采取分層填筑的工藝流程，注意填筑的厚度和均勻性等。保證橋涵和路基連接處平滑協(xié)調(diào)。

3 高速鐵路路基質(zhì)量檢測(cè)常用方法研究

3.1 動(dòng)力觸探檢測(cè)方法研究

動(dòng)力觸探檢測(cè)的工作原理是：首先根據(jù)錘擊能量的控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)力觸探的探頭以及探桿進(jìn)入土質(zhì)層中。從而根據(jù)在穿入土層中的阻力，進(jìn)行力學(xué)分析，來判斷該區(qū)域的土層變化以及施工工程的性質(zhì)。其次根據(jù)不同的地層地基的實(shí)際情況，初步判定樁基承載力以及土體變形模量，選擇適宜的動(dòng)力觸探型號(hào)實(shí)施檢測(cè)工作。

動(dòng)力觸探檢測(cè)的要點(diǎn)是：首先動(dòng)力觸探使用的設(shè)備和機(jī)具應(yīng)當(dāng)安裝穩(wěn)固，保證作業(yè)的過程中不會(huì)發(fā)生偏移，從而造成檢測(cè)結(jié)果的偏差和失誤。其次應(yīng)當(dāng)維持動(dòng)力觸探的探桿垂直方向和角度，以及錘座距孔口高度控制在1.5m左右。最后按照每分鐘十五次到三十次的頻率進(jìn)行錘擊測(cè)探。

動(dòng)力觸探檢測(cè)結(jié)果的數(shù)據(jù)處理是：應(yīng)當(dāng)注意的是，根據(jù)選取的動(dòng)力觸探設(shè)備型號(hào)的不同，采取的計(jì)算公式是不同的。

3.2 靜力觸探檢測(cè)方法研究

靜力觸探檢測(cè)的工作原理是：與動(dòng)力觸探檢測(cè)方法相比，靜力觸探檢測(cè)一方面可以實(shí)現(xiàn)單橋探頭的貫入土層測(cè)量抗阻力，另一方面可以實(shí)現(xiàn)土層的端阻和側(cè)阻的測(cè)量。從而提供了施工工序的邏輯順序和時(shí)間規(guī)劃。與此同時(shí)，靜力觸探檢測(cè)還可以實(shí)現(xiàn)土層界面的劃分等。

靜力觸探檢測(cè)的要點(diǎn)是：首先應(yīng)當(dāng)安置好觸探機(jī)具，通過反力措施，實(shí)現(xiàn)靜力觸探的測(cè)量深度。其次設(shè)置設(shè)備的數(shù)值為零，實(shí)現(xiàn)作業(yè)的均勻施壓效果，保證貫入土層的過程中不出現(xiàn)反復(fù)操作，始終保持下降的方向。最后及時(shí)做好數(shù)據(jù)的收集和記錄，按照每10-20厘米的頻率讀取數(shù)據(jù)。

靜力觸探檢測(cè)的結(jié)果數(shù)據(jù)處理是：數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)包含土層的名稱，每層的參數(shù)值以及關(guān)系曲線，土質(zhì)的濕度，地下水位的深度，以及地基的參數(shù)值等。值得注意的是，針對(duì)施工工程具有影響的軟弱下臥層，應(yīng)當(dāng)特別標(biāo)注出來[4]。

4 結(jié)束語

我國(guó)鐵路工程中，高速鐵路比普通鐵路的施工要求更高一些，特別是針對(duì)鐵路工程中的路基施工技術(shù)以及質(zhì)量檢測(cè)方法，關(guān)乎著后期鐵路運(yùn)行的安全性以及可靠性。因此國(guó)家在高速鐵路的施工技術(shù)以及施工工藝等方面，在不斷的創(chuàng)新，通過引進(jìn)成熟的、先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，來提升高速鐵路的工程質(zhì)量和安全性。切實(shí)的增強(qiáng)鐵路工程中地基以及路基的強(qiáng)度和剛度，控制變形的范圍，切實(shí)的保障施工的質(zhì)量安全。近幾年，國(guó)內(nèi)外提出了關(guān)于高速鐵路路基施工的新概念和新構(gòu)想，即雙控壓實(shí)的操作，通過同時(shí)、同步控制強(qiáng)度以及變形兩個(gè)方面，來進(jìn)一步提高鐵路工程的施工技術(shù)和檢測(cè)手段。進(jìn)而促進(jìn)了鐵路工程建設(shè)的可持續(xù)性發(fā)展。為我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、地方發(fā)展帶來了一定的交通便利條件。