鐵路橋梁跨越公路施工對路基穩(wěn)定性的影響分析

劉學(xué)慶

摘 要：近年來，我國的交通行業(yè)有了很大進展，鐵路工程建設(shè)越來越多。鐵路建設(shè)為我國民眾出行提供更大便利，但鐵路建設(shè)過程中難免出現(xiàn)跨越各類型建筑物的現(xiàn)象?？缭竭^程中若施工不當(dāng)，極有可能使原有建筑物出現(xiàn)問題，且鐵路建設(shè)工程自身亦存在安全隱患?；诖?，本文針對鐵路橋梁跨越施工展開分析，將其跨越公路施工時對公路路基穩(wěn)定性的影響作為具體例子，分析影響原因、范圍，并盡可能地通過具體措施控制影響，使兩類建筑物均可穩(wěn)定使用，對我國路橋施工作出部分貢獻。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè);橋梁路基;路基施工;路基穩(wěn)定性

引言

在國內(nèi)經(jīng)濟快速發(fā)展的今天，國內(nèi)公路體系也在趨向于成熟化發(fā)展。越來越多的跨公路鐵路橋梁出現(xiàn)在人們的視野，為人們的交通和生活提供了巨大的便利。然而由于跨公路鐵路橋梁橋墩在鐵路路基的兩側(cè)部位很有可能會因為地質(zhì)原因出現(xiàn)沉降變形，這不僅會影響到工程的預(yù)期收益和效果，同時也會嚴重的威脅過往行人以及鐵路路基的壽命。因此研究樁基施工與路基變形之間的關(guān)系有著深刻的現(xiàn)實意義。近些年國內(nèi)對于這方面的研究有許多，為我國的鐵路橋梁施工提供了許多經(jīng)驗的幫助。

1路基變形控制要求

1.1縱坡要求

趙延林對北京地區(qū)樁—錨支護形式下基坑開挖引起的周邊建筑物沉降問題進行模擬分析得出：當(dāng)建筑物與基坑的距離小于1.5H（H為基坑深度）時，建筑物的沉降量受影響較大，并隨錨桿層數(shù)的增加而減小;當(dāng)建筑物與基坑的距離大于1.5H時，建筑物的沉降量受影響不大。建筑物的沉降量隨基坑開挖深度的增加而增加。當(dāng)基坑開挖深度小于臨界開挖深度時，建筑物沉降位移的變化率比較小，當(dāng)基坑開挖深度大于臨界開挖深度時，建筑物沉降位移顯著增加。

1.2橫坡要求

據(jù)《公路路線設(shè)計規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定，二級公路的路拱橫坡應(yīng)盡量超過1.5%，一級公路的路拱橫坡應(yīng)盡量超過2%。此外據(jù)學(xué)者研究得出，站在舒適駕駛角度來看，路基的橫向沉降應(yīng)大于路基寬度0.1%。

2變形數(shù)值影響及測算

結(jié)合實際工程中的對應(yīng)事項進行分析，應(yīng)針對施工過程中的各個工序展開分析，確定各工序的影響參數(shù)。路基開挖過程中，首先應(yīng)針對樁基上部分進行挖掘工作，主要目的為向挖掘部位灌注混凝土，隨后當(dāng)挖掘部位混凝土灌注結(jié)束后，于挖掘樁基的偶數(shù)左右處再次灌注混凝土，挖掘左側(cè)承臺及右側(cè)承臺。實際數(shù)值測算過程中，需注意不同土層的力學(xué)參數(shù)，將此類參數(shù)納入計算范圍內(nèi)，通過計算機軟件結(jié)合此類參數(shù)及工程中的具體數(shù)值測算，可較為有效地明確力學(xué)參數(shù)，并將對應(yīng)參數(shù)實現(xiàn)較為有效的分析。具體測算過程中共分布六個測試點，其中最大沉降量為0.45毫米，為距離樁基最為接近的6號點（點位共有6個，按照6～1的分布，根據(jù)與樁基的距離分布）。沉降差較大的點位為4號與3號，二者之間差異達到0.32毫米。

3路基穩(wěn)定性優(yōu)化措施研究

3.1嚴格控制堆載

施工中嚴格控制堆載，不需要的設(shè)施等不要靠近樁基施工處。鉆孔中，注意場地布置，泥漿池等均要遠離。

3.2要設(shè)置帷幕樁

施工時要在高鐵基礎(chǔ)和路基基礎(chǔ)間設(shè)立非直接使用的受荷樁列。因樁列對于土體的橫向位移有著傳遞遮攔的作用，導(dǎo)致樁基在開挖過程中所產(chǎn)生的沉降變形通常并不能有效傳達到路基基礎(chǔ)部位。這就可以有效減少鐵塔基礎(chǔ)部位的沉降，進而起到保護鐵塔的目的。

3.3混凝土施工

混凝土由商品混凝土公司提供，混凝土罐車運輸?shù)浆F(xiàn)場、采用泵車灌注入模。

混凝土澆筑采用水平分層，斜向分段的連續(xù)澆筑方式，由兩端向中間連續(xù)灌注，分層厚度不超過30cm?；炷恋恼駬v采用插入式搗固器的振搗方式。澆筑到頂后及時抹面收漿。振搗過程中防止插入式搗固器與波紋管接觸，防止波紋管變形或受損。當(dāng)混凝土灌注完畢初凝后，及時灑水養(yǎng)護，保持梁體濕潤。

3.4監(jiān)測手段

監(jiān)測手段為工程開展過程中較為重要的管理因素，其不僅能夠保障工程開展較為順利，亦可使工程于符合相關(guān)標(biāo)準的情況下開展，盡可能地實現(xiàn)較為穩(wěn)定的發(fā)展，保障施工質(zhì)量提升，有效解決原有模式下的一系列問題。就實際建設(shè)過程展開分析，可將監(jiān)測手段與施工管理相關(guān)工作進行結(jié)合，提升工程整體管理質(zhì)量的同時更可較為全面地保障工程不出現(xiàn)問題。具體監(jiān)測過程中，應(yīng)跟隨工程進度進行路基監(jiān)測、支護擋板結(jié)構(gòu)監(jiān)測、查看其是否存在裂縫、水平位移、沉降等現(xiàn)象，若出現(xiàn)此類狀況需及時解決問題。除此以外，監(jiān)測手段的完善度亦為保障監(jiān)測效果的重要參數(shù)之一，現(xiàn)階段中常出現(xiàn)因監(jiān)督手段單純只注重一方面所產(chǎn)生的問題，應(yīng)全面展開監(jiān)督，實現(xiàn)較為有效的策略分析。

3.5采取監(jiān)測措施

為了保障樁基施工中路基的穩(wěn)定，對于高鐵樁基與公路路基較近的路段，監(jiān)測路基的變形，包括沉降、水平位移、裂縫、支擋結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測等。

3.6要建立完善的監(jiān)測手段

為保障樁基施工過程中路基穩(wěn)定性，在公路路基與高鐵樁基較近路段必須做好路基變形的監(jiān)測工作，包括支護擋板的結(jié)構(gòu)變形、裂縫、水平位移、沉降等。牢靠、堅固的路橋地基不僅會影響工程的穩(wěn)定性。質(zhì)量與壽命，更會影響到人們的財產(chǎn)和生命安全。因此必須予以路橋地基處理高度的重視。對路橋沉降來說，最大的問題就是軟土地基的土地質(zhì)量無法滿足承載要求，這是導(dǎo)致路基沉降的根本原因。為此在處理和提高路基穩(wěn)定性的過程中，就必須優(yōu)先處理軟土類地基。一般來說最常用的方法就是對軟土表面及西寧強化。常用方法包括設(shè)置家固層、敷墊材料、表層排水與添加混合劑。如果地基表層為黏土土質(zhì)，且粘度達到一定水平，則可以通過摻雜混合劑的方式提高土壤粘結(jié)力。這種方式不僅可以大幅度提高地基抗壓縮水平，同時也能夠有效提高地基強度。

3.7結(jié)合實際

結(jié)合實際為穩(wěn)定性優(yōu)化控制中最為重要的一點。上文所述的相關(guān)保障方式僅為對應(yīng)環(huán)境下所作出的對應(yīng)選擇，其實際過程中可能由于各項突發(fā)原因?qū)е聦?yīng)措施無法展開。此時，若繼續(xù)堅持此類措施，不僅影響具體成果，更使單位過程中的實際需求存在較大差異，導(dǎo)致最終情況下的工程開展存在部分問題?？偠灾瑢嶋H開展過程中無論開展何種防護措施，皆應(yīng)以實際為主，以具體情況為主。此類要求不僅需對應(yīng)工作人員經(jīng)驗豐富，能夠有效解決各類情況造成的影響，更應(yīng)具有較強的心理素質(zhì)，一旦發(fā)生問題能夠冷靜選擇對應(yīng)措施，高效解決問題。

結(jié)語

綜上所述，從本文的研究及數(shù)值仿真結(jié)果可以看出，鐵路的橋梁樁基項目對于公路的路基所帶來的影響是有限的。但由于本次的仿真模擬中并沒有將遠期沉降和鐵路運行對路基穩(wěn)定性造成的影響進行分析，因此建議鐵路承臺、樁基侵入路邊破部分應(yīng)采用基坑防護手段。但需要注意的是，本文僅提出部分思路，實際過程中還存在較為有效的對應(yīng)措施，還需結(jié)合實際進行分析研究，不斷提升對策水平。

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