高速鐵路路基施工技術(shù)及質(zhì)量檢測策略研究

何朝輝

（北京鐵城建設(shè)監(jiān)理有限責(zé)任公司，北京 100080）

0 引言

高速鐵路是我國的重要交通基礎(chǔ)設(shè)施，不僅在提高民眾出行質(zhì)量方面有重要作用，還可以有效推動我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

路基是高速鐵路最基本的組成部分，是鐵路工程質(zhì)量和安全的基礎(chǔ)，在鐵路工程中發(fā)揮著不可替代的作用。高速鐵路路基施工技術(shù)直接關(guān)系到高速鐵路路基建設(shè)質(zhì)量和安全，因此一定要高度重視高速鐵路路基施工技術(shù)和質(zhì)量檢測工作，以有效保證高速鐵路工程質(zhì)量[1]。

1 高速鐵路路基施工技術(shù)的重要性

高速鐵路路基施工技術(shù)對于確保鐵路的建設(shè)質(zhì)量，提高列車行駛的安全性、舒適性，保障鐵路的使用壽命等方面都具有重要意義。

第一，高速鐵路對路基的穩(wěn)定性要求極高，因?yàn)榱熊嚫咚龠\(yùn)行時(shí)，路基需要承載較大的壓力，如果路基的穩(wěn)定性不足，可能會導(dǎo)致軌道變形，影響列車行駛安全。采用先進(jìn)的路基施工技術(shù)則能確保路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

第二，由于高速鐵路跨越的地理環(huán)境差異較大，路基可能面臨沉降問題。因此，路基施工需要采取有效的技術(shù)手段，以有效控制和減少沉降現(xiàn)象的發(fā)生，確保列車的安全運(yùn)行。

第三，為保證高速鐵路的使用壽命，需要有效提高路基的耐久性。采用先進(jìn)的施工技術(shù)，可確保路基材料和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，進(jìn)而延長鐵路的使用壽命。

第四，路基施工技術(shù)的選擇和應(yīng)用直接關(guān)系到高速鐵路的建設(shè)質(zhì)量和使用安全性。在施工過程中嚴(yán)格遵守相關(guān)安全規(guī)定和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠進(jìn)一步保證施工質(zhì)量，確保鐵路安全運(yùn)營[2]。

2 高速鐵路路基施工原則

在高速鐵路建設(shè)過程中，由于受到各種因素的影響，會出現(xiàn)各種各樣的問題，所以在對高速鐵路進(jìn)行施工的時(shí)候，必須認(rèn)真落實(shí)好施工方案，并且嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，這樣才能保證高速鐵路的順利建設(shè)。進(jìn)行高速鐵路路基施工時(shí)，為了保證施工質(zhì)量，要始終堅(jiān)持以下原則：

第一，施工前必須對每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行詳細(xì)的分析和研究，針對每一個(gè)環(huán)節(jié)制訂合理有效的解決方案，并對每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行認(rèn)真的監(jiān)督和管理，同時(shí)應(yīng)采取一定的管理措施保證施工安全和質(zhì)量，以充分發(fā)揮高速鐵路路基建設(shè)的作用，有效保證高速鐵路的運(yùn)行安全，實(shí)現(xiàn)高速鐵路建設(shè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的提高[3]。

第二，在高速鐵路路基施工前必須進(jìn)行充分的準(zhǔn)備工作，并對各種可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行充分考慮。例如，施工前進(jìn)行充分的測量，確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性；施工過程中采取一定的防護(hù)措施，做好路基施工保護(hù)工作，有效保證高速鐵路路基施工質(zhì)量，確保高速鐵路工程順利開展。

第三，高速鐵路路基施工必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行操作，如在施工前必須進(jìn)行技術(shù)交底，且要建立完善的質(zhì)量檢測體系，對工程質(zhì)量進(jìn)行有效控制，必須加強(qiáng)對各個(gè)環(huán)節(jié)的技術(shù)控制，有效提高整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

3 影響高速鐵路路基工程質(zhì)量的因素

第一，環(huán)境因素。由于高速鐵路路基在服役期間全部暴露于外部環(huán)境之下，所以整個(gè)地區(qū)的溫度、氣候等因素都會對其實(shí)際服役效果造成相應(yīng)的影響。若高速鐵路路基位于西部干旱地區(qū)，當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)沙狀況較為嚴(yán)重，將造成高速鐵路路基風(fēng)化，也有可能將路基掩埋，從而對鐵路交通造成一定的影響[4]。

第二，荷載因素。在荷載作用下，高速鐵路建成投入運(yùn)營時(shí)，路基會受到恒定荷載和可變荷載的影響。其中，恒定荷載效應(yīng)是指在無列車的情況下，路基部位承受的兩側(cè)線路的荷載，在有列車的情況下，列車的移動會對路基施加可變荷載。荷載過大可能導(dǎo)致高速鐵路路基失穩(wěn)，危及高速鐵路行車安全，危及人員的生命安全。

第三，材料因素。在高速鐵路路基施工過程中使用了不合格的材料，可能導(dǎo)致工程質(zhì)量不合格。

第四，氣候及土質(zhì)因素都可能影響高速鐵路路基施工質(zhì)量。

4 高速鐵路路基施工技術(shù)

4.1 高速鐵路路基填筑

高速鐵路路基施工對填料有一定的要求，主要包含強(qiáng)度和剛度兩個(gè)方面。一般情況下，基床以下路堤填料的粒徑不可超過75mm，基床底層填料的粒徑不可超過60mm，具體的級配參數(shù)要根據(jù)具體的施工條件進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，從而滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。出料前，應(yīng)對常規(guī)填料的最大干密度和出廠含水量進(jìn)行檢測[5]。

在高速鐵路路基表面層的施工過程中，必須充分保證路基基床的承載力。由于在服役期間，基床表面會受到恒定荷載和可變荷載的共同作用，因此對基床表面的填料提出了更高的要求。為了滿足這些需求，進(jìn)行高速鐵路路基填筑施工時(shí)需要使用優(yōu)質(zhì)材料，并有效地控制其粒度。

在高速鐵路路基施工中，路基填筑是至關(guān)重要的施工環(huán)節(jié)。為了確保路基質(zhì)量符合特定標(biāo)準(zhǔn)和要求，需要明確路基填筑施工任務(wù)和具體內(nèi)容，并嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工[6]。

第一，為保證施工質(zhì)量，施工前需要對原材料進(jìn)行細(xì)致檢查、嚴(yán)格控制，經(jīng)檢查合格方可用于填筑施工。

第二，虛鋪厚度控制。在高速鐵路路基填筑施工中，需要根據(jù)試驗(yàn)段參數(shù)合理確定虛鋪厚度。

第三，碾壓前檢查鋪筑土層的寬度、厚度和含水量，合格后即可碾壓，碾壓遵循“先輕后重”的原則進(jìn)行，確保壓實(shí)密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

高速鐵路路基填筑如圖1 所示。

圖1 高速鐵路路基填筑

4.2 軟基處理技術(shù)

在高速鐵路路基施工過程中，往往會遇到軟弱地基，為保證路基的穩(wěn)定性，必須采取相應(yīng)的軟基處理技術(shù)[7]。

第一，采用換土墊層法。該方法主要是將淺層部分軟土層或不良土層開挖，換填強(qiáng)度較高的材料，然后采用機(jī)械碾壓方法層層壓實(shí)，以有效提高地基的承載力，同時(shí)降低地基沉降。需要注意的是，施工之前、施工期間都要對地質(zhì)情況進(jìn)行勘查；使用機(jī)械開挖和置換的過程中，必須保證基礎(chǔ)承載力不受干擾或損傷。

第二，強(qiáng)夯法。該方法主要是對原有的軟弱基礎(chǔ)進(jìn)行強(qiáng)力夯實(shí)和加固，使原有的軟弱基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，從而提升其承載能力。然而，強(qiáng)夯法在施工過程中對周圍環(huán)境的影響較大，必須采取一定的隔音措施，以降低噪聲污染。

第三，土壤改良方法。土壤改良本質(zhì)上是對土體的組成、結(jié)構(gòu)等進(jìn)行改造，以實(shí)現(xiàn)其性能的改善。土壤改良的方法主要有物理改良和化學(xué)改良兩種。其中，物理改良是在土壤中加入砂礫等，使土壤顆粒尺寸發(fā)生變化；化學(xué)改良則是在土壤中加入一些固化劑，如石灰、水泥、粉煤灰等。需要注意的是，物理改性土在使用前必須經(jīng)過配合比試驗(yàn)，確保其各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，經(jīng)改良后，軟弱地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求[8]。

4.3 樁基施工技術(shù)

在高速鐵路路基施工中，樁體混凝土材料以水泥、卵石（或碎石）、砂、粉煤灰為主，加入水在攪拌機(jī)中強(qiáng)制攪拌而成。

工程經(jīng)驗(yàn)表明，混凝土的坍落度過大，容易發(fā)生離析，在管道中水分會上浮，在壓力的作用下會導(dǎo)致集料和砂漿之間分離，造成管道堵塞[9-11]。坍落度過小會影響材料在管道內(nèi)的流動性，會引起堵塞，所以要對混凝土的拌和質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，如果可泵性不好，可適當(dāng)加入泵送藥劑。

為保證樁基質(zhì)量，需要進(jìn)行單樁豎向承載力檢測等，同時(shí)對樁身的完整性進(jìn)行檢測，28d 后對其進(jìn)行承載力測試，以保證樁基施工質(zhì)量符合相關(guān)規(guī)定和規(guī)范。

5 高速鐵路路基工程質(zhì)量檢測策略

5.1 承壓比檢測法

由于高速鐵路建成后路基將受到多種因素的綜合影響，因此需要采取相應(yīng)的檢測方法，準(zhǔn)確檢測路基的穩(wěn)定性，并采取相應(yīng)的措施，保證其承載能力。例如，列車荷載達(dá)到某一臨界值時(shí)，道床內(nèi)的雜質(zhì)組分會對路基產(chǎn)生不利影響。

基于這一點(diǎn)，提出一種基于承載比的特殊檢測方法，該檢測方法需在高速鐵路路基土體中插入一根固定直徑的探頭，并按承壓比檢測法的要求，對探頭的位置及受力狀況進(jìn)行合理的對比與分析，從而掌握路基的真實(shí)狀況[12-13]。該方法的實(shí)質(zhì)是對高速鐵路路基雜質(zhì)在載荷作用下對路基影響情況的一種模擬，具有較高的應(yīng)用價(jià)值。

5.2 壓力測試檢測法

壓力測試檢測法是高速鐵路路基工程質(zhì)量檢測與控制的一種常用測試手段，主要是針對路基的整體性能、路基變形情況等方面進(jìn)行綜合分析，其中常用的有靜載試驗(yàn)、動力試驗(yàn)等方式。具體應(yīng)用壓力測試檢測法時(shí)，可以針對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析，以了解路基結(jié)構(gòu)各方面的性能指標(biāo)，為后續(xù)的工程建設(shè)提供幫助[14-15]。

6 結(jié)語

總之，高速鐵路路基工程施工與質(zhì)量檢測是鐵路建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié)，其不僅關(guān)系著鐵路運(yùn)營的安全性和可靠性，而且關(guān)系著高速鐵路的舒適性和安全性。為了更好地確保高速鐵路路基工程施工質(zhì)量，必須加強(qiáng)對施工技術(shù)的研究，為我國高速鐵路的發(fā)展作出貢獻(xiàn)。