铁路客运专线路基施工技术要点

时间:2022-04-23 07:04:25

铁路客运专线路基施工技术要点

【摘要】随着我国铁路事业的发展,大量的客运专线需要施工建设,因此铁路客运专线路基的施工成了铁路事业发展中的重点。本文主要介绍了铁路客运专线路基的基本结构,分析了铁路客运专线路基中存在的主要问题,并总结了客运专线路基施工中的技术要点。

【关键词】铁路客运专线,路基施工,技术要点

中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:

一、前言

在列车的运行中,铁路路基的施工质量对其安全运行有着非常重要的影响。良好的路基施工质量是铁路安全运行的基础。而且,铁路客运专线列车的运行速度非常快,技术要求比较高。因此,我们要综合考虑各种影响因素,对施工进行严格要求,控制好路基的施工质量。

二、铁路客运专线路基的基本结构

铁路客运专线路基由上往下依次是基床、路堤。一般情况下,铁路客运专线的路基基床又分为基床表层和底层两层结构。由于基床表层直接承受列车的荷载,有的国家将基床表层分成两层或多层结构。每层使用不同的材料或结构。我国常使用级配砂砾石作为基床表层材料,上层较薄,对其的变形模量要求高,同时对颗粒的耐磨性提出要求,下层偏重于保护作用。其颗粒级配应与基床底层填料匹配。当使用改良土作为基床底层填料时.基床表层的底层还应铺一层土工合成材料。如果采用渗水性较强的粗颗粒作为基床底层的填筑材料。则可以减小基床表层的厚度。并且能够采用一层作为基床表层。

三、铁路客运专线路基存在的主要问题

铁路路基结构的稳定性直接关系刮列车的正常运行,因此,路基必须具有足够抵御各种自然因素影响的坚固性和稳定性。坚固性是指路基本体须有强度,不发生超过允许的沉落。稳定性是指路基边坡和基床应保持固定的位置,不发生危及正常运营的位移和变形。我国的客运专线建设正在迅速铺开,高速列车的安全运行,更需要有良好的路基基础做出保证。

目前,我国铁路客运专线的路基主要存在以下三方面问题:

1.路基变形

路基的沉降变形主要包括列车运行给路基面带来的弹性变形,长期行车引起基床积累下沉的塑性变形以及路基本体填土和地基的压缩下沉变形。参考国内外经验可知,列车行驶中的弹性变形、运营阶段的塑性变形及路基填土压实下沉,只要满足基床及路基本体填筑材质、压实标准,其变形沉降值都是可控的。因此,控制路基的地基沉降就成为了控制路基沉降变形特别是工后沉降值的关键。现代铁路修筑经验表明,作为支承路基的地基不允许发生地基破坏。也不允许发生不适应使用要求的沉降量和沉降速率。以前对地基的设计多只考虑不允许发生基底破坏,对变形要求方面并未给予足够的重视。我国铁路路基主要病害现象下沉问题的成因,除因填土压实度不够之外,也有不少是因基底变形所致,特别是修筑在软土地基上的铁路路基,由于软土有压缩性大、含水量高、强度低的特点,所以其沉降问题尤为突出。随着客运专线的大规模建设,地基沉降变形的控制问题越来越得到建设者的重视,沉降控制标准也在逐渐提高。

2.路基刚度的均匀性不足

列车运行速度越快对路基刚度的要求越高,但刚度过大会造成列车的振动加剧,不能满足列车的平稳运行要求。路基刚度的不均衡会给轨道造成动态的不平顺。因此,要求路基在线路方向能够满足刚度均匀、变化缓慢的要求,不允许发生刚度突变。

3.在列车运行及自然条件下的稳定性问题

列车运行时,路基不仅承受轨道结构和附属设施的静荷载,还要承受列车荷载的长期反复作用。同时,由于路基直接暴露在自然条件下,需要抵抗气温变化、雨雪作用、地震破坏等不良因素的影响。路基工程必须满足在这些条件的长期或猛烈作用下,其强度不降低、弹性不改变、变形不加大的要求,真正做到长寿命,少维修。只有这样。才能保证高速行车,减少维修费用,提供运行的安全性。

四、客运专线路基施工技术要点

1. 路堤填料的选择

路堤填料应满足设计及规范要求,尽量在施工现场就地取材,同时还要满足下列条件:便于压实施工;压缩性小;在外力(列车荷载、地震、降雨)作用下能保持稳定;在列车荷载的作用下必须保持适当的弹性。

(一)基床表层填料和底层填料

客运专线基床表层设计填料多为级配碎石,是由粒径大小不同的粗细碎(砾)石集料和砂,以及塑性指数较高的黏土按比例组成的满足密实级配要求的混合物。

基床表层的上层填料宜选用耐磨性较好、模量高的石英质母岩。为了提高刚度,可适当加大颗粒的粒径,粗颗粒含量也可增加,厚度一般为0.2~0.3 m为宜;下层填料的颗粒级配应与基床底层匹配,基床底层的填料应严格按现行规范执行,避免使用A、B级以外的填料。

(二)路堤本体填料

客运专线对路堤本体填料有三个基本要求:在列车与路堤自重荷载作用下,路堤能保持长期稳定;路堤本身的压缩沉降能很快完成;其力学特性不会因其他因素(水、温度、地震)影响而发生不利于路堤稳定的变化。

(三)路堤填料的加强改良措施

安全可靠性和旅客舒适度是考核高速铁路的重要指标,这就对线路变形和安全稳定性提出了更高的要求。路基设计一般要求采用优质填料,现场往往很难满足设计要求,为了减小工后沉降和位移变形并增强路基刚度,设计要求对部分填料进行改良处理。通常采用的改良加强措施的方法是利用生石灰和水反应的发热和膨胀作用来改良基床土的物理特性。其优点是长期稳定性较好,养护管理比较容易,病害破坏后的自恢复能力强;缺点是初期强度较低,在低温降雨等条件下存在早期破坏的危险性,对水铝英石黏土等处理效果较差。

2.路基填筑施工的技术措施

路基填料前进行填料土工试验和填料工艺试验。路堤基床表层、路堤与桥台及横向结构物过渡段选用级配碎石;基床底层及基床以下采用AB料填筑施工;路堤填筑前,对填料的各项指标进行土工试验,确保填料符合设计和规范要求,保证施工质量。所有填料必须经过土工试验后方可进场投入使用。其施工工艺如下图所示。

(一)质量检测

每层填土压实后,及时进行中线、标高、宽度、压实厚度及压实质量的检测,检测合格报监理工程师审批后才可填筑上一层。检验合格后,需铺设土工格栅地段,按设计间距、宽度、方向进行铺设。

(二)路基整修

包括路基面坡度、平整度、边坡等整修内容,严格按照设计结构尺寸进行,对于加宽部分在整修阶段人工挂线清刷夯拍,路基整修要达到检验标准的要求。

3.路堤与横向结构物过渡段施工的技术要点

对涵洞两侧基坑进行清理,做到基坑底部无先期涵洞施工中所产生的垃圾及松土(杂土)。之后按设计要求的范围及填料进行填筑。

路堤与涵洞过渡段施工在涵洞的两侧对称同时进行。每层填料松铺厚度以试验数据为准。每层填料利用人工及推土机松铺填筑完成之后,要根据试验段所得出的压实数据及标准进行碾压,使其达到设计规定的压实标准。在涵洞及其两侧1.0m范围内,由于不能使用大型压实设备进行碾压,采用内燃式冲击夯进行夯实,其振压遍数以达到设计要求压实标准为准。

待该填筑层压实工作完成之后,需对设计要求的各项指标进行检测,检测合格后进入下一层施工。

五、结语

长期以来,我国的铁路客运专线路基施工技术都不太优良,稳定性也不够高,对铁路的安全运行有着很大的威胁。因此,我们要改变这种情况,在建设路基时按照路基施工标准进行严格施工,提高路基的施工质量,确保铁路客运专线路基的安全、高效。同时我们要严格遵守铁路客运专线路基的施工工艺,提高线路的稳定性,确保列车运行的安全、稳定。

参考文献

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[3]任宗军 铁路客运专线路基施工技术要点[J]《中国铁路》 PKU 2012年4期

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