铁路路基工程勘察技术解析

摘要：随着我国经济的飞速发展，铁路工程建设项目不断增加，为确保铁路工程的施工质量，铁路路基工程勘察显得十分重要，本文就阐述了铁路路基工程勘察技术。

关键词：铁路路基；路基工程；勘察技术

中图分类号： U238文献标识码：A 文章编号：

引言

改革开放以来，随着我国经济的飞速发展，铁路建设得到了前所未有的发展，铁路工程建设中，铁路路基是承受轨道结构和列车荷载的基础,是铁路工程的重要组成部分,除应具备铁路路基的基本功能外,还应满足列车高速运行的要求:具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性,能承受正常施工和正常使用时可能出现的各种情况,在正常使用时具有良好的工作性能;在正常维护下具有足够的耐久性,在偶然事件发生时及发生后仍能保持整体稳定性。路基工程是铁路的基础设施,关系到铁路建设的投资、工期、质量和运营效果,加强铁路路基工程的地质勘测工作势在必行。

1、铁路路基工程地质勘察的重要性

由于路基问题长期影响铁路安全运营和对铁路工程建设工期、投资、质量产生重大影响,遍布全国既有运营铁路的软土、膨胀土、滑坡、崩塌、岩溶、泥石流等地质灾害和翻浆冒泥、边坡溜坍、路堤下沉等病害,已成为影响铁路畅通无阻、提速重载的突出薄弱环节。在新线建设中,以南昆线八渡滑坡、永丰营软土、软质岩高边坡、膨胀岩路基、内昆线斜坡软弱土和巨型滑坡、岩堆为代表的不良地质路基工点,已成为控制线路方案、工程投资和建设工期的关键性因素。特别是近年来,中国铁路建设向高速方向发展和向西部地区倾斜,路基工程的重要性、技术难度、规模和可能出现的各种问题越来越突出,要求越来越高。因此,路基工程必须引起全路工程界的高度重视,勘察、设计、施工、运营各个环节都必须提高对路基工作重要性的认识,加大对路基工作的投人,尽快促进铁路路基工作面貌一新,加快发展。

2、铁路路基出现的问题

路基出现问题,从工程的角度看,主要原因有以下三个方面,要注意在实际工作中加以改进。

（1）地质工作不深,地质资料不准、不全,设计不当

在路基工程地质勘察中,对地质资料的收集、研究和验证,是一个极其细致的过程,应充分利用各种手段和条件,尽可能把情况都弄清楚。但是,由于自然界客观情况千变万化,地质情况复杂,认识上的局限性和工作上的不可预见性总是不可避免的,要不断实践,反复深化认识,通过主观努力,千方百计地把地质工作做深做细做好。

（2）工作疏忽和责任心不强,或主观努力不够致使设计失误

对工程地质的认识,有客观原因,也有主观原因。主观上的原因,是指勘测设计人员在工作过程中,不细或不慎,造成对地质情况和资料的不实或误判误用,造成设计不当。如京九线向九段高塘站一段路基基床软粘土,勘测时被遗漏,施工后发现补作取样试验,液限和塑性指标均超过规范规定,补作基床处理设计,工费增加80万元。浙赣复线工程中,K940处有一段线路地质并不很复杂,但由于地质工作考虑不周,未查明谷地的地质情况,使新老线在峡谷地段位置设计不当,路堑边坡难于稳定,不得不补做两处特殊加固措施,总投资达1100万元。

（3）施工没有达到要求,质量没有保证,留下隐患

目前路基施工很多采取承包的方式,工程层层承包,费用层层提取,存在偷工减料情况。加之施工队伍素质差,重效益、轻质量,使路基工程施工质量下降。如横南线K323处路堑挡墙,设计采用跳槽开挖,实际施工时,土石方由一家队伍施工,污工(砌筑挡墙)又是另一家队伍施工,两家没有配合好,造成4处塌方;K231处水浸路肩挡墙建成后倾覆位移,拆除发现,墙厚只有原设计厚度的一半。这类施工问题通过加强工程监理和施工管理即可以解决。

3、加强铁路路基工程勘察技术的应用

3.1充分利用航测遥感、工程物探和计算机技术,在深化地质工作和充分占有地质资料的基础上,做好区域性的大面积选线。铁路选线是铁路建设的重要环节,首先要着眼于从区域大面积内进行多方案比选,选出行程短、地质条件好的经济合理方案。山区铁路尤其应注意做好越岭地区、沿河地区和活动性断裂带(高地震裂度区)等地区的铁路选线工作。要深人研究普遍存在于河谷地段斜坡的稳定性问题,防止深路堑、高边坡和浅埋小隧道群引发山坡及边坡失稳、斜坡路堤和桥梁墩台陡岸滑坍以及泥石流为害等。越岭深埋长隧道地质勘测难度大,对围岩性质、断层、岩爆、地应力、岩溶、暗河、瓦斯、涌水、突泥等,要进行专门勘测、判识和研究,提出有效的工程措施。

3.2加强对特殊岩土和岩溶等工程地质的研究,为路基常见多发的病害寻找更加有效的工程措施加以整治。长期以来,软土、膨胀土、冻土和石灰岩地区的岩溶,给铁路造成危害非常广泛,而且勘测和工程处理难度大,成为控制施工质量和工期的重要因素,至今尚未很好解决。在南昆线中,遇到三种新型软土:深层软土、泥炭土和残坡积软土,与平原地区的软土不同,有的改线绕避,有的加大抗滑桩,有的立项专门研究改良方案,问题还是不少。正在施工的内昆线,遇到以炭质页岩、泥岩为主的软岩地层,在地下水发育和排泄不畅地段形成几十公里长的“坡积软弱土”,对线路的稳定和建设工期、投资等,均有影响。膨胀土的处理,已成为世界性的工程难题,在南昆线中想了许多办法,还是存在着隐患。岩溶的危害主要是地表水和地下水贯通、形成地下河、造成地面塌陷以及岩层风化、涌水、突泥等,以西南地区最为突出。岩溶地质较为隐蔽、至今仍为地质勘测中的难题,要加大投人,提高定量、定性的精度。在勘测阶段发现不了,可在施工阶段加强复查,及时做好工程处理,避免灾害的发生。

3.3路基工程应尽量避免高填深挖。在地质条件允许时,路堑边坡高度宜控制在30m以内,路堤边坡高度控制在20m以内。超过或接近此限,应进行横断面优化或与修建桥隧进行比较。确无法避免时,应作好边坡防护和加固工程,不留后患。软质挖方边坡难以稳定,应作不良地质工点设计,采用分层施工法,开挖后立即防护,坡脚采用预加固措施,保证施工期间的临时稳定和运营期间的安全可靠。

3.4路堤、桥头路基、煤矿采空区、窑洞和岩溶区路基的设计,要根据具体岩土的性质和状况进行必要的基底处理。填料的选用要符合要求,填筑的密实度(包括基底密实度)要符合标准。换填土和路基地基处理填料,必须经过土工试验。经调查、检验后尽可能就近取土。高填和陡坡路堤要进行稳定性检算。要充分考虑地表水和地下水对路基稳定性的影响,防止施工期间排水不畅造成塌陷、滑移等。

3.5改进设计方法，提高路基设计自动化水平。要深化路基工程中的计算机辅助设计。铁一院在宝中线的路基设计中，首次用微机完成了“路基宽度及填挖高度表”、“路基土石方数量计算表”和“路基土石方计算总表”等，大大简化了设计计算的工作量，甚至路基用地计算也是由计算机完成的。他们集中力量引进了不少设备，并着手开发系统大型地质应用软件，使勘测、设计CAD一体化。各设计院的计算机辅助设计都有很大进展，一般计算机成图率已达90写以上，今后应加强在地质路基专业中应用电子计算机的范围和深度，促进路基工程设计的现代化。

结语

随着我国经济的可持续发展，以及科学技术的不断进步，我国的铁路工程建设需求肯定会不断增加，铁路路基工程勘察技术也会得到前所未有的发展，应用的范围也会更加广泛。

参考文献：

[1]中华人民共和国建设部. GB50068)2001 建筑结构可靠度设计统一标准[S].北京:中国建筑工业出版社,2001.

[2]中华人民共和国铁道部.铁建设[2007]47号 新建时速300~350公里客运专线铁路设计暂行规定[S].北京:中国铁道出版社,2007.