浅谈铁路路基沉降的控制办法

【前言】浅谈铁路路基沉降的控制办法由文秘帮小编整理而成，但愿对你的学习工作带来帮助。高等级铁路的路基填筑标准及对路基工后沉降的要求均远高于普通铁路。因此必须特别重视对路基填料的勘察、鉴定、分类工作, 慎重对待取土场的选择。对填料需严格把关, 在勘察设计阶段就应当作为一项专门的工作来进行, 对其工程特性,适用性进行必要的试验工作后作出专门...

摘 要: 随着我国铁路建设事业的蓬勃发展,建设高等级铁路的规模不断加大, 提升铁路建设的科技含量是铁路建设工作者义不容辞的责任。本文从路基沉降观测，路基沉降的原因进行了分析，并针对易发生路基沉降的部位提出了一些预防方法。

关键词:路基沉降控制

为满足铁路运输需要, 保证运输安全, 提高铁路路基质量, 铁道部建设公司近十几年先后几次对铁路路基设计规范进行了修订, 在我国铁路跨越式发展时提出了“强本简末”的要求, 设计标准有了很大提高。随着国家铁路的第六次大提速的完成, 快速铁路对路基的基床承载力与沉降变形要求更高, 仅局限于选线时尽量绕避不良地质地段, 避免高填深挖是不够的, 铁路路基的填料选择、沉降控制与观测、提高路基的防排水能力、加强过渡段设计及加强路基支挡防护设计显得更加重要。其中, 铁路路基的填料种类、压实标准与铁路路基的沉降控制有着密切的联系, 因此,本文就铁路路基的填料选择与沉降控制这两方面谈一下自己的看法及建议。

1、路基填料

1.1 路基填料适用性判别

高等级铁路的路基填筑标准及对路基工后沉降的要求均远高于普通铁路。因此必须特别重视对路基填料的勘察、鉴定、分类工作, 慎重对待取土场的选择。对填料需严格把关, 在勘察设计阶段就应当作为一项专门的工作来进行, 对其工程特性,适用性进行必要的试验工作后作出专门的评价, 以确定该取土场的填料用作路基本体或基床底层是否合格, 否则需考虑改良土方案或变更取土场。

由于地区不同, 路基填料也千差万别根据《铁路路基设计规范》相关规定, 对于巨粒土、粗粒土填料根据颗粒组成, 颗粒形状, 颗粒级配、细粒含量、抗风化能力等来分为A、B、C 、D组, 细粒土填料根据液限含水量ωL进行填料分组, 当ωL＜40％时为粉土, 为C组,当ωL≥40％时为黏性土,为D组, 有机土为E组。

1.2 特殊填料在路基中的应用

在比较平坦的地区, 铁路路基取土较困难, 传统做法是在考虑经济成本与可行性的同时, 采取部分填料外运与集中挖坑取土或者薄取相结合, 在集中挖坑取土后, 再对取土场进行生态恢复, 如将取土坑留给当地百姓进行养鱼等经济生产。或者沿线与排水沟相结合, 挖深拓宽排水沟。这两种传统方法由于简单便于实施,得到了人们广泛的认同, 并在很多类似线路中得以应用。

而今, 随着科技发展, 人们对生态环境保护意识的增强, 在缺乏填料的地区修建铁路时, 传统的取土方法被质疑对当地农业生态的破坏过于严重, 因此, 对铁路路基新型填料的探索一直没有停止, 粉煤灰作为填料被广泛应用于公路路基中，并表现出比一般的细颗粒填料更优越的性能, 但不能直接暴露, 应防护,以粘性土包裹为最佳；采用轻型标准来控制铁路粉煤灰路堤的压实度。建议值为基床底层（60～250）cm(Ⅰ级)或（50～120）cm(Ⅱ级)KL≥ 0.95；基床以下部分KL≥0.90～0.92 ；粉煤灰自重轻, 在地基处理和基底总沉降方面明显优与普通土, 同时, 利用粉煤灰填筑路堤, 实现废物利用, 节约用地,减少粉煤灰的扬灰污染, 具有良好的工程和经济意义等等。

二、路基沉降控制

路基的沉降与地基条件、路堤高度、填料种类、压实标准等有密切的关系。由于影响路基沉降的因素复杂, 路基沉降量目前还没有合理的理论计算方法。路基的沉降可理解为施工期间发生的沉降和工后沉降, 施工期间路基的沉降为瞬时沉降+主固结沉降, 次固结沉降工后仍在继续。所以施工期间路基沉降的情况直接影响到路基的工后沉降。

2.1 路基沉降观测

路基沉降观测是路基动态设计及计算工后沉降的依据, 沉降观测数据不连续、不完整, 与实际不相符将影响推算资料的准确性。但由于工作量大, 观测精度要求高, 观测频次多, 观测时间长( 从路基填筑开始至竣工验交)，施工单位又缺乏这方面的经验。对沉降观测设施保管未给以足够的重视, 在施工过程中, 时有损坏, 恢复不及时现象, 造成资料不连贯、不完整, 影响到推算资料的准确。因此, 应对路基沉降观测给予足够的重视。

2.2路基沉降的原因分析

路基在行车碾压和自重的作用下会发生沉降现象。发生路基沉降问题的原因主要以下几点：

(1)路基填筑材料不当，当选择不易路基填筑的材料及容易发生沉降现象。

(2)填筑方法不合理，压实质量控制不好，压实度不够。在施工过程中，压路机未按标准进行压实，或者如桥台背、挡墙等部位压实机械不易压实的地方，导致路基施工完成后出现变形或部分变形，因此路基压实无法达到要求也容易产生沉降现象。

(3)由于雨水浸泡等外界原因造成路基含水量增大，导致路基强度降低，接近临界状态，变形过大引起路基表面沉降、开裂和承载力不足导致路基沉降和纵向开裂。

(4)设计时，对路基沉降的计算数据不可靠，设计上的不足，导致施工方案等缺陷，造成路基沉降。

2.3易发生路基沉降的部位及其预防方法

在路基施工中，容易发生沉降现象的部位主要是：

(1)高填方路段。一般来说，水稻田或常年积水地带，用细粒土填筑路堤高度在6m以上，其他地带填土或填石路堤在20m以上时，都可称为高填方。由于填筑高度大，又分层填筑，压实路不易控制，自身自然沉降量大，极易导致路基沉降。

(2)桥背、涵背和墙背处。这些部位压路机无法进行有效压实，导致压实度不足，容易产生路基沉降。

(3)地下水丰富的路段。如果没有足够的排水措施，地下水侵蚀路基，破坏路基的稳定性，从而造成路基沉降。

针对上述路基沉降现象，在施工过程中易采取以下措施：针对路基填料不符合要求的情况，对路基填料进行换填，然后重新压实。对于水塘、沼泽等路段要采取抛石挤淤、石灰桩等措施，处理底层基础；对于桥背、涵背、墙背等处要选用合适的压实振捣机械，提高压实度；对于高填方路段要分层填筑压实，并严格控制每层填筑厚度和压实质量；对于地下水位较高，降水丰富的地区，应做好排水设施，如：截水沟、排水沟、盲沟等；对于某些特殊路段，在路基修筑完成后，可以考虑铺筑临时简易路面，然后开放交通，经行车碾压后待路基自然沉降到位后，再铺筑路面。

3、结语

随着我国铁路建设事业的蓬勃发展,建设高等级铁路规模的不断加大, 提升铁路建设的科技含量是铁路建设工作者义不容辞的责任。本文针对铁路路基的填料选择、沉降控制与观测提出一些看法。由于地域不同, 路基填料也千差万别，的确不是所有的A 、B 、C 组填料都能满足高速铁路的压实要求。当级配不良或黏粉比过小时就可能达不到压实要求。这就要求在勘测设计阶段和施工前对土源进行详细判别。应合理组织安排路基工程施工, 特别对软土和松软土地基的路基工程亦应提前安排施工,并要求设计院随时对路基进行动态设计以确保满足路基工后沉降的要求，应对路基沉降观测给予足够的重视。