高速铁路路基施工技术探究

'高速铁路路基施工技术探究　　摘要：铁路路基是轨道的基础，它承受着轨道和列车荷载，并将荷载向地基深处传递扩散，与桥梁、隧道和轨道组成铁路线路的整体。路基的稳定性、坚固性和耐久性直接关系到线路的质量、列车的正常运行及安全，因此路基是保证列车安全、畅通的主要建筑物。确保路基的施工质量要从施工技术抓起，本文就介绍了高速铁路路基施工中的路基处理、填料、碾压、检验等重点施工技术。关键词：高速铁路；路基；施工技术Abstract:therailwaysubgradeisthefoundationofthetrack,itisundertrackandtrainloads,spreadandtransfertheloadtothedeepfoundation,andBridges,tunnelsandtrackrailwaylineasawhole.Roadbedstability,sturdinessanddurabilityisdirectlyrelatedtothequalityoftheline,normaloperationandsafetyofthetrain,thereforethesubgradeisthemainbuildingtoassurethesafetyoftrainandfreeoftraffic.Toensuretheroadbedconstructionqualitytograbfromconstructiontechnology,thispaperintroducesthehigh-speedrailwayroadbed8 constructionofsubgradetreatment,packing,keyconstructiontechnologysuchasrolling,inspection.Keywords:highspeedrailway;Subgrade;Theconstructiontechnology中图分类号：U416.1文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013)一、高速铁路路基的施工要求高速铁路路基表现为多层次的结构系统，而提供一个高平顺、均匀和稳定的轨下基础即路基，控制其变形是路基设计的关键；同时，把路基视为列车和线路整个系统的一个重要组成部分，对作为支承路基的地基更是提出了一个严格的要求。对于高速铁路路基的地基来说，主要是保证其强度和控制其变形。众所周知，为使列车高速、安全、舒适地运行，并尽可能减少维修，严格控制路基的变形、沉降是很重要的，而控制路堤沉降则主要是控制地基的工后沉降。二、高速铁路路基处理由于原地面与填料结构不同，二者密度、承载能力不同，如果不对原地面进行有效处理，易发生接合部沉降病害，因此要进行基地处理。在这里介绍一下砂石桩法地基处理技术。碎石桩和砂桩总称为砂石桩，又称颗粒土桩，是指用振动、冲击或水冲等方式在软弱地基中成孔后，再将碎石或砂挤压入已成的孔中，形成大直径的砂石所构成的桩体。8 1、砂石桩的加固机理:在松散砂土与粘性土中有所不同的，在松散砂土中主要是发挥砂石对软土的挤密作用、排水减压作用、和砂基预振效应，而在粘性土中主要是对软土(特别是饱合软粘土)的置换作用。2、施工步骤主要分两大部分：成孔→加填料密实成桩。砂石桩法在19世纪30年代起源于欧洲，20世纪50年代引入我国后，在工业、交通、水利水电设施中得到广泛的应用，目前已形成了多种施工方法，主要有以下几种：振冲挤密法、沉管法、干振法、钻孔锤击法、振动气冲法、强夯置换法、水泥碎石桩法、裙围碎石桩法、袋装碎石桩法等。在实际施工中，可以根据地质条件及机具设备情况选用合适的施工方法。3、成桩材料要求：选用未风化的干净碎石、砾石、矿渣、碎砖及渗水性好的中粗砂等，含泥量应≤5%～10%，碎石粒径最大应≤50m，以免桩孔或振冲器磨耗过大。8 4、施工中常发生的质量问题及注意事项：A.桩的施工次序一般是由里向外或一边推向另一边，有利于挤出部分软土。对抗剪强度低的粘性土地基，为减少制桩时对原土的扰动，宜用间隔跳打的方式施工。B.在成孔过程中应首先严格控制水压、电流和振冲器在固定深度位置的振留时间，以防缩孔、塌孔。C.填料要分批加入，次数频繁，每次少进料，保证试桩标定的装料量。每一深度的桩体在未达到规定的密实电流时要继续加料振实，以防断桩、缩径。5、质量控制:单可采用挖开的方法检查，并在施工中做好记录控制。施工质量的检验可以对碎(砂)石桩进行单桩荷载试验，也可采用动力触探试验，也可用标准贯入法、静力触探法检查处理前后的对比结果及桩间土的挤密效果。整体加固效果的检验可以进行单桩复合地基和群桩复合地基的大型试验。三、路基施工技术要点1、测量放线施工时先放出施工区段中桩位置，测量标高，用石灰线划出施工边线，为保证路基压实度，路堤两侧应各超宽填筑大于30cm，待路基填筑完成并稳定后再对边坡进行清理。2、填料的种类和级配对于路8 堤填料的选择，石质土，如碎（砾）石土，砂土质碎（砾）石及碎（砾）石砂（粉粒或黏土），粗粒土中的粗、细亚砂土，细粒土中的轻、重亚黏土都具有较高的强度和足够的水稳定性，属于较好的路基填料。砂土可用作路基填料，但由于没有塑性，受水流冲刷和风蚀易损坏，在使用时可掺入黏性大的土；轻、重黏土不是理想的路基填料，规范规定液限大于50、塑性指数大于26的土，以及含水量超过规定的土，不得直接作为路堤填料，需要应用时，必须采取满足设计要求的技术措施（例如含水量过大时加以晾晒），经检查合格后方可使用。黄土、盐渍土、膨胀土等特殊土体不得以必须用作路基填料时，应严格按其特殊的施工要求进行施工。淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土不得用作路基填料。3、卸土填筑按照试验段数据进行分层填筑，汽运土方至施工现场后应派专人在现场指挥卸土。摊铺整平：路基上料30～50m后，采用推土机推铺约25～30cm厚，再用平地机整平。4、晾晒（洒水）含水量的控制是路基质量控制的关键环节，确保所有路基填料在碾压前均能满足碾压时要求的含水量。当路基填筑需进行含水量调整时，可按以下方法进行：当含水量过大时，在气温较高季节内采用铧犁翻晒，路拌机往复进行拌合粉碎，直至颗粒含水量满足要求为止。据以往施工经验，每增翻旋一遍可降低含水量0.5～1.0%。雨季或低温季节内，采用掺灰处理降低含水量至要求。对于含水量适中的填料，尽量缩短施工作业时间，确保填料碾压结束前含水量满足要求。含水量过小的填料采用洒水车进行洒水补充，然后拌和均匀，及时碾压。5、碾压8 （1）保证土的最佳含水量。土在最佳含水量时进行压实才能达到最大密实度，因此，在路基填土压实过程中，必须控制土的含水量。当含水量过大时，应晾晒风干至最佳含水量再碾压。施工过程应连续作业，减少雨淋、暴晒，防止土壤中的含水量发生大的变化。　　（2）合理选用压实机具。土层填土厚度以不超过30厘米为宜，分层铺筑压实。施工中尽可能采用重型压实机具施工。现行普遍采用的重型压机械（如50T震动压路机），每层压实厚度不超过30厘米，而采用吨位更大的羊角碾时，它的压实功可以增加，而其所能达到的压实度可以进一步提高，同时由于压实功的增加，施工时土的含水量又可以降低。土基密实度的提高、含水量的降低可以提高路基的回弹模量。利用羊角碾进行压实，应注意采用复合碾压方式。羊角碾在拖动碾压后，表面呈松散状态，会出现表面不密实、不均匀，再填土时压实层增厚，在交界面形成一薄弱层。光轮压路机的表面压实效果较好，可以弥补羊角碾压实的不足。6、养生及养护对碾压成型的级配碎石层，由于石粉的水化黏结作用，有一定的板结过程，一般一天的强度可达60％左右，3天可达70％左右，7天可达85％左右，因此养护期应以7天为宜。养护期内一要禁止跑车扰动，二要保持含水量，按时喷雾撒水。三要防止大雨冲淋，细粒渗透。具体的养护方法可通过试验段确定。养护期后要做好成品保护工作，应严格限制车辆，控制车速，规定路线。其中对路肩的保护尤为重要。8 四、高铁路基的质量检验l、压实系数K由于传统的环刀法、灌砂法及注水法测定填土容重的方法需要测定其含水量，而测定填土含水量的烘干法从试验到得出结论需要时间很长，与现代化高效率的施工碾压机械常常发生矛盾，并且受外界因素的影响较大。为此，利用微电子技术，通过放射性元素(B射线和中子射线)测量填土的密度、含水量的仪器自70年代产生。该方法能在现场快速、方便地测定填土的容重和含水量，能满足现场填土压实系数K快速、无损检测的要求，具有操作方便、明显直观、非常适合于配合路基填土施工。但由于其精度问题，常常与传统方法配合使用。2、CBR值8 在既有道路的使用中发现，在交通荷载作用下，公路垫层石碴有可能被压人下覆的填土层中，从而使路基面损坏，因此，AASHTO首先提出了加州承载比试验(CBR)。它是将规定尺寸(直径5cm)的探头贯人土中，在一定的贯人深度时，以其对应的荷载程度和CBR基准比较，来确定地基承载能力的相对值。对铁路而言，由于现场CBR试验的探头尺寸与道碴的尺寸相近且探头贯人土中的过程与道碴在列车荷载作用下挤陷入基床表层的现象相似，因此，将CBR试验作为铁路路基施工质量的检测手段是比较合理的。日本等国曾使用CBR值检测铁路路基质量。参考文献[1]杨广庆，刘延吉.铁路客运专线路基施工技术中国铁道出版社2006年[2]王晓放，杨广庆，张晓民．软土地基上高速铁路路基的变形问题[J]．西部探矿工程,2002.[3]马巍,程国栋,吴青柏.多年冻土地区主动冷却地基方法研究[J].冰川冻土,2002,24(5).8'