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摘要:路基是铁路工程的重要组成部分之一,路基施工的稳定性对铁路的日常运行具有重要意义,这就需要在铁路工程建设过程中严格按照设计要求对路基施工进行质量把控,使路基的压实度、承载能力达到设计要求,以减少铁路工程后期的不均匀沉降,从而使铁路能够舒适、平稳地运行。所以要在充分了解路基工程的施工原理的基础上,对施工工艺进行探讨,对不同的路基损害问题提出解决办法。论文结合笔者在铁路施工管理方面多年的工作经验,以路基为切入点,针对铁路建设过程中路基的质量控制提出若干意见,为相关工程技术人员提供借鉴。
关键词:铁路工程、路基施工、技术分析
一:铁路路基施工原理
铁路路基施工原理主要是根据行业内技术标准,从项目发展的实际需要出发进行施工作业。由于现场环境的复杂性,施工技术要求会随之调整,存在很大差异。例如,对高铁的路基强度,抗压能力和韧性的要求比对普通铁路的要求高[1]。同时在复杂地段,如青海,青藏,新疆等条件恶劣地段,也要提高施工技术标准。在动载荷条件下,土体的主要构成是土石建筑,其顶部即为路基的基本面,按照截断面的不同,可分为路堤和路堑。路基修建高度一般高于地面,但会根据施工环境做出具体调整。
二:铁路工程中的路基施工工艺
1.土方路基填筑
在填筑土方路基前,施工人员应先做好准备工作。首先利用试验段施工的方法检查施工方案,确认无误后即可施工。在填筑路基过程中,应采用分层填筑这种最适合土方路基的方法。分层路基一般采用横断面全宽、纵向分段的方式。
2.土石混填路堤
在这一施工环节要求施工人员对路堤填料的石料含量进行确定,依据石料的含量选择适合的填筑方法。值得注意的是,在应用土石混料填筑路堤时,不能应用倾填法,避免土石分离的现象发生,确保路基的稳定性。当填料中石料的含量大于70%时,必须采用石质路堤的填筑方法,同时,在填筑前需要应用推土机将所需填筑的路段进行推平,再用小石铺平路面。
3.过渡段施工工艺
过渡段施工包括路堤、桥台以及路基中一些横向的结构物,在此施工阶段需要施工人员将级配碎石或级配砂砾石掺入填筑材料中,同时在过渡段应用级配碎石时,需要在其外部设立倒梯形的过渡段,确保过渡段填筑工作的顺利进行。并且在施工材料的选择上要进行严格的质量管控,之后清理并压实路基的基坑,同时需要拌制路基所用的混凝土,进而对路基进行平铺与压实。
三:铁路路基施工常见的难题及质量问题
铁路路基施工历来是铁路建设中的难题,1条铁路施工完成后很难保证工后不会产生沉降,而如何防止沉降是铁路设计人员研究中的重要课题。因路基施工质量原因造成铁路铁轨沉降的主要问题有:
1.高填路堤的压实度不足引起不均匀沉降使铁路路面开裂;
2.石质路堑超挖部分用土回填形成软弱夹层致使铁轨衔接不严;
3.挖方路堑的渗沟质量不合格,地下水上渗造成铁路路基出现坑洼不平;
4.软基处理不到位或沉降过多或填挖交界处台阶未挖至实地,以及施工便道未处理彻底造成不均匀下沉引起路基下限。
四:铁路路基工程施工技术分析
1.软基处理措施
本段软土、松软土路基分布于郁江前的水田、水塘地段,软土成分主要为粉质黏土,局部为黏土和砂土,软塑~流塑状,承载力不满足路基设计要求。在铁路建设中为解决软土地基变形问题,增大软土路基的承载力从而使软土路基变得稳定,这时主要采取了以下几种措施:(1)增加施工预压期。在施工期间随着施工加载时间的增加使软质土路基的强度不断增加,因而尽可能使软体路基的地基沉降发生在施工期间。(2)增大地基排水固结率。可以对软土路基采取排水的措施,使软土地基里面的水份排除,最终软土地基固结沉降,以使软土地基的强度快速增长。(3)减小地基总沉降。对软土地基采用挤密桩等措施来给软土地基施加外力作用以减小地基的总沉降,这样不但增加了软土地基的地基承载力,同时也使得施工后的沉降量降低。
2.路基填方技术
施工人员在对路基进行填筑工作前,要对路基工程施工进行试验,在试验过程中,需要施工人员选择合适的路基试验路段,为了保障路基施工的质量,需要对实验设备进行正确的操作,明确压实路基的次数与力度,以保障路基工程的建设标准达到预期要求。例如,在进行路基工程施工时,施工人员根据路基设计图纸与要求,明确了路基填筑的高度为0.8m,在进行路基填筑工作前,要对实验路基的表面进行挖除,并对路基表面进行松土,松土的厚度要保持在0.3m,之后再进行路基填筑的操作,在试验过程中会发现如果路基填筑的高度过高,并高过了路基填筑的平均高度,这时施工人员要对路基进行压实处理后再填筑,以提高铁路路基的施工质量。
3.深路堑施工
本段路基地形起伏大,深路堑分布较广,下伏基岩为砂岩、泥岩等地层,结合机械化施工工艺特点,该段深路堑分别采用了重力式路堑墙、设预加固桩、桩板墙、锚杆框架梁结合护墙、护坡防护等措施。深路堑高边坡采取了分层开挖、分级锚固,并设置边坡支挡加固防护措施,以确保深路堑高边坡的安全性和稳定性。针对深路堑不同地形、地质条件分别采取了相应措施,具体有:挡墙、锚固桩、桩板墙、拉索锚固桩、边坡预应力锚索等支挡措施,坡面。
五:路基工程质量控制
1.提高填充材料质量
粗砂作为一中常见的填充材料具有抗压能力强,密度大,透气性好等特点。但是目前铁路路基填充物一般主要由含有细砂,粉砂的砂土混合而成。不仅保护路基的能力有限,而且透气性差,密度小。因此可以根据路基施工要求及路线沿途具体地质条件,在合理的条件下大规模使用粗砂对路基进行垫层施工,更好地提高路基排水能力和抗压性能,延长路基使用期限。
2.完善施工前的清表及排水等工作
路基填土材料是在施工前需要准备的物质材料,而在施工现场还需要做好施工前的准备工作,包括路基的测量定位划线、地基的清表以及基底的施工处理。测量划线要严格按照工程设计文件中标注的方向以及尺寸进行,严格控制尺寸误差,及时纠正偏差,清表工作要有序进行。在集水区域或沼泽地区,地基清表还需要对路面的积水进行排除,待路面干化,水量下降到一定范围后,分层压实,进行下一步的基底加固。铁路基底的处理包括基底土质的处理、密实度及承载力加强。基底的夯实过程中尽量避免松散土质造成的不均匀沉降。如有必要,需进行多次的夯实加固工作,以确保基底的稳定性。
3.控制工后沉降及不均匀沉降
路基沉降观测点是在路基施工过程中按照设计要求进行埋设的,用于观测路基沉降,根据观测点收集到的数据转换为地基沉降-时间-荷载变化曲线。生成曲线后,根据曲线走向的分析计算及时对路基填筑作出必要的调整,比如滞留沉降期的调整、预留沉降量的调整、预压时间的调整等,根据实际调整后的方案进行施工,再利用调整后方案在施工过程中反馈的信息对方案进行优化和改进,从而达到对工后沉降进行有效控制的目的。
结束语
综上所述,铁路工程路基施工本身是一项复杂的建设项目,为了确保施工质量需要结合实际的铁路工程建设要求,同时合理的应用路基施工技术。因此需要相关人员优化现有技术,将先进的施工工艺融合到工程项目中,针对出现的问题进行及时探讨与改进,为进一步提升项目质量打下夯实的基础,使我国铁路事业更好更快地发展。对造福沿线人民群众具有重大而深远的意义。
参考文献:
[1]夏利军.浅析铁路工程施工技术与安全管理[J].房地产导刊,2016(5):98.
[2]贺冬亮.浅析铁路施工技术与安全管理[J].门窗,2015(1):50.04(6).
[3]钟晓斌.铁路工程路基施工技术初探.北京:路桥建设,2017,11.