鐵路路基施工質量控制與沉降的預防

李 敏

中鐵十二局集團第三工程有限公司，山西太原 030000

1 路基特點及施工的安全隱患

1.1 路基的特點

（1）路基施工所需要的填筑高度太大，因此，在進行填筑時路基的整體強度必須符合相關行業(yè)規(guī)定。

（2）路基的填筑缺陷相對于其他結構的施工比較多，工作量也相對較大，填筑質量難以保證。（3）累積沉降大，后續(xù)的沉降工作較復雜。（4）路基的穩(wěn)定性需要達到一定的標準。

1.2 路基施工的安全隱患

由于路基本身的特有屬性，使得路基施工過程中受到外在因素影響比較大，例如天氣的變化和地理環(huán)境的影響，這就使得鐵路運營過程中會出現(xiàn)一些意料之外的問題。外界因素的影響是目前來說對鐵路運營和鐵路施工影響最大的，它不僅危害了國家和人民群眾的生命安全，又造成了金錢的浪費。

2 鐵路路基施工質量控制

2.1 路基施工的質量要求

2.1.1 結構穩(wěn)定性

路基是整個路面最基礎的部分，其穩(wěn)定性必須嚴格要求，嚴格按照行業(yè)規(guī)定進行施工，但路基的施工是極為困難的，極容易受到氣候和地理環(huán)境的影響，因此，在施工過程中要針對當?shù)氐膶嶋H環(huán)境情況具體分析，找到最適合的施工方法來確保路基的穩(wěn)定性。

2.1.2 強度

路基的強度也是需要重視的一方面，路基的強度達到標準，在日后的鐵路運營中才不會因為長期使用造成路面的坍塌變形。

2.1.3 水溫穩(wěn)定性

路基是直接接觸地面的，在有水源的路段更會直接接觸地下水，水根據(jù)天氣的變化會出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象，水溫的不穩(wěn)定性會直接影響路基的強度，從而對整條鐵路造成不良影響。所以在施工時間的選擇上，有經驗的施工單位通常會選擇春、夏、秋，避免寒冷的冬季。

2.2 路基施工質量控制

路基施工質量控制表現(xiàn)在各個階段，并不僅僅是施工階段，通常情況下包括施工前的準備階段、施工方法和施工進度的控制以及路基施工完成后的檢查和試驗階段，具體的施工要求如下。

2.2.1 選擇合理的施工方法

隨著科學技術的提高和經濟水平的提高，路基的施工方法已經從傳統(tǒng)的人工施工變成機械化施工。機械化施工有著人工施工所沒有的一些優(yōu)點，例如：機械化施工大大較少了勞動人員的數(shù)量，加快了施工進度，機械化的使用還提供了路基的質量和安全性。

2.2.2 嚴謹?shù)氖┕こ绦?/p>

不論是對何種建筑的施工，其操作程序都是技術人員根據(jù)實際情況早已制定好的，因此，施工人員在施工時要嚴格按照施工程序進行施工，特別是在施工材料和施工方法方面更要做到嚴謹。

3 施工易出現(xiàn)的問題及處理方法

3.1 嚴格控制土料質量

路基施工過程中所需要的材料并不是我們想象的那么簡單，尤其是路基填料的選擇更是要慎之又慎，因為不符合要求的路基填料會嚴重影響路基的強度，甚至造成路基的沉陷。

3.2 嚴格控制路基壓實度標準

規(guī)范（CJJ1-2008）中嚴格規(guī)定了路基的壓實度，基床以下壓實系數(shù)k≥0.92（普通填料和改良土）；基床底層壓實系數(shù)k≥0.95（普通填料和改良土），如果在路基施工過程中不能達到國家規(guī)定的路基壓實度，就會造成路基的沉降，路面使用壽命的大大降低。另外，現(xiàn)行鐵路標準的力學指標k30、EVD、EV2對于各類填料均是統(tǒng)一的，但物理指標卻有兩種，因此，在施工過程中，要先確定路基的土質的種類，再根據(jù)土質的種類進行小范圍的實驗，若壓實度達到標準在大范圍施工，否則就要改變實驗參數(shù)再次實驗，直到路基壓實度達到標準。

3.3 確保施工人員管理，貫徹落實安全規(guī)章

雖然現(xiàn)在的路基施工是以機械化施工為主，但施工進度和施工質量的決定權還是掌握在施工人員的手上。安全在任何時候都不會過時，都是需要放在首位的，施工單位在施工時要把安全施工意識落實到實處，使每位施工人員都有安全生產意識。就目前的施工單位管理現(xiàn)狀來看，施工人員的安全生產意識不夠高，施工單位的相關安全制度不夠完善，且在具體的實施過程中不能真正的落實，因此，不管是施工單位還是施工人員，都要從身邊的小細節(jié)做起，及時發(fā)現(xiàn)安全隱患問題，做到防患于未然。

3.4 鐵路路基施工中的壓實加固處理

路基的壓實是提高路基質量的最優(yōu)解決辦法，亦可以有效的杜絕沉降現(xiàn)象的出現(xiàn)。根據(jù)國家相關規(guī)定，路基施工過程中的壓實加固處理主要包括兩方面，路基預加寬和預加高。路基加寬是從地面就開始加寬，而路基加高是從邊緣部分進行不斷地加高。在進行壓實加固處理時，對施工材料和施工機器都有嚴格的要求，既要滿足路基的壓實加固要求，又要保證路基的平穩(wěn)和安全。排水問題是壓實加固處理需要注意的一個問題，根據(jù)路基的實際情況安裝排水結構，確保路基排水功能的流暢。

4 沉降的相關分析

4.1 路基沉降的一些現(xiàn)象

（1）填方裂縫：填方裂縫是路基的不同部位經過擠壓使得縫隙之間的變形量不同造成的，變形量大，則會形成拉伸應變區(qū)；變形量小，則會形成壓縮應變區(qū)。

（2）路面病害：路面病害出現(xiàn)的原因是路基填筑時的不均勻造成的，通常有三種表現(xiàn)形式：路面的變形、縱向裂縫、橫向裂縫。

4.2 沉降的主要原因

以眾所周知的滬寧高速鐵路為例，對其發(fā)生沉降現(xiàn)象進行具體分析。首先，滬寧高速鐵路的土質非常特殊，這是其特殊的地理環(huán)境造成的，滬寧高速鐵路沿線地下水較多，土質疏松；其次，施工過程中施工單位沒有做好排水處理，使得路基受水沖刷十分嚴重；最后，施工方法不夠合理，特別是施工碾壓方式上存在問題，沒有嚴格按照規(guī)定進行碾壓。除了這些大的影響因素之外，還有一些細節(jié)上的處理不夠到位，例如施工材料的選取、施工時天氣的變化。這些因素看似對整體的鐵路建設無多大的影響，但日積月累、積少成多，必將會造成鐵路整體的沉降。因此，在施工過程中必須嚴格按照規(guī)定施工。總結起來，造成沉降的原因主要有以下幾方面：

（1）路基施工過程中墻體發(fā)生水平方向的移動；

（2）排水結構的設置使得路基的擋土結構沉降；

（3）土質的不同造成的砂土流失；

（4）路基的填筑不均勻造成地面的不規(guī)則沉降；

（5）施工方法的不合理性和施工材料不符合行業(yè)標準。

4.3 路基沉降的危害

（1）鐵路一經完成就會投入使用，就會很容易對鐵路造成損害；

（2）沉降范圍過大會是路面出現(xiàn)縫隙，影響正常的交通運輸，甚至造成路基的整體塌陷，使得道路嚴重破損。

4.4 沉降觀測的時間和次數(shù)

沉降觀測的時間和次數(shù)并沒有嚴格的規(guī)定，在實際施工過程中，技術人員要根據(jù)土質、施工方法、施工進度等實際情況來確定合理的沉降觀測時間和次數(shù)。

一般情況下，沉降觀測的時間和次數(shù)分布在以下幾種情況下：

（1）在進行較大荷載施工前和施工完畢都需要就行沉降觀測；

（2）受氣候條件和自然環(huán)境影響停止施工，在停工時和再次開始施工都應進行沉降的觀測；

（3）在路基附近進行大規(guī)模的挖土時。

4.5 控制沉降的必要性

從大量事實可以知道，路基施工過程中發(fā)生沉降現(xiàn)象主要由于施工時土材料特殊性質造成土材料與其他的建筑材料所不同，它受外界影響比較大，極易產生變形，造成路基的不穩(wěn)定，使得沉降現(xiàn)象發(fā)生。沉降現(xiàn)象是目前鐵路提速和鐵路建設中一個非常困難的挑戰(zhàn)，路基沉降使得路基產生不均勻的變形，造成軌面不平，影響正常的交通運輸。

4.6 預防沉降的措施

目前對鐵路路基進行沉降的預防主要是路基沉降模型的應用，主要有兩大類：一是在室內進行試驗確定路基土的參數(shù)，根據(jù)參數(shù)的不同來選擇合適的計算模型，第二種是根據(jù)實際的參數(shù)數(shù)據(jù)來預測沉降量。

（1）結構設計不合理會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，因此，常見的解決辦法是增加鋼筋法、粗粒料填筑法；

（2）選用高素質的施工人才，且在施工過程中嚴格按照施工圖紙進行施工；

（3）遇到軟土層地基時要進行不同形式設計，使地基強度成漸變趨勢；

（4）對沉降幅度值進行科學的控制，科技人員先對路段進行沉降幅度值的理論波動范圍，并在實際施工過程中定期檢查，一旦超出及時解決。

5 結語

綜上所述，鐵路工程的安全性是國家和社會各界最為關注的一點，為了保障鐵路運營時車輛的運行安全和人民群眾的生命安全，施工單位在施工時必須堅持安全施工，認真落實安全生產，確保路基的施工質量。在路基施工過程中，質量的控制和沉降的預防是非常重要的，要在多方面進行監(jiān)督和檢查。路基的沉降引發(fā)因素有很多種，不均勻的填筑方式，不合理的施工方法和不符合標準的施工材料都將影響到路基以后的施工質量和沉降。筆者通過對路基施工的施工質量和沉降預防提出了些建議和解決措施，希望能夠為大家提供一些幫助。

[1] 周永勝.鐵路路基施工質量控制與沉降預防[J].城市建設理論研究（電子版），2017（13）：167-168.

[2] 李琦.鐵路路基施工質量控制與沉降的控制措施[J].智能城市，2017（3）：316.

[3] 朱丹.鐵路路基施工質量控制與沉降的預防[J].四川水泥，2016（5）：40.