摘要:路基处理作为高速铁路的基础工程直接影响着整个工程的后续进行,关乎铁路运行的稳定。在施工过程中,对铁路路基试验检测的目的显而易见,在检测过程中运用的技术和手段必须符合施工要求,利用四种方法对路基的承载能力和沉降变形进行前期预测。本文对于高速铁路路基试验检测的四种方法进行探讨,并提出加强路基检测工作的几点建议,以期为相关工作人员提供参考。
关键词:高速铁路;路基试验;检测
1.引言
目前我国正处在铁路施工建设大国向建设强国迈进的轨道上,在这个过程中对铁路路基试验检测技术还存在着或多或少的问题。路基的好坏与工程质量和列车运行安全息息相关,为满足路基质量标准,确保列车运行安全可靠,就要把科学、先进和安全的技术用于对路基硬度、荷载能力的检验检测中去。检测的主要内容还包括压实的方式、施工材料的性能等等。本文对于高速铁路路基试验检测的四种方法进行探讨,并提出加强路基检测工作的几点建议,以期为相关工作人员提供参考。
2.路基试验检测的四种方法
2.1地基系数K30试验法
此种方法是我国当前铁路部门所采用的常见检测方法。在运用过程中要按照一定步骤进行。一是平整路基路面,清除浮面扬尘,遇斜坡是利用荷载板做成平面效果。二是设置平板载荷仪。铺设刚性荷载板于检测表面,其中刚性荷载板的直径和厚度要符合规定,利用水平仪找平,避免表面不平影响结果。三是将反力装置负荷装置铺在下方荷载板上,负荷点与荷载板边缘之距不能小于1m。四是千斤顶设置在反力设备下的荷载板上,利用杠杆原理使千斤顶严密贴合荷载板,确保千斤顶到位后呈90度角。五是安放测桥,支撑部位与荷载板边缘和反力设备负荷点的距离不能小于1m。一般情况下,K30试验所需时间大约在30-40min,由1-3人共同进行。
2.2动态检测法
目前,单纯的地基系数K30试验法已经不能够满足我国高铁施工对于路基稳定性动态处理施工的客观要求。因此,必须充分运用先进的机械化设备手段,运用动态变形模量评价法来提高路基填筑的前期测量与规划,这也对相关技术人员提出了更高的要求。在动态检测方法中,动态变形模量的检测至关重要,其是指路基在固定强度冲击力和固定时间内持续冲击下所抵抗变形的能力大小,它的计算公式是Evd=1.5×r×σ/s。计算后可知,最高冲击力为7.07kN,持续时间为18ms时,σ=0.1MPa。动态变形模量的范围要控制在10MPa至225MPa之间,高度范围要控制在400mm至500mm之间,坡度要控制在5%以下,重量要控制在35kg以下,承载板的直径要控制在300mm左右,厚度要控制在20mm左右,沉陷测试的范围要控制在0.20mm至2.00mm之间,精度要控制在5%以内,环境温度要控制在0℃至40℃之间。动态平板的荷载测验范围较广,在公路和其他城市交通路基的检测试验中同样适用,尤其对于空间不足之处也可以应用,动态变形模量评价法在国际上也得到了广泛青睐。
2.3核子仪密度测量法
在这种方法中,对路基的密度和含水率进行取样试验是主要做法。借助一定专业仪器,利用同位素放射有关原理对路基的密度和含水率进行科学分析,从而判断路基的强度。目前常用的测试设备有TransTech公司生产的无核密度湿度仪、HSMD-2002核子密度水分仪、4640-B覆盖层核子密度仪及沥青含量仪等。在选用过程中要根据检测路基条件的不同来有针对性的进行优选。检测到的深度应该与对比试验过程中测量的深度保持统一,不要随意改动,否则应予以重做。受地址实际情况的影响,如东北地区土质冻融情况较严重,有很多不确定因素,可采取灌砂协助检测进行对比。
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2.4路基压实质量检验法
压实度是路基处理过程中需要了解的重要概念,对检验检测人员来说并不陌生。压实度是指在处理路基过程中必须要掌握的路基干密度和室内土工击实。但其一般会受到周围环境、土石结构层次、路面材料的影响而出现多元化测试方法。干密度是指路基中没有任何水分时的密度,最大干密度就是指路基含水率接近峰值时,干密度变为最大值(即驼峰线最高处),这时对应的路基的含水量是最适宜的。路基修筑的高低与其承担的压力呈正相关关系,因此对路基压实度的试验参数应为孔隙率n和K30,前者的分布要求控制在9至27.5之间,采用核子密度仪测量法和灌水法,对于常见的两种方法,相应技术指标也要有明确要求,如K30要控制在150MPa以上,主要采用平板荷载法。动态变形模量EVD控制在43至106之间。
3.提升高速铁路路基试验检测水平的建议
3.1健全法律法规体系
工程试验检测管理法规体系是高速铁路路基强度检测的重要依据,也是维持高速铁路路基检验有序开展的基本保障。因此,要高度重视检测行业顶层设计与制度规范,对检测部门及检测内容加以全面、细致规定,完善法律监督机制。
3.2严格执行检测市场准入制度
严格执行检测市场准入制度要求在当前市场环境下投入相关财力和人力,提升准入门槛,加强第三方检验机构的资质审批管理,加强使从业机构和从业个人的组织管理与能力建设。只有检测检验人员达到了必备的条件要求,通过准入资格考试,并具备检测人员应有的职业道德,才能够获得检验资格。
3.3确保检测费用和检测技术
检测费用的专项投入是高速铁路路基试验检测结果无误性和有效性的有力保障。在实际工作中,概、预算必须将该项费用开列,专款专用,不得挤占,以确保检验所必备的材料达到完备。及时运用新技术、新方法、新材料,对检验技术进行更新,确保检测质量。
3.4提升检测人员的技术水平
通过加强业务培训,开拓工作思路,丰富培训内容,改变培训形式,改善考核流程,使高速铁路路基试验人员从思想意识上高度重视对路基的检测工作,充分认识到路基检测对高铁运行安全稳定和保障人民群众生命财产安全的重要意义,使相关管理人员和技术人员敢于面临新问题和新挑战。成立检验检测技术队伍考核领导小组,对检验检测技术人员的技术水平、安全防范意识和质量管理意识进行全方位考核,使高速铁路施工技术队伍和试验检测队伍管理逐步向标准化、规范化推进。
4.结语
路基的好坏与工程质量和列车运行安全息息相关,为满足路基质量标准,确保列车运行安全可靠,就要把科学、先进和安全的技术用于对路基硬度、荷载能力的检验检测中去。在施工过程中,对铁路路基试验检测的目的显而易见,利用本文提到的上述四种方法对路基的承载能力和沉降变形进行前期预测,运用过程中要按照一定步骤进行。在文章最后,本文还提出了提升高速铁路路基试验检测水平的几点建议,以期为相关工作人员提供参考。
参考文献
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[2]李雪梅.试论铁路路基施工现场K30检测与实验[J].科技展望,2015,(20).
[3]郗昭.平板载荷试验在高速铁路路基质量检测中的应用[J].山西建筑,2013,(02).
作者简介
李勇(1974-),男,大专,工程师,主要从事试验工作。
论文作者:李勇
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/9/21
标签:路基论文; 荷载论文; 高速铁路论文; 密度论文; 动态论文; 方法论文; 核子论文; 《基层建设》2017年第15期论文;