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摘要：文章分析高速铁路路基沉降工作的重要性并介绍其控制标准，介绍高速铁路路基沉降变形的分类及成因，并提出了高速铁路路基沉降变形的控制以及预测方法，以供参考。
关键词：高速铁路；路基沉降；变形观测
1引言
在我国经济快速发展的形势下，我国的高速铁路建设速度也在不断提高而且覆盖范围也在不断增加，与此同时，对铁路工程建设的速度和质量也提出了较高的要求。而在高速铁路工程建设中，路基工程的建设质量直接决定工程整体质量，尤其是针对目前高速铁路工程建设以及运营过程中容易出现的路基沉降问题，需要采取相应的路基沉降控制措施，并且在施工中加强路基变形观测工作。但是由于路基沉降变形观测控制的影响因素比较多，而且诸多因素都具有不确定性的特点，这就需要针对高速铁路路基沉降变形的基本理论来对相应的控制措施进行研究。
2高速铁路路基沉降工作的重要性及控制标准
正如前文所述，目前我国的高速铁路建设和通车里程在不断增加，而且对高速铁路的建设质量以及运营安全提出了较高的要求，而且各个国家针对高速铁路的建设质量标准也在不断提高，尤其是对目前的轨道结构设计和建设，在不断增加成本的同时，也对其提出了较高的标准要求。而且我国也为了实现高速铁路的有效运营也对路基的变形控制提出了较高的要求，并且按照强度破坏设计的方法来对铁路路基进行设计和施工。目前针对我国的线下工程中的桥梁和隧道来说，由于此类工程本身具有较大的刚度，而且在施工中出现的沉降变形问题比较容易进行控制。但是路基工程具有比较小的刚度，而且对其沉降变形进行控制的难度比较大。因此也针对路基沉降变形的控制提出了相应的规范和标准要求。通常要求对于无砟轨道来说，对于其路基工程施工的要求就是要在施工完成之后的沉降控制在15mm以内，而且路基与桥梁、隧道或横向结构物的交接位置的沉降也需要保持在5mm以下，如果出现不均匀沉降问题，则需要将此问题所导致的折角控制在1/1000。而对于其中比较均匀的沉降来说，且其路基的长度在20m以上时，其施工完成之后的沉降量也需要控制在30mm以内，对其轨面高程进行调整之后的竖曲线半径也需要满足以下公式2.1。
（2.1）
在公式2.1中，为轨面圆顺的竖曲线半径，m；为设计最高速度，km/h。
而对于有砟轨道来说，对路基施工之后的沉降控制标准进行制定时就需要按照不同的速度目标值来进行确定，通常对于速度目标值在200~250km/h之内的有砟轨道来说，其路基施工之后的沉降允许数值需要控制在200mm以内，而且对于桥涵过渡段的部位其沉降允许数值需要控制在100mm以内，而且沉降速率也需要控制在50mm/年。
3高速铁路路基沉降变形的分类及成因
根据对高速铁路路基实际施工经验可知，路基沉降问题通常会在工程施工完成之后陆续发生，沉降数值的大小直接对列车的行驶安全具有直接的影响。这就需要针对不同类型的高速铁路路基沉降变形问题对其形成原因进行分析并采取相应的控制措施。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前根据施工经验可以将路基沉降变形分为普通沉降以及特殊沉降两种类型，其中前者主要由压缩沉降、变形沉降以及固结沉降等类型。其中第一种主要就是由于路基填土的自重作用引起的；第二种则主由基床表层在动荷载的作用下引起的；第三种则是由轨道以及路堤的自重还有列车的动力作用引起的。而后者则主要有高地震烈度、软土、冻胀土等原因引起的沉降现象。对上述不同类型的路基沉降变形问题的原因进行分析可知，对于普通沉降问题来说，其引起原因比较简单。而引起后者也就是特殊沉降类型的原因则主要是受到路基土质条件、水分、外界压力、级配等因素的影响而形成的冻胀问题，或者是由于砂土液化以及负摩擦力等因素引起的高烈度地震软土地区沉降问题。
4高速铁路路基沉降变形的控制
4.1确保设计施工质量
在对高速铁路路基沉降变形进行控制时，首先就需要按照设计总体要求来进行路基工程施工设计并且按照设计要求来进行施工质量的控制。具体的说，主要的设计要求就是需要在对高速铁路路基进行设计时，对静态荷载进行充分考虑的同时也要对动态因素进行全面分析，主要是对动荷载在路基中产生的动应力大小以及分布规律，还有动荷载对土体产生的影响等进行分析。但是由于对动荷载进行研究时通常无法通过简单的数学模型来进行表达，这就需要对列车运行速度以及机车车辆静轴重等两个因素进行充分考虑的同时对计算方法进行简化。其次就是要对路基基床结构的设计要求，主要就是按照列车运行动应力与路基自重应力的比值为0.2来进行，而且进行沉降变形控制时则需要采用变形控制以及强度控制两种方式来实现。再次就是对路基填料也提出了一定的设计要求。就是要确保在路基填料时要保证力学性能的稳定以及沉降的快速完成。这就需要针对我国铁路工程建设中存在的优质填料比较缺乏的问题来对填料进行改良，然后在填料中进行添加剂的加入来对物理力学性能进行改善并实现沉降周期的降低。最后是就对施工质量的控制。由于高速铁路的压实标准比普通铁路的高，这就需要在施工中加强对压实系数、地基系数以及动态变形模量等指标的控制，实现对路基填土本身自重原因而引起的压缩变形进行减小的目的。
4.2对监测准确性的控制
为了提高路基沉降变形监测的准确性，首先就是需要对监测基准网进行合理布置，为了满足此要求，就需要在对工作基点进行选择时应该选择具有较好、较为稳定以及受到干扰比较少的地质条件进行选择。而且要确保基点的间距适中，尽量对闭合路线采取往返观测的方式，而且要及时进行复测，并且对工作基点进行及时修补，防止出现路线过长的问题而对监测结果产生不良影响。其次就是在进行监测标志的埋设过程中，需要采用仪器来进行校准，而且在埋设过程中需要加强对监测标志的保护，在施工完成之后也及时进行修复。最后就是针对沉降监测的具体要求就是要不仅做到及时进行观测，而且对观测人员的专业技能水平也提出较高的要求，确保最终的观测精确度满足要求。此外在观测之后需要对观测数据资料进行及时记录和保存，而且对一段时间内的沉降量数据进行会汇总和分析，并根据分析结果来对其中存在的问题及时发现和处理。
4.3特殊条件下的路基沉降变形控制
针对冻胀区来说，通常需要采用具有一定厚度的碎石类土来进行路基基床底层的控制，而对于高烈度地震软土地区来说，通常需要按照CFG桩的方式进行刚性基础加固。
5高速铁路路基沉降变形的预测
目前比较常用的沉降变形预测方法有以下几种：一是针对最终沉降量采取经典的分层总和法来进行计算，就是通过对固结公式的简化来对固结度进行计算，然后对沉降的发展规律进行推算。第二种就是对室内试验获得的土的各种本构模型进行结合并且与固结理论进行结合，然后使用有限元法来对沉降量以及发展规律进行预测。
6结语
针对高速铁路路基施工之后容易出现的沉降变形问题，为了对其进行观测控制，就需要在研究其分类以及成因还有控制技术要求与标准的基础上，采取相应的控制方法，并且在施工中对沉降变形进行预测。而且要结合工程所在地点的地质状况以及基础处理类型和观测数据特征来对相关系数的曲线进行拟合以及对最终的沉降量进行确定，通过持续观察来对回归曲线的收敛状水平发展趋势进行验证来确保路基沉降变形预测和控制的准确性。
参考文献：
[1]朱华斌.关于高速铁路路基沉降的控制和变形监测研究[J].建筑工程技术与设计,2017(14).
[2]王志翔.高速铁路路基沉降观测与控制技术的应用研究[J].城市建设理论研究：电子版,2016(15).
论文作者:戢坤富
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/21
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