摘要:铁路路基沉降会严重影响行车质量,甚至会造成交通事故,对乘客安全造成威胁。加强地基沉降控制与病害处理是一项重要的基础性工作,本文就此分析路基沉降控制。
关键词:铁路工程;路基沉降;控制
1.地基沉降加固处理方法
当路基的沉降被认为是地基原因时,一般可采用注浆、高压旋喷或两者相结合的方法加固深层地基;当路基沉降为过渡段或路基填筑原因时,一般可对填筑体采用花管注浆加固的方法处理路基沉降;当路基沉降趋于稳定且沉降量超出扣件系统的最大调整量时,可采用无砟轨道结构注浆(胶)抬升技术的方法处理沉降变形。
(1)高压旋喷桩是利用钻机把注浆管钻进至土层的预定位置后,用高压设备将一定比例的水泥浆液通过喷嘴以20MPa高压流旋喷冲击土体,对既有结构物下的地基进行加固处理,形成大直径水泥土桩,不破坏既有结构物又加固其基础,能有效地减少地基的总沉降量,对控制路基的沉降具有明显的效果。
(2)花管注浆是将注浆花管通过钻孔打入路基内需加固地层,采用分段注浆工艺,使浆液在压力条件下,较均匀地进入地层,使浆液在地层中分段可控、均匀扩散。在土体中产生以钻孔为核心的桩体,且在桩体外围土体颗粒间隙中形成抗剪强度高的树根网状浆脉结实复合体,挤密原土体并与之凝结在一起,增强整体抗滑和抗压能力,大大提高路基强度。
(3)注浆(胶)抬升法使用双组分化学注浆材料,经过机械混合后,迅速发生凝胶化学反应,在较短时间内形成固结硬化体达到加固效果。
2.铁路路基设计期间控制
应根据地基土壤类型进行针对性加固设计,应合理增设防排水设施,建立完整、通畅的排水系统,杜绝水流侵入路基。路基排水设施要与桥涵、隧道、车站等排水设备衔接配合,有足够的过水能力;要与水土保持及农田水利的综合利用相结合;城市地区还应与地方排灌、排污系统密切结合;要拉通至桥涵下水沟。对路基有危害的地面水,通过设置线间沟和集水井、侧沟及排水沟,将水拦截引排至路基范围以外,防止水流冲刷浸入路基。
3.铁路路基建设期间控制
路基工程属隐蔽性工程,一旦“带病”建成,会增加其整改难度,同时施工质量的高低对后续运营期的维修养护工作的多少有着密切关系,所以在施工建设期,施工单位必须严格按照施工图施工,加强施工工艺,确保路基工程施工过程每个环节的施工质量,从源头控制路基变形。
3.1施工中严格控制地基处理和路基填筑质量
施工单位在地基处理和路基填筑施工过程中,应严格按照施工图进行施做,严卡施工程序,上一道施工工序未验收不得进入下一道工序,不断完善施工工艺,提高施工质量。路基填筑过程中严格进行填料碾压密实,提高路基本体结构强度。
3.2做好路基填筑过程的沉降观测和评估
3.2.1路基沉降观测和评估
1、路基在填筑过程中应按设计要求进行地基沉降、侧向位移等动态观测。路基上铺设轨道前,应对路基变形进行系统评估,确保路基变形符合设计要求。
2、路堤填筑后,要对路基做沉降观测,观测资料应及时汇总分析。路基填筑完工、预压荷载后要有6月以上观测、调整期。如果因观测数据少以致评估不达设计要求,可以延长观测时间或者采取措施控制沉降。
3、路基工后沉降应符合下列规定:有砟轨道:设计行车速度250km/h路基工后沉降一般地段不应大于10cm,桥台台尾过渡段不应大于5cm,沉降速率不应大于3cm/年。无砟轨道:路基工后沉降应符合扣件调整能力和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降不宜超过15mm。降比较均匀并且调整轨面高程后的竖曲线半径满足的要求时,允许的工后沉降为30mm。路基与桥梁、隧道或横向结构物交界处的工后沉降不应大于5mm,不均匀沉降造成的折角不应大于1/1000。
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4、变形观测应按照设计要求布置测点,每个观测段落至少应有2个工作基点,形成附合或闭合水准线路。
5、沉降水准测量的重复精度不低于±1mm,读数取位至0.1mm;剖面沉降观测的重复精度不低于±4mm/30m。路基沉降观测频次应符合规定,环境条件发生变化或数据异常时应及时加密观测频次。
3.2.2观测装置的设置及保护
1、边桩的埋置深度一般地区不宜小于1.4m,冻胀土地区应埋入冻结深度以下不少于0.5m,桩顶露出地面的高度不应大于10cm。埋设桩的周围应回填密实,桩周上部50cm用混凝土浇筑固定,确保边桩埋置稳固。边桩应按二等水准标准测量边桩坐标及桩顶高程作为初始读数。
2、观测基桩应按设计要求埋设于不受施工影响的稳定地基内,并定期进行复核校正。观测装置及观测桩应埋设稳定、牢固,施工中应保护好观测基桩、观测装置和观测桩。
3、沉降观测桩应待基床表层级配碎石施工完成后埋设,桩周用水泥砂浆浇筑固定。沉降观测桩应按二等水准标准测量粧顶高程作为初始读数。
4、沉降板埋设位置采用全站仪定位,埋设处宜垫砂找平,埋设时保证测杆与水平面垂直。沉降板应按二等水准标准测量沉降板高程变化。
5、剖面沉降管宜采用开槽埋设,在槽内敷设沉降管,其上夯填中粗砂与碾压面平齐。沉降管埋设位置在挡土墙或其他结构物处时应预留孔洞,并做好管口保护和排水工作。剖面沉降管应待上部一层填料压实稳定后,连续监测数日,取稳定读数作为初始读数。
6、沉降变形观测应加强观测标志、观测元器件、平面基点和水准基点的保护工作,保证沉降观测数据可靠有效。
4.铁路路基运营期间控制
为了确保路基结构安全稳定,保持铁路良好的运营状态,运营维护部门必须加强路基变形监测、准确分析路基病害,制定合理规范的路基养护维修方案。
4.1加强路基有关设施和排水设施的养护维修
经常保持线间排水设备的良好状态,及时对排水沟、天沟、截水沟等排水设施进行清淤及养护维修,保证排水畅通;保持路基面防水层的完好。保持路基面及轨道板底座之间的清洁,保持电缆槽及盖板完整,保证电缆槽排水管畅通。对于路基上的有关设备,接触网立柱、声屏障立柱、接地设备等,应保持其完好状态,保证其与路基之间良好的接触关系。
4.2在有路基变形处加强沉降监测
运营期间,路基与桥台、横向结构物过渡段是产生路基变形的多发地段,宜重点加强此处的沉降监测,建立并周期性分析过渡段沉降监测数据库。同时结合轨道检测情况,对突发的轨道不平顺尤其是线路高低病害,加强分析病害处所的路基变形问题,属于路基变形病害立即进行沉降监测并纳入沉降监测数据库。
4.3及时对路基沉降发展超标处进行加固
处理通过监测对路基沉降发展超标的地段,根据病害实际情况,因“病”制宜地采取注浆、高压旋喷或无砟轨道注浆(胶)抬升的加固方法处理病害。做好排水,路基坑洼积水及表土松散、裂缝等处,应填平夯实并采用防渗措施。对已发现的如黄土地基所产生的的暗穴、暗沟,采用灌砂、灌浆、开挖回填等措施进行处理。
结束语
做好路基沉降控制要从设计到运行维护的整个过程进行检测、加固处理,要进一步加强铁路路基沉降的研究分析,针对不同类型的路基沉降问题研究新的加固处理方法,以更好地控制路基沉降,为列车安全运行提供可靠保障。
参考文献
[1]李贺名.浅析铁路工程施工中路基沉降的有效控制措施[J].建筑•建材•装饰,2015(10):244-244.
[2]张晓敏.铁路路基施工质量控制与沉降的预防[J].工业c:00175-00175.
论文作者:赵胜杰
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/27
标签:路基论文; 地基论文; 病害论文; 注浆论文; 轨道论文; 读数论文; 铁路论文; 《基层建设》2017年5期论文;