席丽琼
中铁二十三局集团第三工程有限公司 四川省成都市 611137
摘要:随着我国经济的高速发展,交通压力越来越大,为了有效缓解当前交通拥挤的局面,各种高速铁路工程越来越多。高速铁路路基的设计和施工是高速铁路施工的重要组成部分,一旦出现问题,其后果往往是非常严重的,对铁路后续建设质量会造成非常大的影响。为此,我将要在本文中对高速铁路路基的设计与施工技术进行研究,希望对促进我国高速铁路事业的发展,可以起到有利的作用。
关键词:高速铁路;设计与施工;路基
1前言
我国在高速铁路工程技术上目前处于世界领先的地位,随着交通运输需要的不断增加,各种高速铁路工程项目越来越多【1】。路基是高速铁路工程的基础,其路基建设质量对后期机车平稳、高速、安全运行,有着非常直接的影响,必须保证其地基处理、路堤填筑、过渡段加强有足够的强度、稳定性和耐久性。
图一:高速铁路路基结构
2地基要求
高速铁路路基多表现为一种多层次的结构,其需要直接承载铁轨和机车的重量,如果施工不当,就很容易造成地基沉降现象的发生,对高铁机车运行稳定性造成非常大的影响,甚至带来安全隐患,这需要严格控制好路基的变形。在实际的设计过程中,应该将列车和线路当成一个整体来进行设计,这对路基支撑提出了较高的要求。
在高速机车运行的过程中,其运行的速度非常快,地基的要求比较高,一旦地基出现沉降的情况,就会对机车的正常运行造成非常大的影响。为了保证机车高速、安全、舒适地运行,避免后期对铁路的维修,需要采取针对性的技术手段,尽量避免地基出现变形、沉降的情况【2】。
3设计方法
静载荷是指路基上方结构作用在路基上,并产生的理,列车载荷和轨道载荷是确定路基结构的一个重要依据。在进行静载荷的设计过程中,经常采用的换算土桩法。
动载荷的设计。在高速铁路实际运行的过程中,列车会经常从铁轨上通过,在其通过的过程中,通过轮组向铁路上传递动载荷,这些载荷经过力传递最终作用到路基上。在高速铁路路基设计的过程中,不能简单将动载荷当做静载荷进行处理,必须对该载荷情况进行动态载荷来进行分析。高速铁路的运行过程中,如果路基没有足够承受动载荷的能力,在路基受力的同时就容易产生较大的变形,对机车的运行造成比较大的影响。为了提高高速列车运行平稳性和安全性,就需要严格对路基沉降率进行控制,就必须对通过钢轨和道床传递到路基的应力幅值、频率、振动速度进行认真的分析。在当前的分析过程中,通常采用的是理论计算和实验测试的方法。
路肩宽度的设计。在路肩宽度的设计过程中,其应该满足接触网支柱的布置要求,留够足够的空间,方便通信信号设备的埋设,给路线标志的布置留下足够的空位,各种工程机械设备也应该能从路肩处通过。在路基宽度的设计过程中,应该考虑以下的几个因素:一、路基应该有足够的稳定性,其侵水后路的边坡也应该有足够的稳定性。二、各种养路机具应该可以顺利从路肩处通过。三、为了保证行人的安全,其宽度设计也应该要合理【3】。四、为了保证路堤的压密度和道床边坡的坍落度,也应该留有足够的 余地。
路基面宽度的设计。在路基面宽度的设计过程中,对于单线可以选用8.8米,对于双线可以采用13.8米的宽度。如果路基存在一定的弯曲度,则应该根据弯曲曲率,在直线路基的两侧增加0.4米左右的宽度。
路基基床的设计。高速铁路路基机床是路基的重要组成部分,其承受的力非常大,这要求其有足够的强度、刚度、排水性和防冻性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于路基基床的结构,其一般由基床表面和底层组成。在设计的过程中,一般会将基床分为多层结构,对每层基床都应该使用不同的材料,如使用钢筋混凝土、绝热层、素混凝土、填土和道渣等。在高速列车从地基上方轨道通过时,其载荷会直接作用在路基上,在实际施工的过程中,经常使用的有砂砾石、级配碎石、级配矿物颗粒材料和各种结合材料等。
4施工技术
对于高速铁路路堤的填料,其上方直接承受机车的动载荷和导轨路面的静载荷,对其强度和稳定性有较高的要求,为了保证路堤的稳定性和减少病害的要求,其应该满足以下的条件:一、在外部动载荷和静载荷的作用下,可以保持长期的稳定。二、路堤本体的施工沉降必须在短期以内完成。三、路堤的力学性能不会由于外界因素的影响而发生变化,可以在外界载荷的作用下,能够长期保持力学性能的稳定性。
压实标准。为了保证路基结构的稳定性,降低路基发生变形的可能,对路基的压实度往往有较高的要求,压实度的稳定性也应该能够得到保障。如果路堤的高度小于基床的厚度时,对各种较软的地基应该及时进行换填和加固,还应该及时进行排水,避免基床由于遭受水泡从而对路基的强度造成较大的影响。在路堤边坡的设计过程中,其边坡坡度的确定应该根据填土的性质和所处环境来确定,其边坡度应该设计在1比1.5到1比2.0之间。
高速铁路路基过渡段的施工技术。如果过渡段的一侧较软 可以通过加大路基基床竖向刚度的方法,可以有效避免路基机构发生沉降。通过该方法可以在很大程度上提高路基结构的强度,降低路基和桥台之间刚度和沉降度之间的差异,提高路桥线路的平顺度,通常可以采用加筋土路堤法、碎石填料填筑法等。为了有效提高过渡段较软侧的竖向刚度,可以采用如下的处理方法:一、通过调整轨枕的长度和间距来提高轨道的刚度。二。通过提高轨排的抗弯模量,来提高轨道的刚度。三、如果过渡段的一侧硬度较高,可以通过在导轨下和方枕下垫橡胶板来减少轨道的竖向刚度。
由于高速铁路运行的特殊性,其防水施工和普通的铁路施工有着非常大的区别,不仅要求防水层具有防渗和抗裂的能力,还应该可以抵挡高速机车运行带来的冲击力。为了有效满足这些条件,可以采用喷涂聚脲涂层的方法,有效利用该材料防水性能高的特点,有效阻止外界水分进入到路基结构的内部,对各种不同形状施工断面的适应能力也较强。在高速铁路工程施工过程中,通过将聚脲弹性体施工技术引入到施工过程中来,能够满足防水层防水性能要求。尽快该技术的施工成本较高,但从长远来看,后期维护费用可以得到非常大程度的降低,后期的经济效益非常突出,非常适合在高速铁路施工中进行应用【4】。
在护坡施工的过程中,可以采用人工挖基和人工刷坡的方式进行。在进行骨架的砌筑前,应该根据设计尺寸要求,进行合理的放样划线,还应该充分保证基底的平整性,这样才能开始进行施工。在浆切片施工的过程中,应该采用挤浆法进行施工,尽量采用从下到上进行铺砌的方法,对石块应该采用搭接的方法,尽量保持结构的紧凑型,不能出现浮塞的现象,其中的砂浆也应该尽量饱满,不得出现悬浆现象的出现。
结语
高速铁路路基由于其特殊性,对其施工质量有比较高的要求。为了保证路基的施工达到实际使用的要求,应该根据路基的实际承载情况和外部环境,采用针对性的施工技术,还要做好防水层的处理,将先进的防水层处理工艺应用到实际施工过程中。
参考文献
[1]高速铁路路基与桥梁过渡段技术实践分析[J].吴祺.建材与装饰.2017(50):11-12.
[2]高速铁路路基与桥梁过渡段病害与处理措施[J].王忠晗.科技经济导刊.2018(11):25-26.
[3]高速铁路路基与桥梁过渡段技术实践分析[J].刘自明.交通世界(建养.机械).2012(09):33-34.
[4]论高速铁路路基过渡段施工的步骤与工艺措施[J].王智,李飞.科技创新导报.2012(13):37-38.
作者简介
席丽琼(1985-11),女,四川攀枝花人,本科学历,工程师,主要从事项目管理、技术管理及经营招投标等工作,研究方向为路基、桥梁工程
论文作者:席丽琼
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年1期
论文发表时间:2019/5/7
标签:路基论文; 载荷论文; 高速铁路论文; 过程中论文; 路堤论文; 刚度论文; 地基论文; 《建筑学研究前沿》2019年1期论文;