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摘要：本文对高速铁路路基工程工后沉降形成的原因、沉降控制及安全施工措施等作了介绍。
关键词：工后沉降；沉降控制
1 引言
高速铁路的特点是高速度、高密度、高舒适度和高安全性，要达到以上要求，除了先进的高速列车及完善快捷的运营控制系统外，对路基工程的要求也更为严格。
2 路基工后沉降
高速铁路路基要求高强度、大刚度、纵向路基刚度变化应均匀并且稳定，以确保轨道的高平顺性，满足高速列车长期安全、舒适、平顺运行。如何将路基工程的工后沉降控制在铺设无砟轨道允许的范围内，如何确保路基动力平顺性与长期稳定性，成为路基设计及施工中的核心问题。路基工后沉降主要由施工期残余沉降、二期荷载作用下产生的沉降及列车动载引起的变形三部分组成，施工期残余沉降及二期荷载作用下引起的沉降主要为路基土及本体压密沉降，列车动载引起的沉降为瞬时弹性变形和长期累积下来的塑性变形。考虑到无砟轨道铺设完成后路基沉降应满足扣件调整能力和线路圆顺性的要求，工后沉降不宜大于15mm；路基与桥梁、隧道或横向结构物分界处的差异沉降不应大于5mm。
2.1 路基填料及路基本体沉降控制
高速铁路路基必须具有足够的强度和刚度，在列车动载作用下，基床表面动应力不得超过基床的容许承载力，因此对路基的填料也有了更高的要求。高速铁路无砟轨道路基基床厚度一般为2.7m，其中基床表层厚度为0.4m，采用级配碎石填料，地基系数K30≥190MPa/m，压实系数K≥0.97；基床底层厚2.3m，采用A、B填料，地基系数K30≥130MPa/m，压实系数K≥0.95。基床以下填料优先选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料，地基系数K30≥110MPa/m，压实系数K≥0.92。
2.2 路基基础沉降控制
路基基础沉降在路基总沉降中占有相当大的比重，很大程度上，高速铁路沉降取决于基础处理的好坏。
软土地基：软弱土层埋深较浅时，采用了挖除换填。软弱土层埋深较厚时，采用CFG桩、水泥搅拌桩、高压旋喷桩、预应力管桩、小孔径钻孔桩、堆载预压法、真空预压法等地基处理措施。
砂土液化路基：地基为液化土层时，一般采用水泥搅拌桩、CFG桩、高压旋喷桩、挤密砂桩或挤密碎石桩等措施进行加固处理。
岩溶、采空区及人为洞穴路基：分析塌陷的形成机理和岩溶异常形态对路基的稳定性影响。依据地面塌陷程度分区进行路基整治，可采用桩板结构跨越、回填、封闭、钻孔注浆等措施。
2.3 路基沉降观测及评估
铺设轨道前，应对路基变形做系统评估，以保证路基变形符合相关要求。路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主，可设置沉降板、观测桩或剖面观测装置等。路基沉降预测应采用曲线回归法，曲线回归的相关系数不低于0.92；轨道铺设前最终的沉降预测应符合其预测准确性的基本要求。
2.4 路基施工质量检测
路基施工检测技术是指地基处理和路基填筑工程中各种进行质量控制的检查方法，主要包括复合地基承载力试验、动力触探试验、钻芯取样试验、K30试验、核子密度仪试验等。
3 路基排水
大部分铁路路基病害都和水有很大关系，因此路基应有完整通畅的排水系统，路基排水是指排除对路基有危害的地面水及地下水。排水设施布置应合理，并与桥梁、隧道、站场等排水设施衔接配合，具有足够的过水能力。
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4 路基支挡及防护
路基支挡及防护结构工程设计计算时，首先必须要查明山体和地基的工程地质、水文地质条件，通过实验等手段取得必要的物理力学参数。线路通过陡坡地段，为降低路堑边坡高度，一般设支挡工程。坡面危岩落石发育地段，采用主动及被动柔性拦石网相结合的措施，必要时，采用棚洞通过。滑坡及岩堆地段路基，在分析其成因及发展趋势，评价其稳定状态及对路基危害程度的基础上，根据滑坡、岩堆的具体情况和引起滑动、坍塌的主次因素，进行检算后，采用设置抗滑桩、预应力锚索抗滑桩、预应力锚索、堆载反压、清方减载、排水疏干等工程措施进行综合整治。
5 安全施工措施
5.1 周边环境对施工和安全的影响及保证施工和安全的措施
线路途经地区一般都会存在各种电网及管线，施工前应作充分调查，需要拆迁时，应与当地相关部门结合解决拆迁事宜，未经同意不得私自改移拆迁电网管线等，避免给当地生活、生产及本项目安全施工带来不必要的麻烦。当铁路工程项目对公路及其它道路造成影响时，在铁路施工过程必须做一些必要的疏导及防护措施，必要时经相关部门批准，改移或铺设临时道路。施工过程与其它工程项目有冲突或相互干扰时，应协商解决，确保安全施工。施工过程不得污染周边水系、湖泊，不得破坏当地自然资源及周边环境。
5.2 施工安全的重点部位、环节、施工工艺和防范安全事故的意见
爆破工程：爆破工程施工必须严格按国家爆破安全规程要求进行，爆破施工必须取得当地公安机关等相关部门许可，爆破所用炸药、爆破设备的购买渠道及储存应符合国家相关法律法规规定，爆破施工必须由专业人员指挥，施工队伍必须具备相应的资格证书。爆破时必须确保人畜、车辆等处于安全区域，并对爆破场地周围及建筑物做安全防护。在城市、厂矿区居民聚居地、交通干道、风景名胜区、重要工程设施、高压线、地下洞库、水、油气管道、化工管道等附近进行爆破施工时，必须采取相应的技术安全和环境保护措施；进行拆除（控制）等特殊爆破时，应符合国家现行特种爆破的有关规定，路堑开挖严禁使用峒室药包爆破。
强夯工程：施工机械宜采用带自动脱钩装置的履带式起重机或其它专门设备，采用履带式起重机时，在臂杆端部设置辅助门架，或采用其它一些安全措施，防止落锤时机具倾倒，必要时在臂杆端部一定长度范围捆绑一些废旧轮胎以提高起吊设备减震缓冲作用。施工前应查明场地范围内地下构筑物和各种地下管线的位置及标高等，并采取必要的保护措施，以免因施工而造成损坏。当强夯施工产生的振动会对临近建筑物或设备产生有害影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。
桩基础：桩基首先测量放样，整地表，清除障碍物，施工前应进行成桩试验，确定施工工艺和施工参数，试桩数量应满足设计要求。
5.3 改善安全作业环境和安全施工的措施
所有参与项目的施工人员必须接受岗前安全教育，熟练相应的职业技能，熟知基本的施工安全常识，培养并具备安全施工的意识。施工场地与其他区域应采用栅栏或铁丝网等隔离开，施工场地应配备相应的安全防护、消防及临时救助设施，人员根据各自的岗位佩戴相应的安全防护用品，保证人员安全。施工场地及周边坑穴、施工电网等危险场所应设警示标志并配套相应的照明设备。施工过程，不得任意排放生活污水、生产废水，生活、生产垃圾等应集中堆放，及时清理，防止污染环境。
5.4 重大危险源、重大事故隐患的评估、整改和监控的措施
定期对施工设备、人员操作规程、施工工序做事故隐患评估，不满足要求时，应及时停产整顿，施工过程必须建立相关的防灾及监控系统，杜绝重大危险源、重大事故隐患的存在。
6 结束语
从目前已经建成的郑西、沈哈、京沪、沪杭等高速铁路工程来看，施工方法、技术装备及检测手段均能够达到高速铁路路基工程的要求。高速铁路路基工程应本着一次处理、不留后患的原则，并注重吸收国内外高速铁路先进技术、先进工艺、新材料、新设备，在具备以上条件的情况下，一定会建好每一条高速铁路。
参考文献：
[1]铁道部第一勘察设计院．铁路工程设计技术手册：路基[S]．北京：人民铁道出版社，1992．
[2]铁道部2009年发布的国家行业标准《高速铁路设计规范（试行）》试行版．
论文作者:郭文礼
论文发表刊物:《基层建设》2015年4期供稿
论文发表时间:2015/9/17
标签：路基论文; 高速铁路论文; 措施论文; 地基论文; 工程论文; 系数论文; 填料论文; 《基层建设》2015年4期供稿论文;