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摘要:路基是铁路工程的重要组成部分,是承受轨道和火车荷载的基础。但是,铁路路基沉降问题一直困扰着铁路技术人员,如何有效改善路基沉降施工技术,促进路基沉降质量和标准的进一步发展,成为了时下铁路技术部门所关注的焦点问题。笔者从影响我国铁路路基沉降的主要因素出发,分析了我国铁路路基沉降的主要因素,并系统的论述了控制铁路路基沉降的具体措施。
关键词:铁路工程;路基沉降问题;分析
近年来,随着国家经济实力的提高和社会发展的不断进步,国家铁路项目建设也受到发展的影响,铁路项目数量大幅增加;与此同时,铁路建设也出现了一些质量问题,特别是在路基施工资料中质量问题,在铁路建设等领域非常重要。本文主要分析了我国铁路工程施工过程中路基施工和沉降两个方面,并提出了一些有效的解决方案。
1.影响铁路路基沉降的主要因素
众所周知,沉降发生,首先主要是土壤松动因素,特殊的地理环境导致地下水增多,土壤松散;其次,施工单位在施工过程中没有做好排水处理,使得路基受水冲刷严重;最后,施工方法不够合理,特别是施工碾压方面存在问题,碾压不严格按规定进行。除了这些影响因素较大外,还有一些加工细节也处理不够,如施工材料的选择,施工期间的天气变化等。这些因素似乎对整体铁路建设影响不大,但随着时间的推移和累积将导致铁路整体沉降[1]。因此,施工过程中必须严格按照规定进行施工。具体分析,沉降的主要原因有以下几点:
1.1土质结构
在铁路工程修建过程中,往往因为施工规模较大,跨越区域较广、施工地质环境多变而引发了一些地质问题,其中土质结构问题就会影响到铁路路基的施工,并且在不同地质状态下土体类型存在较大的差异性,以黄土地区土壤质量为例,它具有较强的湿陷性,在基础施工过程中经常会引起路基变形,导致路基的沉降。
1.2水分问题
水问题主要是指水对路基的影响。而当铁路路基建设在土质较为松散的土层中,或是建设上土壤结构湿陷较强的土层中,它的水分会影响路基的沉降和稳定性。例如:在松散土层施工中,当降雨不断冲刷路基时,下层土体结构将发生快速沉降变形。同时土体的结构性也会发生变化,最终会引发路基的移位与塌陷[2]。
1.3列车载荷
铁路工程建设完成后,在整个运营期间都需要承受相应的列车载荷,这是由于列车通过路基动态荷载造成的,是一个长期积累的过程,这种载荷产生的作用力会造成铁路路基沉降问题,对于这种问题引起路基沉降多是以传统方式进行控制,采用性能优良的路基原料,在控制基础上采用标准化的压实方式进行处理,结合路基实际状况进行控制,同时加强定期维修作业,将系统沉降控制在合理范围内。
1.4工程质量
铁路路基施工质量将影响路基的沉降,这也是影响路基沉降的因素之一。在路基施工时,往往因为路基施工技术、施工方法、填料选择、填筑厚度、压实度、沉降时间等环节不同,而影响到了路基的沉降系数,因此在具体施工组织和施工设计时,要严格的强化各环节的质量,准确把握路基沉降系数和标准,提高铁路路基的性能和安全性。
2.铁路路基沉降的主要控制措施
2.1做好基础勘查工作,明确水文地质环境
在铁路路基工程施工前,有必要对施工区周边的水文地质条件进行认真勘查。以便于判断和分析,并整合现场水文和地质材料,以确保施工前的准备工作的有效性。通过对相关数据的比较,确定不同水文地质条件下存在的不稳定因素和工程地质参数,并在施工过程中通过静力穿透试验做好土壤测试。确保土壤的Ps值在有效范围内,为铁路路基施工奠定坚实的基础[3]。
2.2合理组织施工
在铁路工程具体建设之前,应综合考虑施工时间,具体施工材料的选择,季节性施工的影响以及整条铁路施工路线的设计。有必要对现场的当地自然地理情况进行调查,分析和综合考虑各个部分,制定合理的铁路工程施工方案。例如,在雨季施工中,必须优先考虑桥涵的布置和排水,并优先考虑不同地区土壤质量的事先调查和分析。对雨季软土和泥质土进行不同的土壤处理措施,确保不同土壤施工后基础的沉降系数在合理范围内。
2.3重视不良地质处理和实验检测
由于铁路需通过广阔的区域,不可避免地会遇到各种地质条件,因此铁路施工人员应在施工前对地质条件进行科学合理的调查。为后期的具体施工提供数据支持。后期基础的施工和控制必须根据不同的地质情况进行,以提高铁路工程的整体质量和稳定性。测量员应对不同的土壤类型进行全面调查,以确保调查数据的真实性和可靠性。如果土壤的深度和坚固性存在很大问题,并且不符合施工的具体要求,则必须及时向相关管理单位提供反馈。如有必要,重新设计施工计划[4]。在基础施工过程中应不断进行预试验,确保施工材料和当地地质承载力符合施工设计要求。另外,在填筑路基之前,应对各种填料进行现场灌装工艺试验,确定不同压实机,不同包装材料和不同部件的施工方法和工艺参数。确定最适合当地地质的铁路基础建设方案。
2.4强化施工控制,提升整体质量
铁路路基部分的过渡部位施工主要是针对路桥相接、横向范围内构筑物间的施工,施工区整个路基是一个相对薄弱的部分,很容易出现质量问题。一定要重视桥台、路基的连接、过渡问题。在列车通过这部分区域时会对轨道结构造成冲击,给列车通行稳定性、安全性带来不利影响。必须严格控制施工中混凝土极限强度、碎石填筑级配、拌和集料的水泥密度等内容,安排专人进行施工管理,依照严格的工序步骤进行现场施工,控制好分层填筑过程中各层的工艺质量、碾压压实程度、结构稳定性和压实处的质量控制,施工结束后,应对关键部件进行验收检查,若发现问题应及时处理。对于边角和其他部件,应采用小型压实工具进行夯实[5]。
2.5施工期间和施工后合理的路基检查
图1铁路沉降测量机械
在铁路建设中建立完善的监控系统是必不可少的,也是整个铁路建设质量的保证。检测系统不仅可以及时反馈施工过程中出现的各种问题,还可以提供全面的数据信息,为设计人员合理设计施工提供科学依据。它保证了铁路工程基础沉降系数的及时性和正确性。以下是对检测工作内容的详细分析。首先,建立一个能够全面准确地反映各种施工信息的检测系统。其次,还可以测量沉积系数,沉降量和当地环境对各种地质的影响。同时,还可以准确测量已完成基础的沉降系数,为施工人员提供具体数据,使工作人员准确了解基础沉降的具体原因。最后,在铁路工程建设完成后,管理和维护人员还可以为长期基础沉降系数提供数据支撑,为以后的工作奠定基础。因此,在实际施工项目中,只有现场检测数据的具体信息,更多的数据信息改善,动态设计工作得到加强。才能从根本上保证路基沉降控制的有效性[6]。
3.结语
铁路是我国国民经济和社会发展的重要基础设施,国家高度重视铁路安全工作,铁路工程的安全也是国家和社会各界最为关注的问题之一。施工单位施工期间必须坚持安全施工,认真落实安全生产要求,确保路基施工质量。在路基施工过程中,导致路基沉降的因素很多,质量控制和沉降预防是非常重要的,应在多方面进行监督检查。文章通过对路基施工的施工质量和沉降预防提出了一些建议和解决方案,希望能为大家提供一些帮助。
参考文献:
[1]陈远洪.某高速铁路车站路基沉降处治[J].郑州大学学报,2015(2).
[2]蔡双乐,张道金.内蒙某快速通道过渡段路基沉降特征成因分析[J].铁道勘察,2015(3).
[3]韩宜康.某高速铁路路段典型区域大面积路基沉降整治技术研究[J].施工技术,2016(5).
[4]周永胜.铁路路基施工质量控制与沉降预防[J].城市建设理论研究(电子版),2017(13):167-168.
[5]庞应刚,李安洪,徐骏,刘一.铁路路基沉降病害监测技术研究[J].铁道工程学报,2015,32(12):30-33.
[6]肖威,等.高速铁路路基不均匀沉降对CRTSⅢ板式轨道受力变形的影响[J].铁道科学与工程学报,2015,12(4):724-730.