关于铁路路基防护施工技术的要点探究

关于铁路路基防护施工技术的要点探究

刘万章

中铁北京工程局集团第五工程有限公司， 浙江 杭州 311100

摘要：近年来，铁路建设规模随社会经济的发展而逐步扩大，但在施工期间相继出现各类问题，例如路基失稳等，严重影响铁路线路的整体通行服务水平。为给铁路全线运行营造安全的环境，必须做好路基建设工作，采取行之有效的防护措施，以此推动铁路工程行业的发展。

关键词：铁路路基防护；施工技术；要点探究

引言

随着我国铁路的快速发展，铁路的运营安全问题便成为重中之重，其中能够实时监测铁路的路基沉降是保证铁路安全的重要先决条件。铁路线路不可避免地会经过一些环境恶劣地区，由于雨水、泥石流等环境因素的影响导致路基下沉，最终导致行车事故。同时由于地质灾害多发生在荒无人烟处，缺乏供电支持，常规人工检测方法效率低下，且无法随时了解现场的动态监测结果，很难达到及时预警的目的。因此，本文主要研究一种新型路基沉降监测系统，该系统在采用北斗卫星对路基沉降进行沉降位移监测的基础上，结合惯性技术进行路基沉降的位移监测，对于提高铁路系统的安全预警、促进沉降观测工作的研究与发展都具有十分重要的意义。

1 铁路路基影响因素分析

1.1 双重载荷作用

铁路在施工完毕并经过验收继而投入使用之后，在铁路实际使用过程中，将产生下属两种载荷：第一，将产生永久载荷作用。永久载荷作用是指在铁路轨道上不存在列车时，铁路路基部分将不间断地受到源自上方铁路的载荷作用。第二，铁路路基将受到可变载荷的影响。可变载荷是指在铁路上存在正在运行的列车时，列车行驶过程中会对的路基产生可变载荷作用。可变载荷作用将在一定程度上会影响铁路路基的使用寿命以及其稳定性。当路基稳定性不足时，进而会对行车过程产生一定程度的不利影响。

1.2 环境干扰

铁路路基在使用的过程中还会长时间受到较强的环境干扰。高强度的环境干扰主要是由高速铁路路基的使用环境所决定的。铁路路基的使用过程属于完全暴露使用，其周围区域的气温条件、湿度条件以及相应的气候条件都会对铁路路基的使用寿命产生不利影响。举例而言，如果铁路路基位于西部干旱地区，西部地区风沙情况比较严重。因此在通常情况下，位于该区域的铁路路基都会出现不同程度的风蚀现象，同时还伴随有程度不一的风沙掩埋。

2 重要性

我国铁路路基病害类型具有多样化特点，针对病害产生原因采取措施，可以从根源解决问题。路基病害产生原因与所在地质状况有密切关系，或是路基修建设计方案存在不合理之处，或是路基施工过程中操作不规范，每个环节都会对铁路路基质量产生影响。

3 铁路路基防护施工技术的要点探究

3.1 锚孔钻进

锚孔钻进施工的扰动性较大，为给施工创设良好的环境，需提前组织坡面测量作业，根据所得结果确定合适的钻孔点，配置性能良好的钻机。完成钻机的安装作业后检测其位置情况并合理调整，使其精准就位，随后对钻机采取固定措施，确保设备在运行期间可始终维持稳定。严格控制误差，其中纵横误差应在±50mm内，高低误差应在±100mm内。结合现场施工条件，拟采用无水干钻的方式组织施工作业，期间加强对地层情况的分析，以此为依据合理调整钻速、钻压等相关工作参数，完整记录各项数据，为后续的分析工作提供可靠的依据。伴随钻进作业的持续推进，当其达到设计深度要求后不宜立即拔出钻头，应继续钻进1～2min并清理孔灰，以免出现孔底被淹没的情况。此外，孔壁不可残留任何杂质，结束钻孔作业后利用高压空气清孔，期间风压应维持在0.2～0.4MPa。结束锚孔钻进作业后，由现场监理做全面的检查，若无误则进入后续施工环节，否则需及时调整。

3.2 虚铺厚度控制施工

在铁路路基施工过程中，需要在结构物外、放样边桩和中桩上利用油漆等材料对实层厚度以及虚铺厚度进行准确标明。然后，利用网格线将全部网格中的卸料量进行分析和计算。在网格间距尺寸控制方面，笔者认为，横向宜确定为6m，纵向宜确定为7m。在方法选择方面，填筑施工将采用三阶段、四区段、八流程的方法。除此之外，在实际施工过程中为了确保填筑施工高质量完成，相关施工主体需要对料源进行定期检查，通过室内标准对施工实际中的控制指标进行及时科学的调整，以使工程最终质量得到相应保证。在压实厚度方面，每层宜控制在25～30cm之内。运用重型振动碾时，初选以静压1次、轻压2次、强压3次的频率进行，最终碾压频率以填筑工艺试验结果确定。

3.3 骨料问题

对于混凝土中使用的骨料需要从多个角度评价，主要的评价指标包括形状、颗粒级配、表面结构、泥块含量、混凝土含泥量、所含有害物质等。这些指标都会对骨料的质量产生一定影响，要特别重视含泥量。混凝土中泥块的含量不能超过3%，否则即便增加减水剂，混凝土质量也无法达标。例如，某建筑工程施工采用C30灌注桩混凝土，对混凝土进行试配的过程中，当减水剂比例为1%时，能够满足工程要求，包括流动性、坍落扩展度等，但是在施工过程中按照实验数据加入减水剂，不能满足工程要求，也无法达到规定标准。专家检查分析后得出结论，产生这种现象的主要原因是细骨料中含泥量超标达到6%，导致减水效果受到影响，加之粗骨料颗粒形状不同，也会影响减水剂减水效果。混凝土的流动性会随着材料和粗骨料的增多而降低。经过科学分析，提高混凝土实用效果，增强混凝土强度，仅仅依靠减水剂是不够的，需要优化配合混凝土，才能获得良好效果。

3.4 防冲刷措施

受路线设计等因素的影响，部分路基在建设时将遇到河流、水库等特殊地段，该段的路基受水流冲刷的影响较大，难以有效保证路基的稳定性。对此，需要以路基实际情况为准，采取相适应的防护措施，保证路基在极端环境下依然可维持稳定。鉴于路基易受到冲刷的情况，可通过修建支挡结构的方式加以处理，构成完整的防护屏障，以免稳定性不足的路段受到冲刷。支挡结构的应用效果较好，但要注重对尺寸的控制，可采取分段依次设置的方式。做好支挡结构基坑开挖前的准备工作，即配套完善的排水设施;按照基坑尺寸要求合理开挖，成型后配套墙后排水设施，再组织路堤的回填作业。需注意的是，填料对支挡结构的使用效果具有明显影响，因此，需加强对此类材料的质量控制。

4 结束语

本文设计研发的的铁路路基沉降实时监测系统可以及时、准确地掌握铁路沿线隐患区域的安全状况，帮助铁路工作人员快速定位沉降地点并为其提供安全预警决策，降低因沉降灾害带来的生命威胁以及财产损失，可以有效地解决传统方法存在的工作量大、距离受限以及自动化程度低等不足，具有高精度、全天候以及自动化程度高等特点，相对于同类产品具有突出的技术特点和显著进步，极大地促进了沉降观测工作的研究与发展，有重要的实际意义和广阔的应用前景。

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