铁路路基工程第三方检测项目探讨

陈 福

(中国铁路总公司工程管理中心，北京 100038)

1 概述

铁路建设中的第三方检测工作，是指由建设单位出资委托有检测资质单位对工程建设重要部位开展的质量检测，是保证铁路建设工程质量和安全稳定的重要手段。近年来，随着铁路建设标准的日益提高，为确保铁路建设工程质量，原铁道部先后发文明确对桥梁桩基和隧道衬砌等实施第三方检测。同时在“铁建设［2011］172号《关于开展隧道衬砌等铁路工程质量第三方检测的通知》”中，列出了路基填筑、路基挡墙、抗滑桩和锚杆(索)等四个开展第三方检测的路基工程部位，要求其检测工作比照执行。

该文件对路基工程的测试项目和检验频次没有给出具体明确的规定。因此，各建设项目开展路基工程第三方检测情况也各不相同，尤其是对一些影响路基安全稳定又容易出现问题的重要部位(例如软土地基处理、岩溶地基处理、过渡段等)，却很少开展第三方检测。为更好地发挥第三方检测的作用，有必要明确路基工程第三方检测内容。

2 铁路工程开展第三方检测的简要情况

2.1 开展第三方检测的工程部位

长期以来，铁路建设过程中的工程质量检测一般以施工单位自检为主。由于施工主体和检测主体的重合，难以避免检测方的检测结果受人为因素影响，特别是一些隐蔽工程，质量事故往往造成很大损失。铁路建设管理部门在不断总结建设经验教训的基础上，对关乎铁路工程安全稳定和容易出现质量问题的关键部位逐步推行第三方检测工作:高铁建设初期，为保证客运专线桥梁工程质量，原铁道部发文“铁建设函［2006］464号《关于做好铁路客运专线基桩检测工作的通知》”，明确要求“建设单位应委托经铁道部或建设部认定具备基桩质量检测资质的单位承担混凝土灌注桩桩身质量检测工作”;时隔5年后，在总结高铁建设经验的基础上，为彻底消除重要隐蔽工程的质量隐患，再次发文“铁建设［2011］172号《关于开展隧道衬砌等铁路工程质量第三方检测的通知》”，决定对隧道衬砌、桥梁桩基、路基填筑、路基挡墙、抗滑桩和锚杆(索)开展第三方检测。

2.2 第三方检测项目

(1)桥梁基桩第三方检测项目

混凝土灌注桩桩身质量检测方法主要有两种:桩长较小(约30 m)的用瞬态击振时域频域分析法，桩长较大的用声波透射法。

(2)隧道衬砌第三方检测项目

隧道衬砌第三方检测重点为衬砌强度、厚度、背后回填密实度、钢筋钢架分布等，特别是拱顶、仰拱部位应重点检测。检测方法为:混凝土强度采用回弹法，衬砌厚度、背后回填密实度、钢筋钢架分布等采用地质雷达全隧检测。

(3)路基工程第三方检测项目

铁建设［2011］172号文列出的路基工程部位，建设单位一般结合验标要求安排了第三方检测项目:路基填筑，检测压实系数K、地基系数K30或动态变形模量Evd等;路基挡墙:地质雷达检测墙体厚度、混凝土密实度、背后回填密实度等;抗滑桩:检测成桩质量，根据桩长不同可采用瞬态击振时域频域分析法或者声波透射法;锚杆(索):拉拔试验检测抗拔力，声波反射法检测锚杆长度和锚固密实度。

2.3 路基工程第三方检测现状及存在问题

(1)检测工作缺乏明确统一标准

“铁建设［2011］172号文”中只对隧道衬砌明确了第三方检测的具体项目及数量，对路基工程只列出了四个检测部位，要求其检测工作比照执行。因此，各建设单位虽然都按要求安排了四个路基工程部位的检测，但检测项目和频率各不相同，有的项目按照验标要求的检测指标和频率全检，有的则安排了部分指标并人为制定了检测频率。有些建设单位根据工程需要也安排了其他部位的第三方检测，如:CFG桩桩身质量和承载力检测，混凝土灌注桩桩身质量和承载力检测，预制管桩承载力检测，旋喷桩承载力检测，碎石桩承载力检测，岩溶注浆处理效果瞬态面波检测或电测深检测，路基过渡段瞬态面波检测等。

(2)有些检测项目作用不明显

第三方检测的目的是发现施工过程中没有察觉的工程质量缺陷，不能简单地理解为验标中规定检测项目的多一方检测。在执行过程中，有些检测项目花费了大量人力物力，但对排查工程质量问题效果不佳、作用不大。

路基填筑压实指标检测:包括压实系数K、地基系数K30或动态变形模量Evd等。很多建设项目虽然安排了较大的检测数量，但没有发现重要的质量缺陷，即使个别点不达标，经过再碾压一两遍后再次检测也可达标。原因是检测地段均是在施工及监理单位确认合格地段检测，第三方再检出不合格现象微乎其微。此外，检出个别不合格点，经过简单碾压处理，再次检测也就合格了。该项检测对排查路基工程质量缺陷作用不大。

锚杆拉拔试验:一般按照验标要求(锚杆总数3%)的检测频率安排第三方检测，从检测的总体情况看，该项检测基本全部达标，没有发现抗拔力不满足要求的现象。分析原因，主要是检测覆盖率较小，少数不合格锚杆可能没有被检查到。

(3)存在重复检测现象

路基工程第三方检测项目没有统一明确的规定，很多建设单位安排第三方检测项目时基本参照路基验标要求。同时，施工过程中，施工单位和监理单位都已经按照验标要求进行了检测，这样就导致了多方重复检测的现象，存在一定程度的资金浪费。而桥梁基桩和隧道衬砌则第三方检测内容都有明确规定，就不存在类似现象:桥梁基桩第三方检测已经纳入验标要求，施工单位和监理单位不再检测;隧道衬砌第三方检测项目，都是验标规定之外的检测项目，也不存在多方重复检测问题。因此，有必要明确路基工程第三方检测内容及对应验标检测项目的处理方案。

(4)重要部位存在疑问

结合近几年高速铁路建设经验，路基工程中对安全稳定影响较大的问题有沉降超标、局部沉陷、过渡段差异沉降过大等，这些问题曾经给铁路建设和运营造成了一些较为严重的影响和损失，其对应工程部位包括软土地基、岩溶地基以及过渡段内部质量，这都是应该重点排查的工程部位。但是，针对这些部位并没有文件明确要求开展第三方检测，该不该进行第三方检测存在疑问。有些建设项目因为重视就开展了第三方检测，但检测费用出处缺乏依据;有些项目因为没有明确依据就没有进行第三方检测，虽然不违反规定，但可能遗漏一些影响安全稳定的质量缺陷。

3 路基工程主要试验检测项目分析

3.1 地质资料核查

验标要求用静力触探检测地基承载力，施工单位每100 m正线路基检查2点。由于静力触探试验只适合软土地基，在非软土地基上需要采取其他手段，如动力触探等。地质资料核查是设计资料核查的基础，特别是涉及软土、松软土地基，对地基处理方案起到决定作用。该项试验专业性强，操作复杂，各施工单位检测的能力参差不齐。如果开展第三方检测，将有利于提高地质核查水平。

3.2 基桩检测

主要包括搅拌桩、旋喷桩、CFG桩、预制桩、钻孔灌注桩等成桩质量和承载力检测。其中搅拌桩、旋喷桩的成桩质量由施工单位自检钻心取样，检验数量为桩总数的2‰，桩基承载力试验由施工单位委托机构抽检，检验数量为桩总数的2‰。CFG桩、预制桩、钻孔灌注桩等成桩质量和承载力检测均由施工单位委托检测机构抽检。检验数量:桩身质量小应变检测为桩总数的10%，承载力试验为桩总数的2‰。目前，路基基桩质量检测一般由施工单位委托检测机构完成，但有些建设项目仍然出现了软基沉降过大的现象。从对地基处理加强质量管理角度出发，最好对基桩质量开展第三方检测。

3.3 岩溶处理效果检测

验标中列出了瞬态面波、电测深和电磁波CT等三种物探方法，但常用方法为前两者，检验数量分别为:瞬态面波检验注浆孔数的5%;电测深法测线长度为整治线路长度的10%。检测专业性较强，施工单位一般委托检测机构进行。由于岩溶地质复杂多变，注浆处理完全在地下进行，处理效果难以掌控，而上述检测项目覆盖率较小，以点代面，容易遗漏岩溶处理缺陷。因此，需要研究适合全面普查岩溶处理效果的检测方法，及时消除岩溶处理遗漏，提高岩溶处理工程质量。该项检测专业性强，适合有资质的检测机构来完成。

3.4 路基填筑压实指标

3.5 路基挡墙检测

路基挡墙质量控制重点是现场浇筑挡墙，工程中采用最多的是重力挡墙。验标中规定的检验项目主要是材料检验、施工过程检验和结构尺寸检验等，对于成品质量检验，参照隧道第三方检测做法，主要是利用地质雷达检测墙体厚度、混凝土密实度、背后回填密实度等。从已开展的第三方检测情况看，发现问题较少。

3.6 抗滑桩检测

检测项目重点是桩身质量检测，验标中已有明确要求:用低应变检测、声波透射或其他无损检测方法。该项检测一般参照桥梁桩基的做法，委托第三方检测单位全部检测。

3.7 锚杆(索)检测

根据工程需要，常用的有普通锚杆、预应力锚杆、预应力锚索，三者检验项目有所不同。普通锚杆:验标要求拉拔试验检验锚杆总数的3%，有些项目还安排了第三方检测低应变测试锚杆长度和锚固效果;预应力锚杆:验标要求拉拔试验全部检验张拉力，有些项目也安排了第三方检测低应变测试锚杆长度和锚固效果;预应力锚索:验标要求拉拔试验全部检验张拉力。这几项检测专业性都很强，而且三项工程的检测内容有所区别，适合专业检测机构来完成。

3.8 过渡段检测

除了按照路基填筑指标进行检测外，有些建设项目还委托第三方检测单位用瞬态面波法检测过渡段内部缺陷。

4 路基工程第三方检测的部位和项目分析

铁路工程开展第三方检测的目标指向是涉及铁路安全稳定的关键部位和易多发问题，先期开展第三方检测的桥梁桩基和隧道衬砌都是重点突出，目标集中，抓住了工程的最关键部位。路基工程包含的工程项目繁多，如果从工程部位重要性方面分析，会发现很多部位都很重要，难以取舍。但第三方检测又不宜全面开花、面面俱到，甚至取代施工单位自检和监理单位抽(平)检。较为简便有效的分析方法是，针对近年来路基工程的突出问题开展第三方检测，及时排查发现，尽早整治处理，消除隐患。总结近年来铁路建设中出现的影响较大的路基问题，主要有:软基沉降超标、岩溶路基局部塌陷、过渡段局部塌陷或沉降超标等，第三方检测工作最好围绕这些问题开展。

4.1 软基沉降超标的检控重点

软土路基沉降超标是高速铁路建设中首要控制问题，该问题的直接原因是软土地基处理不到位，主要表现为桩长不足或成桩质量不好等，纠其原因在于两个方面:地质资料核查不到位或者施工过程质量控制不到位。

地质资料核查是容易被忽视的环节，而且静力触探试验操作复杂、专业性强，该项工作往往不够扎实，有时设计桩长与地质资料不符问题未被发现，造成软基处理不到位。施工前做好地质资料核查可以避免桩长不够，成桩后承载力检测也可发现该问题。

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施工过程控制环节比较复杂，提钻速度、混凝土质量、泵送压力等环节控制不好都可能影响成桩质量，现场很难做到所有环节丝毫不差。因此，成桩质量检测非常重要，小应变检测是成桩质量测试的常用方法，静载试验是检验软基处理效果的重要手段。

4.2 岩溶路基局部塌陷的检控重点

岩溶路基局部塌陷问题在近几年偶有发生，但这种问题可能造成的后果非常严重，在工程建设过程中应该严控。岩溶地基处理效果检测常用方法有瞬态面波、电测深法等，检验数量分别为:瞬态面波检验注浆孔数的5%;电测深法测线长度为整治线路长度的10%。检测覆盖率较小，是处理缺陷未被发现的原因之一。引入适合全面普查岩溶处理效果的检测方法，及时消除岩溶处理遗漏，是杜绝岩溶路基塌陷的重要途径之一。

连续面波法和高密度电法是常用的岩溶物探方法，测试原理与瞬态法和电测深法类似，但测试速度较快，适合较大范围连续检测，有利于全面排查岩溶地基处理缺陷和遗漏。

4.3 过渡段塌陷或沉降超标的检控重点

过渡段是路基与桥涵、隧道的刚性结构物间衔接的过渡地段，比普通路堤标准要高，但由于施工场地狭小，难以使用大型机械展开大面积作业等原因，施工过程稍有疏忽就可能埋下缺陷隐患，常见的问题就是沉降超标(特别是无砟轨道的差异沉降要求很高)，偶尔也会发生过渡段塌陷的严重情况。因此，过渡段内部缺陷应该重点排查。

目前，有些建设项目用瞬态面波法或地质雷达检测过渡段内部缺陷，发现了一些问题并及时进行了整改。

5 关于路基工程第三方检测工作建议

路基工程第三方检测建议重点围绕控制软基沉降超标、岩溶路基塌陷、过渡段沉降超标等问题展开，检测工作安排上还要考虑铁路等级、检测手段适用性、检测频率、经费出处等因素。路基工程第三方检测工作具体建议如下。

5.1 软基处理检测

(1)检测范围

高速铁路正线中采用桩基础处理的软土地基。

(2)检测项目及数量

采用静力触探核查地质资料，复核设计桩长，按照验标要求，每100 m正线路基检查2点。

CFG桩、预制桩、钻孔灌注桩:按照验标要求，桩身质量小应变检测为桩总数的10%，承载力试验为桩总数的2‰(每工点不少于3根)。

搅拌桩、旋喷桩:按照验标要求，成桩质量钻心取样检验数量为桩总数的2‰(每工点不少于3根)，桩基承载力试验为桩总数的2‰(每工点不少于3根)。

(3)检测费用出处

上述三项检测内容都属于验标范围内的检测项目，改由第三方检测单位检测后，施工单位可不再重复检测，检测费用不另行增加。

5.2 岩溶地基处理效果检测

(1)检测范围

各等级铁路岩溶地段路基。

(2)检测项目及数量

连续面波法和高密度电法中二者选一全面排查，测线布置为:单线铁路可沿线路中线布置，双线铁路可在线路中心左右4 m各布一条测线，站场范围可每10 m布一条测线。具体检测方法为:岩溶处理前，要结合地质钻探情况，选择有代表性地段，进行连续面波和高密度电测试验，摸清各种地层对应两种检测指标的基本值。注浆后，经钻探和注水试验检测合格后，同时在该段进行两种测试，选定检测效果好的测试方式，并根据注浆前后测试数据制定检测标准。

(3)检测费用出处

两项检测内容都属于验标范围外的检测项目，应由建设单位根据相关文件要求增加第三方检测费用。

5.3 过渡段内部缺陷检测

(1)检测范围

各等级铁路的路桥、路隧、路堑过渡段和涵顶填筑小于2.5 m的路涵过渡段。

(2)检测项目及数量

地质雷达和瞬态面波法两者选一进行过渡段内部缺陷检测。

(3)检测费用出处

该检测项目不在验标范围内，应由建设单位根据相关文件要求增加第三方检测费用。

6 结束语

铁路工程开展第三方检测是在总结近年来建设经验的基础上，针对施工方法局限和过程管理漏洞等采取的弥补措施，先期开展的桥梁基桩和隧道衬砌第三方检测取得了很好的效果，常见多发问题得到了控制。路基工程项目繁多，第三方检测工作只有从控制重点突出问题入手，才能做到有的放矢、发挥作用。笔者认为，当前路基工程最应该控制的突出问题是软基沉降超标、岩溶路基局部塌陷、过渡段沉降超标等，第三方检测工作最好围绕这些问题开展。

［1］ 铁建设函［2006］464号 关于做好铁路客运专线基桩检测工作的通知［S］

［2］ 铁建设［2011］172号 关于开展隧道衬砌等铁路工程质量第三方检测的通知［S］

［3］ TB 10751—2010 高速铁路路基工程施工质量验收标准［S］

［4］ TB 10752—2010 高速铁路桥涵工程施工质量验收标准［S］

［5］ TB 10106—2010 铁路工程地基处理技术规程［S］

［6］ TB 10013—2010 铁路工程物理勘探规程［S］

［7］ 李越兴，曹哲明．地震反射波在宜万铁路岩溶探查中的应用［J］．工程地球物理学报，2007，4(2):105-108

［8］ 肖立峰．综合物探方法在施工后岩溶探查中的应用［J］．工程地球物理学报，2012，3(9):160-164

［9］ 蒋小珍．线性工程路基岩溶土洞(塌陷)灾害防治综合研究［D］．中国地质大学(北京)，2008