铁路既有线高边坡路基的施工技术研究

刘汉勇

摘要：本文通过介绍铁路既有线高边坡路基施工中遵循的基本原则，分析施工中存在的施工方案不合理、排水固结工作不到位、填料不合格等问题，并以某工程为例，详细介绍高边坡路基施工中的技术要点，具有一定的实践意义和参考价值。

关键词：铁路；高边坡路基；填料；质量

随着经济的快速发展，交通建设工程越来越多，而铁路作为主要的交通运输方式，其需求日益高涨，现有的铁路运营能力已经无法满足社会经济生活的需求了，于是需要对旧线进行改造或是在旧线附近修建新线[1]，尤其是在铁路既有线的高边坡路基施工中，一方面要保证不会影响到既有线的正常安全运营，一方面又要保证施工进度，这就要求设计人员加强铁路既有线高边坡路基施工技术的研究，设计出最佳施工方案。

1 铁路既有线高边坡路基施工概述

高边坡路基施工应遵循以下基本原则[2]：第一，尽量在旱季完成施工，在雨季来临之前完成施工，保证施工进度。第二，合理设计排水方案，在整个施工中做好排水工作。第三，开挖路基时要根据实际情况采取有效的支护措施，保证路基开挖的稳定性，保证高边坡路基施工的安全。第四，加强高边坡路基施工的沉降变形监测，一旦出现问题，立即采取有效措施解决，避免事故的扩大化。第五，编制科学合理的施工组织设计，做好施工测量、机械准备、施工工艺准备等工作。

2 铁路既有线高边坡路基施工中存在的问题

第一，路基施工方案不合理，这主要表现在设计计算的不合理和地基处理方式的不合理两个方面。在高边坡路基施工设计中，应该根据工程的特性和铁路既有线高边坡路基设计的原则进行综合考虑，通过反复的验算、沉降分析等，设计出科学的施工方案。但是，目前，很多工程在设计阶段存在一些计算的失误，这就给后面的设计带来重大影响，无法保证路基工程的质量，甚至对周围环境产生重大影响。在地基处理方式上，由于铁路既有线的高边坡路基施工项目中，由于区域的不同，经常会遇到不同的地质条件，这就需要进行针对性设计。但是，目前还有一些路基施工方案不够合理，地基加载后难以满足设计的需求，甚至会因荷载过大而导致路基的沉陷等问题[3]。

第二，排水固结工作不到位。排水工作是高边坡路基施工的一个重要內容，是保证施工稳定的一个重要措施。但是，实际工程中，许多工程项目的排水固结施工方案不够合理，没有充分考虑到施工场地的地质水文条件，一定程度上增加了地基中孔隙水的排放距离，影响了排水的畅通。

第三，填料不合格，在高边坡路基施工中，填料中掺杂有腐殖土、种植土等不合格的劣质土时，导致填料的有机质含量大，容易出现化学反应，降低了填料的强度和抗水性，给路基的沉陷、塑性变形埋下隐患，不利于施工安全[4]。

3 铁路既有线高边坡路基施工技术要点分析

3.1 工程项目概述

某项目为铁路既有线的改造工程，改造项目的施工位置位于高山峡谷区，大部分路基为高挖高填方的高边坡路基，填方高度达到40m，而且，部分施工地点的土层为软弱土层，这就对路基的施工技术要求非常高，必须制定完善的施工方案，保证路基施工的安全和稳定。

3.2 高边坡路基施工技术要点

3.2.1 仔细研究施工方案，正确认识路基施工技术

该项目中有一段的地基是软土地基，其厚度约8m，对此，在设计规划阶段，决定采用砂垫层+土工隔栅+振动沉管碎石灌注桩的方式进行地基处理，同时，加强施工现场的变形监测，实现动态化管理。在施工前，项目组对设计方案进行深入研读，仔细研究施工技术，从而制定针对性的施工管理方案。设计方案中，明确规定碎石桩的单桩承载力在600kPa以上，要达到这一目标，就必须严格控制每一根碎石桩的密实度，但是实际施工中存在土体含水量不固定因素的影响，受到外界环境的影响，因此施工中不能仅依靠试验桩来确定施工中的各项参数，而应该在施工中不断进行试验检测，详细记录碎石桩施工中的贯入时水压、冲水量、深度、电流变化、压入的碎石量等，并参考变形监测数据对碎石桩的施工技术参数进行调整，保证单桩的施工承载力和质量。

3.2.2 排水固结工作

根据地质水文条件制定科学合理的排水固结方案。例如：在粘土地基中，由于其富含有机质，故而可以采用水平砂垫层+竖向排水结构形成排水固结系统，这样不仅能缩短地基中孔隙水的排放距离，改善排水的边界条件，还能加速地基的固结。用粗砂做水平砂垫层，其中层厚在50cm左右，宽度则延伸到路基两侧的1m，保证排水的顺畅。在路基施工前，先铺设30cm厚的砂垫层，形成一定的坡度，然后安装竖向排水结构。这种排水固结技术施工简单、机械设备简单，尤其适用于粘土地基中。

3.2.3 加强路基填料的质量控制

高边坡路基施工中，应根据边坡开挖的实际情况确定路基填筑材料。若填方具有多砂岩性和路基少沉降的特点，则采用填石路基，另外，受到爆破工艺的影响，填料的粒径可能无法满足要求，这个时候就需要增加一道工序，如：在挖方区域增加一台破碎机，或是在破碎机上增设一个破碎头，实现石料的深层次破碎，在填料粒径达到设计的要求后，按照要求进行填方施工。通过保证填料的施工质量，保证填料在被压实过程中紧密固结，避免出现二次沉降现象或是二次固结现象，有效提高施工效率和质量。

3.2.4 组织好压实工艺

首先，严格控制填料的含水量，将其控制在2%左右。其次，对压实工艺进行试验研究，在确定好压实工艺后准备好相关的碾压整平机械设备等，工作人员严格按照施工要求和规定进行机械设备的正确操作。再者，在本次项目中，经过调查发现很多填料都是强风化岩或弱风化岩，因此，施工时的天气对填料的含水量有重要影响，压实工艺必须在良好的天气状态下才能发挥最佳效果。另外，在本次项目中，土工隔栅是排水固结系统的一个部分，在使用重型碾压设备时，碾压施工中难免对土工隔栅产生一定影响，对此，通过详细的市场考察发现羊足碾的压实效果好，而且不会对土工隔栅造成影响，因此将其作为本次施工中的碾压设备。在该项目中，具体的压实工艺流程为：先利用羊足碾对路基进行强振压实，然后用推土机进行路基的收平，接着用普通压路机进行最后的压实和收平。

3.2.5 科学的安全防护体系

该段路基的施工要在不影响邻线正常运营的基础上进行，必须保证不能出现飞石、滚石等对周围的建筑、铁路轨道、电缆等造成影响。因此，本次工程中制定了完善的安全防护方案，将挡土墙与格力防护、近体防护有机结合起来，形成三级防护体系，有效保证了施工的安全。

结束语

在铁路既有线高边坡路基施工中，要了解设计方案的内涵，领会设计意图，并在此基础上合理进行施工组织设计，明确每一个环节的施工步骤，不断完善施工方案，保证施工质量。在路基施工逐渐完成的过程中，填方对地基的土压力也会日趋稳定，沉降变形的速度明显降低，保证地基的稳定，保证其强度和稳定性，提高路基施工质量。

参考文献

[1] 饶祯容.既有线土石方施工技术[J].商品与质量·建筑与发展，2014，（3）：156-156.

[2] 刘建文.近邻铁路既有线高边坡路基石方施工技术[J].黑龙江科技信息，2009，（19）：227-228.

[3] 胡天浩，薛元，赖紫辉等.紧邻高速铁路运营线增建二线路基工程的安全防护设计[J].甘肃科技，2014，30（9）：104-106，81.

[4] 汤书琴，崔进波.浅谈预应力锚索在铁路路基高边坡防护加固中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（20）.