软土地区铁路复线路基工程施工技术要点探析

2016-07-17董彦军

大科技 2016年1期

关键词：复线路堑路堤

董彦军

（中铁四局集团第二工程有限公司）

软土地区铁路复线路基工程施工技术要点探析

董彦军

（中铁四局集团第二工程有限公司）

本文首先介绍了铁路复线地基施工软土地基处理技术，然后分析了软土地区铁路复线路基施工技术，最后具体探讨了软土地区铁路复线路基工程施工中存在的若干问题，具有一定的借鉴价值。

软土地区；复线地基；施工技术

1 铁路复线路基施工软土地基处理技术

地基处理技术已经有了较长的应用历史，据有关记载显示早在两千年以前，我国就已经应用了在软土之中夯入碎石等压密土层的夯实方法，而随着科学技术的发展，软土地基处理技术也得到了较快的发展。

软土地基存在沉降大、强度低的弱点，使其无法满足建筑物强度的有关要求。对于这两个弱点进行研究出现了相应的软土地基处理方式：

1.1 加外力法

所谓的加外力法就是通过施加外力，使得土体之中的空隙与水分大大减少，进而使得土体颗粒之间的间距有效缩短，增加土体的密度，从而使得土体的承载力得以有效的提高。加外力法常用的方式有：振密挤密法、置换法以及排水固结法，这些方法在工程实践之中具有具体的处理方式，应该根据具体的工程情况进行具体的选择。

1.2 化学加固法

化学加固法就是指通过在地基之中添加化学剂的方式，使得土体颗粒粘结起来，进而大大增加土体的粘度，使得地基承载力得以有效提高的一种方法。在工程实践之中应用化学加固法的方式包括：旋喷法、深层搅拌法以及注浆法，主要适用于湿陷性黄土、粘性土以及砂性土等。

1.3 改善地基应力与变形条件

这一方法主要是努力把不均匀的外荷载作用于地基表层之上，使其变为均匀的应变分布与应力分布，有效改善地基受力的条件，提高其稳定性。这一方法在工程实践之中的做法主要包括：反压护坡法、拌合土垫层法以及砂垫层法，其主要适用于湿陷性黄土与浅层软土之中。

1.4 加筋法

加筋法主要是通过在土层之中埋设具有较大强度的受力杆件、拉筋、土工聚合物等的方式，有效降低沉降问题，提高地基的承载力。在工程实践之中加筋法的做法主要包括：树根桩法、土钉、加筋土土层锚杆、土工聚合物等，这一方法通常应用于挡墙与回填土之中。

软土地基处理方法的选择应该具体结合铁路复线建设的相关要求。在进行软土地基处理方式的选择时，应该充分考虑到地基处理方式对建成线路产生的影响。通常而言在软土地基处理方式的选择时应该注意以下两个方面：①做好前期的勘察与设计工作，选择科学恰当的软土地基处理方法；②注意处理方法对既有铁路线路产生的影响，选择适当的处理方案。

2 软土地区铁路复线路基施工技术

2.1 复线路基工程施工方案研究

铁路复线在路堤与路堑工程施工中，具体填料的选择应该有效利用工程地的资源，充分考虑工程质量、环境与工程造价等因素；而且在工程施工中，应该考虑控制差异沉降问题，编制出适当的工程施工方案。

2.1.1 填料的选择

当前国内外工程分类法主要有两大体系：统一分类法与粒度成分法，这两大体系在我国工程部分都有所体现。不管是粒度成分法还是统一分类法，都认为土的塑性与粒度大小是影响土体强度的一个重要指标，土体的透水性越好、颗粒越大，塑性指数越小，相应的土体的强度也会越高，所以，在填料分类时应该根据土粒径的大小进行划分。当前软土区域铁路复线施工填料的选择仍然存在一些问题，比如说：①填料分类的依据较为单一，土类与岩石类的土性没有明显的区别。路基填料主要包括土类与石类；②局部粒组存在划分界限不恰当的问题；③填料分组仅仅考虑土的可压实性，并没有充分考虑土的变形性；④在铁路系统之中把两种分类标准进行统一的探讨。通过一系列的调查研究发现，工程填料的选择应该根据具体的地理环境与工程实际来选择。

2.1.2 复线工程路堤与路堑的施工

软土地区铁路复线路基工程施工方案的选择不仅应该结合工程的特点，还应该考虑新路基与劳路基结合部分的不均匀沉降问题。当前铁路复线地基工程中不均匀沉降问题的解决方案主要包括：开挖台阶法、土工合成材料以及间隙法。

2.2 工程完工之后的沉降观测

就铁路客运专线而言，软土地基的沉降控制问题是一个难题。沉降控制是一个十分复杂的系统工程，应该从许多方面共同进行研究与控制。除此之外，铁路运行对线路的平顺性具有较高的要求，因此对工程完工之后的差异沉降也有严格的要求，这就使得软土地基在铁路筑路上十分复杂，大大增大的工作的难度。软土地区铁路复线地基工程施工之后的沉降控制主要考虑下列因素：经济效益、控制目标、设计标准、施工能力、施工条件、工期要求、地质与环境条件等。应该把勘查、设计、监理以及施工等有机的结合起来，建立起一个系统的工程，进而使得软土地基处理之后能够满足铁路复线路线的平顺性与稳定性要求。

3 软土地区铁路复线路基工程施工中若干问题研究

3.1 既有线路的改造

在铁路复线路基施工中常常会涉及到既有线路的改造，改造方法主要有两种：①利用行车间隙开展施工；②开天窗。下面将分别对其进行简要的介绍：

3.1.1 利用行车间隙施工

利用行车间隙施工需要做到以下几点：①分析预设相应的前提条件，比如说：在封闭区间进行施工，比考虑车流密度差异变化问题；列车的运行时间平均隔开，不考虑变化问题等。②分析计算：需要计算一些系数，比如说：每日中断作业时间、施工的行车干扰系数等。通过研究发现，在既有线路上开展行车间隙施工时，列车对数会对工作效率产生一定的影响，就科学施工角度而言，应该运用封闭线路的施工方式，降低行车间隙施工应用项目的数量。

3.1.2 开天窗

在封闭线路施工中通常应用开天窗的方式，这里的“天窗”主要指的是列车运行途中不铺画、调整列车抽减运行，给列车营业线维护与施工作业预留一定的时间。通常而言，天窗可以分为两类：V形与矩形。在开设天窗时应该遵循一定的原则，比如说：应该尽量降低设备所需的维修成本、应该尽量提高施工与维修效率等。除此之外，开天窗的时间可以安排在白天也可以安排在夜间，两种时间安排各有利弊，具体时间的选择应该根据具体的工程情况确定。

3.2 复线施工路堑排水与防护问题研究

在一些软土地区开展铁路复线路基工程施工中，经常会预见风化石地段路堑与土质路堑，在进行开挖过程中，如果遇到连雨天气，极易出现路堑边坡坍塌问题，对于这些问题，在铁路复线路基工程路堑防护中应该做到：①在开挖堑坡前将排水系统工作做好，保持天沟排水的通畅性；②依照路堑施工条件与地质情况，在开展跳槽工作面开挖时期长度应该具体视施工力量与地质情况而定；③在边坡开挖工程的路堑施工中，在适当的施工条件下，可以在变坡位置根据设计预先做好边坡锚杆的工作，从而有效提高边坡路堑开挖后上部土层的稳定性；④在路堑边坡工程施工中，应该将排水系统工作做好，确保侧沟排水的通畅性等。

3.3 复线施工路堤排水与防护问题研究

在软土地区铁路复线路基工程施工中，复线路堤通常在既有路堤的一侧拓宽填筑，也可能于换边拨接点的两侧进行分开填筑，致使路堤塌滑的原因主要包括：新填筑的路堤较为松软，由于雨水的渗透容易产生较大的沉降量，导致新填路堤的塌滑问题；在老路堤边坡之上开挖台阶不规范问题；在填筑路堤中所填筑的片石数量较少等。针对这些问题提出的防护对策主要包括：①彻底清除既有路堤边坡上的坡面附属物；②做好台阶的开挖工作；③在水网区域进行片石基础填筑施工时，根据具体的设计要求，选择足够的片石开展填筑工作等。