铁路工程路基施工技术探讨

魏丽珍

摘 要 由于铁路工程的特殊性，路基施工中任何一个工序的疏忽都可能会给未来线路的运营生产带来安全隐患，在施工时一定要遵照标准和规程来进行，只有进行科学有序的组织，避开诸多不良因素，才能建设出一条高质量的线路。太兴铁路工程为国家Ⅰ级铁路，设计标准为重型轨道铺设无缝钢轨时速120公里标准线路，中铁六局集团公司施工的太静段正线长94.5km，经过科学组织施工，已于2015年全线开通运营。本文就新建的国家一级铁路太兴铁路路基施工过程中的施工技术等管理控制做了回顾和探讨，以供参考借鉴。

关键词 路堑开挖;路基填筑;施工技术

1施工准备

施工作业前进行实地排查，逐一探明地上、地下有无管线，管线联系产权单位进行拆除、改移。在施工调查的基础上再详细搜集施工所牵涉的外部技术资料、数据、图像等一手资料。填筑前，在工点附近引临时水准点，放出线路中桩、填筑边线或开挖边线。细化施工作业指导书、下达针对性的技术交底。针对个别特殊工序单独编制专项施工方案。

2路堑开挖

路堑开挖通常采用挖掘机和大吨位自卸汽车共同作业，也可采用铲运机进行挖运，对空间不足的地段和靠近路堑底部使用小型机械机具加人力配合施工。合理设置便道，开挖工作面的位置、施工次序，做到运输与挖掘、排水与防护统筹有序进行。路堑开挖时按设计的边坡由上至下分层逐一进行，开挖面的排水坡要保证不小于百分之四，并且保持边坡平顺。开挖时不要挖断岩层，采取防止振动的措施，减少对原岩层的扰动。开挖时经常检查堑坡顶、坡面，对危石和裂缝等不稳定情况进行处理。如果坡顶距离开挖线较近有建筑物或重要的结构（如高压电铁塔）、危石等必须做好防护或在清除危险后再进行施工。当路堑开挖达到设计要求的标高值时，核查土质是否和勘察设计资料一致，否则及时提出变更申请。路堑地段的附属工程同时施做尽早完工，并制订相应的成品与半成品保护措施，确保边坡的稳定性和路基本体的整体性密实性。

2.1 路堑排水系统施工

路堑施工前先做好临时或永久排水构筑物的施工，时刻形成一套完善的排水系统。堑顶为土质、软质岩时，天沟及时铺砌或采取防渗措施，开挖区保持排水系统通畅，提前排走不利于边坡稳定的各种地面水流或地下水，并与既有的排水系统形成匹配，排出的水流禁止冲刷路基，不得影响附近的道路和耕地，更不能危害到附近房屋、塔台的地基稳定。每段开挖工作完成后，对边坡进行及时防护，深路堑开挖要做到一个平台、防护一个平台，当防护不能及时随开挖进行，要留够满足工序要求的保护层，等做防护工程时再进行刷坡[1]。

2.2 深路堑开挖施工

深挖路堑采用“先纵向分段、后竖向分层，再阶梯挖掘”的方式施工;深挖路段优先安排施工，在太兴铁路西张至土堂段，已逐渐进入山区地段，路堑开挖深度多处深达十几米，进入柳林河汾河二库区段，路堑开挖深度达三四十米，中间设置平台多，这就要求防护、排水与路堑成型科学组织有序进行，开挖一个台阶防护一个台阶，直至达到堑底的设计标高。开挖过程中随时检查测量边坡位置，防止边坡出现超挖和欠挖;边坡部位预留一定厚度的土层，然后人工进行边坡修整。开挖到有边坡平台的时候，也必须预留保护土层，待施工平台及截水沟时再整修，表面的排水坡度一定要达到向外侧倾斜4%的要求，坡面上的坑洞、低洼处的树枝等杂物清除后，要补填紧实。防护构筑物紧跟开挖，尽早完工。砌筑侧沟时，严格按照设计坡度来控制，基底整平压实，基底地基承载力一定要达到设计的要求。侧沟通常采用人工开挖，有条件的可借助小型机械以加快施工进度，待砌筑的浆砌片石或浇筑的混凝土强度等级满足设计值后，及时把基坑回填夯填密实。

2.3 膨胀土与黄土路堑施工

膨胀土路堑和黄土路堑避开雨季施工，太兴线太静段路基有1.5公里的黄土路堑，施工时就充分考虑到这些不利因素，在汛期来临前及早完工。若遇到因工期等外部的原因必须在雨季施工时要集中力量快速施工，并随时保持大于4%的坡度。路堑边坡务必不能受水浸泡、冲刷，否则形成沟壑甚至造成边坡失稳，给后期的施工带来额外的工作量和经济损失。

2.4 石质路堑爆破开挖

石方路堑开挖根据岩石的类别、风化程度等多种因素确定施工方法。在太兴铁路太静段太原至镇城底增建二线工程中，挖石方量高达20万立方米，个别石质路堑地段需要爆破开挖，路基爆破的效果要达到计划的爆破形状和石方量，同时还得保证边坡和堑顶的山体不要受到破坏。后期需要外运的石块大小要方便铲车挖运和装卸。在爆破之前要清理山体表层的植被和覆盖层。覆盖层较厚的时候，借助机械机具清除后再进行钻眼;覆盖层较薄地段，人工清理植被后即可进行钻眼。为保证边坡的稳定性和外观平顺，路堑开挖一般采用浅孔爆破技术。若是边坡中部设置有平台，要分平台来作业施工。如堑坡面较低没有设置平台，可直接从路堑的最顶部顺着坡面设计钻孔，一次钻到路堑坡脚进行爆破，切记要严格控制用药量。经科学组织施工，太静段石质路堑施工顺利完成，对路堑边坡和邻近的桥隧等构筑物也得到了应有的保护。

3路基填筑与检测

3.1 填筑原料选定

按照设计对路基填料的要求，对沿线就近的填料进行调查取样，进行试验比对分析。再从填料的质量、运输路线和经济性三个方面来权衡考虑，确定所采用的取土场。最后经对土质取样、筛分检测，确定其质量是否满足设计要求。由于在太兴铁路工程中土石方量大填少挖多，且弃方量大，按照土石方调配原则就近选择合格的填料。路基基床底层多利用弃碴AB组土，路堑的基床底层采用石灰改良土来进行换填。改良土的配合比必须进行试验确定，根据设计标准和所用土料的塑性指数、液限、塑限等指标来进行。改良土施工时采用拌和设备集中进行，拌和时保证拌和均匀，同时配合碎土机具破碎土壤中的土块，混合料中不能有大的土块和未消解的石灰颗粒;每次拌和依据天气情况控制混合料的含水率，使碾压施工时能达到最佳的碾壓效果来保证密实度要求。

3.2 确定路基试验段

选择断面形式具有代表性的一个区段作为试验段，一般长度不小于100m。为便于比较，路基试验段先后以25、30、35厘米三类松铺厚度来做试验。填土厚度控制采取两种方法：一是掌握每车土的方量数据，依据摊铺厚度，计算出该车土摊铺后能达到的面积，填筑地段上洒灰线形成网格，按照每格内卸入一车料进行填筑;二是在路基坡脚附近每隔10m立上竹竿，在竹竿上用红布条标记好试验摊铺厚度的位置线，用以控制推土机作业厚度。对试验段的路基碾压一次检测一次，压实一段检测一段，整个过程认真记录填料虚铺的厚度、压实后的厚度、采取静压或是振动碾压，碾压的次数、密实度或K30和孔隙率检测值等相关数据，待到压实指标稳定后即可结束碾压，得出结论。试验段参数确定后，所有同类型的路基施工均按照该工艺流程分层分段逐层填筑碾压并检测[2]。

3.3 路基填筑施工

路基填筑采取横断面整幅宽度进行，线路纵向分段。采土场配备挖掘机、装载机挖装填料，使用大型自卸翻斗车运输至路基工点，按路基边线和网格线进行卸料，采用方格网控制填料量，确定堆放密度，严格控制标高。每一填筑层必须满足设计的路拱，以确保路基面在雨天无积水。路拱务必在第一层填筑时形成，方便以后每层均可以等厚度填筑。若采用多种不同填料进行填筑施工时，须将其分层施作，同层须使用同一类填料。为确保路基路肩的压实度，施放边线时预留出半米的加宽，当路基防护工程施作时再做机械刷坡。底层的路基填筑压实完成后，放边桩，洒石灰边线，以决定上层填筑的宽度，确保设计值和刷坡余量。若是拌和料要尽快运到现场，为减少水分损失在运输中进行全覆盖。混合料按整个横断面匀称摊铺，中途不宜中断，假如施工中没能连续施工，且中断时间超过两个小时，要在横向设置施工缝。

（2）路基平整使用推土机粗平，再操作平地机进行精细整理，将填筑面做成朝向路基双侧外均为4%的横向排水坡。平地机作业轨迹从双侧路肩开始纵向行驶，逐渐向线路纵轴中心整平，必要时上人工填平小的坑洼。铺筑时，按时检测路基填料的含水量。对于细粒土和粘砂土的含水率，试验段试验中有测算出的最佳含水率，要保证碾压前不超过百分之二的正负偏差。当含水量较低时，在土场加水闷料，以保证填料的含水量达到最佳含水量。当含水量超过规定值时，在路堤填筑面上用机械设备翻晒，并酌情降低填層虚铺厚度，降低填料的含水量，以确保最佳的压实密度。如果条件许可，可在填料中添加生石灰来做改良以减少含水量，提高填筑效率。

（3）路基碾压采用振动压路机，根据“先稳后振、先快后慢、纵向贯通、横向尽收、轮迹重叠”的原则，沿线路纵向从路肩边缘向路基中心进行反复进退碾压或正反45度角碾压，按照试验段确定的工艺流程依次进行静压、弱振、强振等，完成初压。碾压时，注意压路机走行轮迹，要有重叠有搭接，以保证无漏压。对路肩、路基边坡的压实，先粗压到路肩稳固无下沉，然后再进行静压。碾压时压路机外轮边缘距离路基边缘线要时刻保持大于0.3米，对压路机不方便碾压的地方，使用小型机械夯实。

（4）整形按设计的路拱和坡度进行，在整形过程中，禁止车辆行驶。路基初步成型后检查填层的厚度，必要时进行补料或减料。再次进行碾压，当填料含水率最佳时，碾压至要求的压实密度，碾压完成后表面没有明显的碾压轮痕迹才合格。碾压时，各区段交接处相互搭接重叠密实，纵向搭接长度大于2米，上下两层填筑接头应错开大于3米。若是改良土碾压后，不能连续施工须养生，保湿养生不能小于7天。养生期间改良土保持合适的湿度，除洒水车外禁止车辆通行。

3.4 压实度检测

检测采用密实度或K30或孔隙率两项指标共同控制。在中铁六局施工的太兴铁路工程中，路堑基床底层AB组料或改良土填料采用核子密度仪和K30双控检测。路堑基床表层A组填料采用K30和孔隙率双控检测。按照试验确定的工艺流程，各检测值均能达到设计要求值。

3.5 预留沉降量

路基按设计标高填筑时，按照路基高度预留一定的沉降量，在此基础上再进行修整和复核测量。恢复线路中线，施放路肩边桩，每20m设一桩，进行水平标高测量，计算修整高度，路基整修依照设计图纸结构尺寸进行，并用压路机再次碾压，使路基面平整，横坡纵坡均达到设计要求。对于加宽的部分刷去余量，修整后达到转折处线条分明，直线顺直，曲线圆顺。软基处理地段等设计有沉降和位移控制的要求时，在第一层填料填筑后，在路基中心埋设沉降观测板、设置沉降观测桩。碾压完成后，进行沉降观测。路基面形成后在线路中心和两侧路肩设置路基面的观测桩，纵向间距不要大于l00米，每段路堤至少保证1个观测断面，路堤较高（大于8米）地段进行加密，并且保证至少有6个月的沉降观测和调整期[3]。

4质量与安全控制

路基工程施工质量控制严格按照设计文件和相应的铁路工程标准《铁路路基工程施工质量验收标准》进行验收检验。认真按照对应的质量检测项目、批次进行检查控制，并填写检查记录。

随着近年来安全及环保要求逐渐提高，因太兴工程太静段为在原太岚线旁增建二线，大部分施工属于营业线作业，邻近营业线施工空间小，对运营干扰较大，部分工点位于太原市市区和汾河二库景区，对施工的安全标准、环保要求就更高了。项目部在施工中严格执行铁路局施工计划，施工区域设置警示标志，在重点地段设置视频监控设备，禁止非施工人员进出。现场每个工点设一名专职安全员负责现场的安全工作。针对爆破这项特殊工程，成立了爆破领导小组，在安全距离范围内设置安全警示标志，专人指挥过往车辆和人员。施工场地专人洒水养护，避免扬尘。生产中的废弃物品及时处理，按环保规定清运到指定地点弃置。在村庄和车站施工时设置围档。保护自然植被，做好对弃土场的防护工程，对裸露面进行整治和防护。施工和各项临时设施、施工机械均设在远离居民区常年主风向的下风区，并采取防尘降噪等环保措施。

5结束语

在铁路路基的施工中，只有做好充分的施工准备，严格控制好每一个环节，科学处理遇到的问题，才能对整条的线路质量提供有力的保证。本文回顾的是太兴铁路路基施工中的一些技术措施和注意事项，希望可以为大家提供一定的参考价值。

参考文献

[1] TB10001-2005.铁路路基设计规范[S].北京：中国标准出版社，2005.

[2] TB10414-2018.铁路工程施工质量验收标准[S].北京：中国标准出版社，2018.

[3] TB10301-2009，J944-2009.铁路工程基本作业施工安全技术规程[S].北京：中国标准出版社，2009.