铁路路基工程施工技术的难点探讨

王富林 刘振奇 李俊杰

摘 要：以铁路路基工程作为研究对象，探究了铁路路基工程的施工技术难点及要点，通过理论分析方法，采用了案例討论的方式，将铁路路基工程施工的技术标准作为着手点。以某一铁路路基工程项目为例，重点分析了该项目中路基施工的技术难点及注意事项，说明铁路工程中路基施工的重要性。每一铁路项目中施工企业都需根据对工程的质量与安全规定，在路基施工中做好技术管理、质量控制，考虑现场施工中可能遇到的各类问题，深入分析并制定解决措施。

关键词：铁路路基工程；施工技术；难点

中图分类号：U415.6                               文献标识码：A                                 文章编号：2096-6903（2023）11-0025-03

1 铁路路基工程施工的技术标准

铁路工程中对路基施工的路基面宽度和路基边坡坡度方面有明确规定。

一是路基面宽度方面。铁路项目为大规模项目，一旦路基面宽度不符合相应标准，每一路段积累不仅将增大路基建设成本，还会影响路基占地面积。为此，铁路工程中确定路基面宽度时，不仅要在前期分析其力学性能，还需要从经济性因素着手，并考虑现场的地理条件等方面。依据当下行业内对铁路路基面的施工规定：直线路段的单线铁路，路基面宽度区间为4.9～6.7 m，路肩宽0.4～0.6 m；双线铁路两线中心距为4.0～4.1 m，转弯处的路基宽度，则应参考此部位的曲线半径[1]。

二是路基边坡坡度方面。其坡度大小影响路基稳定性，为合理设置边坡坡度，相关人员需了解现场的边坡高度与土质情况。地质条件较好的路段，高度在20 m以内的边坡，路基坡度值应为1：1.3～1：1.75，而路堑坡度值为1：0.1～1：1.75；如果边坡高度在20 m以上，则需进入现场分析岩土体特性，基于实际情况来设定坡度值。

2 工程概况

某铁路工程项目路基为膨润土，该土体在遇水后易变软。施工作业中恰好为雨季，开挖挡墙基础1 m后，边坡发生了溜塌现象。为增强施工安全性，工程人员需进入现场进行调查，依据现场调研结果制定最佳的施工方案，提高路基的稳定性与安全性。

针对本铁路工程项目，路基施工的技术难点体现在以下2方面：①雨水损坏。在铁路路基施工中，如果未忽视雨水对路基的侵蚀作用，将影响路基的整体性能，导致水损坏现象的原因为雨水和路基排水。以雨水因素为例，在路基施工作业结束项目投入使用后，空气露水或者降水会经由外部孔隙进入路基中，降低路基强度。②裂缝。其主要为地质、气候因素所导致，如在实际的施工建设中遇到强降雨天气，产生高密度集中降雨、气温升降差异较大等现象，路基极易出现裂缝。

3 铁路路基工程施工技术的难点及要点

3.1 前期准备

本铁路工程施工中，路基施工的难度较大，为达到路基施工的质量规定，施工人员需根据实际情况做好前期准备。前期准备工作是为了保障后续施工作业的高效开展。本工程项目规模庞大，在施工建设中的参与部门多、人员多，再加上对设备、材料等的需求量较大，造成此阶段的协调工作困难，需耗费较长时间完成技术交底、物资选购、人员调配。

此阶段主要涉及以下2方面的工作：①路基试验段施工。依据现场情况确定了设计方案后，为选定路基施工的技术参数，有关人员需根据全线铁路情况，从中选择一段长100 m的路段作为试验段，在该路段上组织路基施工作业，关注施工过程及结果，以试验段的施工情况确定填层厚度、压实参数、最佳含水量。②地表处理。地基施工中的地表处理为前期步骤，准备阶段相关人员需了解地表土质情况、地表处理要求，选择恰当的处理方法，如清除地表上的各类杂物，做好排水工作。

3.2 路基填筑

路基填筑作业中，施工难点在于填筑材料、填筑工艺的选择与确定。此外，填筑期间有关指标控制十分不易，如填筑厚度、密实度、填料含水量等，任何一个参数不符合要求，都无法保障路基性能。

施工中有关人员需考虑当地的气候条件，进行必要的洒水和晾晒处理，发挥填筑材料的性能优势。施工人员也需根据施工规范与要求，合理配备填筑机械，既要保障操作的规范性，也要科学设置机械的相关参数。现场按照要求完成填筑作业后，为减少质量问题，应由专业机构负责质量检测，重点检测路基的平整度、厚度、密实度等，各项指标均符合要求的情况下方可填筑上层路基。

铁路路基填筑中，对填筑材料也有严格规定，工程企业在施工中应根据要求选购材料。比如，高铁路基施工中的基床填料应优选A类、B类、C类材料。填料与基床厚度的要求如表1所示。

以本铁路工程为例，由于工程位于南方地区，降雨量充沛，雨水对细粒土存在直接影响，再加上本铁路工程的工程量庞大，施工周期长，综合诸多方面的因素，将基床填料选定为A、B类土中的块石、碎石、砾石类。这些材料即使遇水，其稳定性也不受影响。施工作业期间用这些材料进行填筑时，需严格控制其虚铺厚度，借助水准仪将填层厚度控制在正常范围，确保填层厚度超过最大虚铺厚度，按照从两边向中间的顺序填筑。对于路基的交接位置，应互相重叠压实，纵向行与行之间的压实重叠宽度为0.3 m[2]。

路基填筑作业中，应选择级配碎石材料，采用两层填筑工艺，上、下层的填筑厚度有显著区别，分别为0.25 m、0.35 m。现场作业中因为材料需求量大，在拌和站内处理碎石材料，并严格控制配料配比。

施工作业中主要需关注以下5方面：①填筑路基之前，施工人员需核对地基系数、路基标高等基本数值，与施工要求相一致的情况下开始填筑，遵循施工流程及操作规范，在路基上用推土机推平，预防混合料离析。②控制摊铺长度，一般50 m为一个施工路段，当此路段摊铺结束后立即碾压，确保压实度。③碾压施工期间，按平地机摊铺方向的反方向组织作业，先利用碾压机静压2遍，保障施工区域的平整性。如有不平整之处，应人工修复。当此施工作业结束后再激振3遍、轻振2遍，与施工标准相一致后收光，人工补平不平整的地方[3]。④级配碎石压实作业结束后的2 h左右检测K30，一般要求K30＞190 MPa/m、孔隙率n＜18%。⑤已经结束碾压的级配碎石层，可能因水化有板结现象，为预防此现象，在工程现场应加强养护施工。

铁路路基填筑中，过渡段填筑十分重要。此路段的施工作业中需解决不均匀沉降问题，这是施工的难点。主要是因为连接过渡段的两侧路基，其材料类型不同、强度有差异。为保障过渡段填筑施工效果，应结合现场情况采取对应的解决措施。如台尾过渡段梯形上底长3～5 m，且施工周期长，应预留至少30 m的路基，保持该路基与过渡段施工的同步性，横向结构物顶面与地面高度应合理。两横向结构物边墙施工中主要需控制长度，不超30 m，过渡段坡脚距离在3 m以内，选用高强度片石混凝土作为填筑材料。当两侧防护工程符合要求时再进行塔板施工。

过渡段的填筑作业开始之前，应由相关人员测出过渡段的面积、长度，做好相应标记，为后续施工作业提供参考。隐蔽工程的施工作业应由专人来监督，当通过施工检验后再施工桥台、横向结构物基坑与过渡段。填筑作业开始之前，施工人员需提前在过渡段两端设置沉降观测标准，施工作业期间每天监测，当填筑作业结束后观测时间适当延长至3个月一次。桥台基坑的回填作业采用级配碎石，压实标准应符合K30＞60 MPa/m。桥台与横向结构物的混凝土强度在75%以上时，在过渡段位置实施填筑作业。台背基坑位置利用混凝土来回填，位于过渡段2 m的台背，在填筑时需掺加一定水泥，把控施工时间。

3.3 路堑开挖

铁路路基施工中部分施工段的路堑要进行开挖作业，此工序面临着安全难题。伴随着路堑开挖作业，可能对附近土体有一定扰动，如缺乏开挖时的防护，可能因路堑失稳而造成安全事故。开挖施工以前有关人员需进入现场展开一系列调研，了解工程的地质及地形情况，在此基础上选择最科学的开挖方式。本项目属土质地堑，配备挖掘机和铲运机完成机械作业，山体地质主要为石质，可采用定点爆破工艺。

3.4 强夯施工

强夯法能提高路基稳定性，此施工操作中的难点是参数的确定，如夯点数量、下落距离、相邻夯点间距、夯实遍数等，需在现场由专人做好试验，以试验数据为依据确定参数。

施工作业中需注意以下2方面：①利用推土机清除杂物，在地面利用压路机或者推土机完成碾压与整平，在平整的地基上依設计规定回填垫层，为起重机作业创造良好条件。②起重机就位后开始强夯，第一遍的夯实作业结束后，测定夯坑容积、地面沉降量、夯坑周边隆起，用推土机平整并回填，方便下次夯击，最后一遍为满夯操作。

3.5 边坡防护

3.5.1 土工格栅施工

铁路路基施工中边坡坍塌事故时有发生，为增强边坡稳固性，相关人员在现场要采用土工格栅加固。能规范应用土工格栅施工方式，能发挥其高强度、小变形、适应性好的优势。

正式施工之前，施工人员需将路基完全整平，根据现场的地形条件铺设垫层，为土工格栅施工创造良好的施工条件。在铺设土工格栅时，施工人员需重点关注铺设方向与范围要求，一般应根据现场情况合理选定铺设方法，确定铺设方向，遵循铺设规定。当格栅铺设任务结束后，施工人员应利用地钉、拉撑桩等固定好土工格栅，保障其强度符合施工要求。现场作业中有关人员也需从周围向中心在土工格栅的网格内完成土料回填作业，以提高土工格栅的承载力，减小外部因素对土工格栅的负面影响。

3.5.2 锚孔钻进施工

锚孔钻进作业也有助于加固边坡，减小边坡失稳风险。为达到最佳的加固效果，施工人员需在现场组织一系列测量工作，依据测定结果选定钻进工程的框架、点位，并在现场恰当的位置安装专业设备，保障设备稳固性，避免后续利用设备时出现晃动，发挥设备的功能优势，使锚固精度、强度与施工要求相一致。

钻孔作业中如遇到特殊情况，需结合实际选定处理方法，比如现场积水较多，应立即排水，避免排水不畅影响路基稳固性。随着钻进作业的开展，发生塌孔、歪孔的可能性较高，如果遇到这些情况，施工人员需立即在现场排查原因，制定解决方案。

3.5.3 预应力锚索施工

预应力锚索施工作业中，当按照要求在现场完成钻进作业后，相关人员需按照规定安装锚索体，确保其强度与施工要求相一致。当全部的锚索体被放入锚孔后，应立即进行注浆作业。注浆期间所用材料为水泥砂浆，当砂浆有外溢现象时结束注浆，记录注浆期间的全部参数，比如锚孔中水泥砂浆的凝固情况。一旦凝固超过了80%，即可开始张拉操作。张拉施工的难度较大，施工人员需给锚索进行强度试验，检测其预应力，如预应力偏小，则需及时补齐。在张拉作业结束后的48 h以内，应动态监督，及时处理相应问题。

3.5.4 板桩墙施工

板桩墙也是边坡防护中相对常用的方式，规范建设板桩墙能减小外部环境或者气象因素对边坡的损坏，增强铁路路基性能。在工程现场采用板桩墙防护技术前，施工人员必须了解工程现场的地质地形等情况，完成前期的分析与计算，得到板桩墙的承载土层压力值，在此基础上进行必要的结构优化。板桩墙施工作业中相关人员也需合理处理顶面，确保顶面平整度，避免此部位施工不当影响防护效果。

3.5.5 抗滑桩施工

铁路路基的防护中，抗滑桩也相对有效。抗滑桩是建立穿透路基岩层深入滑床的桩体，以增强岩层稳固性，预防岩层滑脱并确保路基强度。在工程建设中选择抗滑桩工艺时，应在路基现场确定最佳的爆破方案，完成打孔开挖。因为爆破施工的复杂性，正式爆破之前应由专人负责测试路基岩体的稳定性，控制爆破参数，以减小爆破振动对岩层的扰动。

开挖桩孔阶段，施工人员主要应控制爆破药量、爆破深度，检测作业面孔内的CO2含量，做好作业面的通风设计，将CO2浓度控制在正常范围。安装桩体时，施工人员需分析路基岩层形态，针对可能发生的地质灾害等，制定应急预案。

3.5.6 砌石防护工程

路基坡面防护中砌石防护技术的应用效果相对理想，在规范施工作业下，砌石防护的强度较大，且施工操作简单，施工成本低。为提高砌石防护水平，施工人员需全面了解铁路路基的基本情况，制定最佳的砌石防护施工方案。根据实际经验，水流水系旁的土质边坡或岩层性质较软的路基边坡，利用砌石防护可达到最佳的施工效果。施工期间，相关人员需重点分析路基边坡形态，对比干砌或浆砌的效果、成本、工序等，确保其砌石厚度、坡度等符合施工规范。

4 结束语

在铁路建设稳步发展的过程中，铁路路基施工中可采用的技术越发多样，为提高整体的施工效果，相关人员需立足现场情况，加强技术管理与质量控制，提高铁路路基稳定性与安全性。

参考文献

[1] 刘亚剑.山区铁路路基边坡工程防治分区研究[J].铁道勘察， 2022，48（4）：98-104.

[2] 郭防.螺杆桩在铁路路基工程施工中的应用[J].江西建材， 2022（6）：226-227.

[3] 肖子卫.成贵铁路路基工程特点及设计沉降风险控制措施[J].建筑技术开发，2022，49（10）：19-21.