淺談我國高速鐵路路基監測技術發展

徐金鋒

摘要:本文主要介紹高速鐵路路基監測內容和使用儀器,對路基工后沉降作以重點分析,對今后高速鐵路線路施工與維修重點有借鑒意義。

關鍵詞:高速鐵路路基沉降變形監測

中圖分類號:U291 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)04(c)-0050-01

高速鐵路線路是高速鐵路中非常重要的組成部分,是關系到列車安全運行的關鍵。要保持列車平穩安全運行,必須保證線路具有高平順性、高可靠性和穩定性的軌下基礎,而路基作為軌道結構的基礎,在高速鐵路線路中占有很大比重,因此加強路基結構穩定性具有很好的意義。

對于高速鐵路的路基必須具有強度高、剛度大、穩定性和耐久性好等特點,并能抵抗各種因素的影響,因此對于高速鐵路施工和養護維修來說,控制路基的變形,保持其穩定性就顯得格外重要。

1高速鐵路路基變形監測內容

由于高速鐵路路基采用多層結構、壓實度達到98%以上、注重路橋過渡段,因此高速鐵路路基變形與普通鐵路路基變形有很大的差異性。

在對高速鐵路路基進行變形監測時,一般應根據沿線地質地層特點,考慮全線路基,采取全線觀測、抓重點路基區域、病害多的路基區域突破的指導思想。針對具體各段情況,選擇具有代表性的路基進行分層觀測,掌握路基結構,研究各種填料對路基變形產生的作用,對變形大的地段和結構不同的過渡段采取相應補救措施,這也為以后工務段的養護與維修以及大、中修提供理論支持。

目前,對于高速鐵路路基主要存在沉降變形、路基水平位移和路基應力變化,其中路基的沉降變形尤為重要,它直接關系到后期軌道板鋪設、鋼軌鋪設以及工務部門的養護與維修。表1例舉了目前這幾方面的變形監測內容、所使用的儀器和監測的目的。

2路基工后沉降監測

對于高速鐵路線路而言,無論是高速鐵路橋梁、隧道、路基,其以后最主要的病害是沉降,因此沉降監測就顯得格外重要。目前,我國很多高速鐵路路基中使用了無砟軌道,針對無砟軌道特點,要求沉降小,甚至零沉降,所以對路基沉降問題就顯得格外重要。

對于高速鐵路路基沉降一般不應超過扣件允許的沉降調高量15mm;長度大于20m和比較均勻的路基沉降,允許的最大工后沉降量為30mm;路橋或路隧交界處的沉降差不應大于5mm,過渡段沉降造成的路基與橋梁或隧道的折角不應大于1/1000。

由于受扣件等調整能力的限制無砟軌道對路基沉降尤其是不均勻沉降的要求相當嚴格。工后沉降或不均勻沉降過大是導致路基鋪設無砟軌道失敗的主要原因,沉降變形的控制是路基鋪設無砟軌道的關鍵。

(1)路基沉降觀測內容。

①路基面的沉降變形觀測;②路基基底沉降觀測;③過渡段沉降觀測;④路基穩定性觀測;⑤地基土深層沉降監測。

(2)一般規定。

①路基變形沉降觀測應以路基面沉降和地基沉降觀測為主。②對于路基與橋梁、隧道、涵洞結構物連接處,要適當增加觀測點、觀測頻率。③路基填筑完成或施加預壓荷載后應有不少于6個月的連續觀測和調整期。沉降變化比較大,應延長觀測時間。④定期對沉降資料進行匯總,分析沉降過大區段原因,并上報上級主管部門。⑤在對路基沉降評估時,如發現異常現象或對原始記錄資料存在疑問,要進行必要的檢查。

(3)觀測斷面及點的設置原則。

①觀測點應設在同一橫斷面上。②路基面觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于50m;地勢平坦、地基條件均勻良好的路塹、高度小于5m的路堤可放寬到100m;地形、地質條件變化比較大地段應適當加密觀測斷面。③一般路基填筑至路基基床表層頂面,加堆載預壓的路堤填筑至基床底層表面后,在路基面設觀測樁,進行路基面沉降觀測。④測點及觀測元器件的埋設位置應符合設計要求,且標設準確、埋設穩定。⑤線路進行聯調聯試階段,如果發現沉降變形比較大的地段,要適當增加沉降觀測樁。

3結語

我國從2005年開始修建了高速鐵路,雖然以前修建過客運專線,但是對于真正意義上的高鐵還了解的太少,特別高速鐵路路基這一方面。高速鐵路路基變形監測中還存在許多問題,比如我國修建高鐵工期太短;監測時間太短,國外一般是24月,我國只有6個月;施工技術落后,施工質量不高等問題,這對于今后工務段的維修與養護提出了嚴峻挑戰。

參考文獻

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