淺析客運專線路基施工技術

摘 要:本文對客運專線路基施工技術進行探討，對軟土路基、基床的施工及質量控制問題進行分析。

關鍵詞:客運專線;路基施工;質量控制

鐵路路基工程在鐵路工程中所占比例較大，是鐵路安全運輸的最基本保障。近年來，鐵路不斷提速，運量不斷加大，對鐵路路基施工及防護提出了更高的要求。因此，按照鐵路路基施工規范科學地組織施工，可有效減少鐵路路基各種病害，確保鐵路快速、安全運營，使鐵路這條國民經濟的大動脈更好地發揮經濟效益和社會效益。我國鐵路客運專線建設的設計標準及施工管理技術需要總結和提高，施工過程還存在一些問題。主要體現在:技術標準不夠完善，施工過程變更多;質量要求高，路基基底處理和檢測控制嚴格;填料要求及改良需單獨增加材料、場地和設備投入，加大了工程投資;既有線改建項目多，對低標準的既有鐵路改建和結合部處理相對困難;工期與安全質量及技術要求和工序安排存在局部沖突。

1 客運專線路基施工技術

1.1 路基填料的選擇

路堤填料應滿足設計及規范要求，盡量在施工現場就地取材，同時還要滿足下列條件:便于壓實施工、壓縮性小、在外力(列車荷載、地震、降雨)作用下能保持穩定、在列車荷載的作用下必須保持適當的彈性。

(1)基床表層填料和底層填料客運專線基床表層設計填料多為級配碎石，是由粒徑大小不同的粗細碎(礫)石集料和砂，以及塑性指數較高的黏土按比例組成的滿足密實級配要求的混合物。基床表層的上層填料宜選用耐磨性較好、模量高的石英質母巖。為了提高剛度，可適當加大顆粒的粒徑，粗顆粒含量也可增加，厚度一般為0.2 m~0.3m為宜，下層填料的顆粒級配應與基床底層匹配，使底層填料顆粒不能進入基床表層，其滲透系數小于10 m /s。基床底層的填料應嚴格按現行規范執行，避免使用A級、B級以外的填料。

(2)路堤本體填料。客運專線對路堤本體填料有三個基本要求:在列車與路堤自重荷載作用下，路堤能保持長期穩定;路堤本身的壓縮沉降能很快完成;其力學特性不會因其他因素(水、溫度、地震影響而發生不利于路堤穩定的變化。

根據上述要求，路堤下部填料原則上不能使用膨脹性土、巖，吸水膨脹風化嚴重的蛇紋巖、泥巖、有機質土、凍土，其它填料均可直接或經改良后使用。

1.2 路基填筑施工

1.2.1 重點控制環節

首先，重點控制軟土地基處理，施工前做好試驗段，從中找出滿足路基施工壓實要求的各項參數;其次，選配性能優良的施工機械和技術素質高的施工及管理隊伍;最后，加強施工過程質量監控和檢測。路堤土的夯實必須分層進行，并嚴格控制分層填筑厚度。施工應嚴格按照設計和規范要求進行，做好工后觀測和記錄，并作出沉落曲線圖。在路堤急劇下沉時，應立即停止施工，直至基底穩固。含水量對土的強度和模量有決定性的影響，控制施工期間填土的含水量是提高路基質量的重要環節;路堤填土本身的下沉量是通過提高壓實密度來控制的，路堤本身的下沉約為填土高度的0.1% ~0.3% (砂土)及0.5% ~1.0% (粘性土)。

1.2.2 路堤本體填筑技術

路堤本體的填筑嚴格按路堤填筑壓實工藝流程圖進行水平分層填筑、均勻壓實。

2 軟土路基施工及質量控制

2.1 攪拌樁處理地基路基本體

軟土地基經攪拌樁處理后，設計一般要求出露其樁頭，并鋪碎石墊層和土工格柵。攪拌樁施工過程中，一般對樁頭部分加強復攪，噴灰或噴漿的殘渣往往“污染”樁周土體。強化、改良樁頭部分土體，一般會形成淺部硬殼層;該硬殼層和土工格柵、碎石墊層等一起可以加強地基的承載力和整體性。

2.2 擠密砂樁或擠密碎石樁地基上的路基本體

擠密砂樁或擠密碎石樁處理軟土地基的目的在于增強地基的承載力和加速孔隙水壓力的消散，促使土體強度提高。地基處理完成后，受擾動的軟土地基往往需要一定時間的強度恢復過程，該類型地基處理完成后，一般采用鋪設砂墊層和土工格柵的方式加強地基和保證排水。當在該類型的地基上施作路基本體時，需考慮墊層厚度、軟基強度恢復程度;當進行路基施工時車輛對于地基的擾動影響(尤其是碾壓機械的振動影響作用)往往可能會對地基造成不利影響，壓路機產生的作用力較重時會因墊層厚度不足導致下伏地基的“軟彈變形”發生，容易造成橡皮土出現。對于此類型路基，應重視兩側排水溝設計、墊層厚度設計;施工時應著重于壓路機等施工機械的選型和填層厚度的控制。松軟土地基、液化砂土地基、巖溶地基對于該地區的路基本體填筑施工及其質量控制同常規路基施工。

3 基床施工及質量控制

基床表層是路基的重要組成部分，是路基直接承受列車荷載的載體，同時保護其下的基床底層填料，確保路基的整體結構性、耐久性和路基的長期穩定性。其主要功能如下。

(1)強化作用。強化路基強度和剛度，確保列車通過時的彈性變形控制在規定的范圍內;

(2)消散作用。擴散列車作用在基床表面的動應力，弱化動應力對路基的重復作用影響;

(3)防侵入作用。防止道碴壓入基床及基床土進入道碴層;

(4)防滲作用。排除雨水，防止雨水深入基床底層，弱化雨水的浸透、浸泡作用;

(5)防凍脹作用。防止雨水浸入路基產生凍害。

我們在對某客運專線對于基床表層所作的相應試驗表明，基床表層浸泡10 h測得的值下降24%，且基床底層與基床表層分界處在模擬10 h的連續降雨狀態下存在積水現象。我國高速鐵路基床底層主要采用石灰、水泥改良土、碎石土、改良風化物填筑，石灰、水泥改良土在施工過程中容易因氣候差異導致裂縫等現象發生，裂縫容易在滲水和列車動荷載反復作用下泥化，引起強度降低;另外，因氣象因素引起的凍脹現象在一些客運專線已有所體現。因此，加強基床表層抗滲性、抗凍性尤為重要。

4 結束語

實踐證明，應用上述路基施工技術和質量控制方法，路基剛度明顯加強，線路穩定性提高;工后沉降和線路變形小，降低了使用后的維修保養費用;安全穩定性和旅客列車的舒適度有較大幅度的提高。