鐵路路基工程第三方檢測項目探討

陳 福

(中國鐵路總公司工程管理中心，北京 100038)

1 概述

鐵路建設中的第三方檢測工作，是指由建設單位出資委托有檢測資質單位對工程建設重要部位開展的質量檢測，是保證鐵路建設工程質量和安全穩定的重要手段。近年來，隨著鐵路建設標準的日益提高，為確保鐵路建設工程質量，原鐵道部先后發文明確對橋梁樁基和隧道襯砌等實施第三方檢測。同時在“鐵建設［2011］172號《關于開展隧道襯砌等鐵路工程質量第三方檢測的通知》”中，列出了路基填筑、路基擋墻、抗滑樁和錨桿(索)等四個開展第三方檢測的路基工程部位，要求其檢測工作比照執行。

該文件對路基工程的測試項目和檢驗頻次沒有給出具體明確的規定。因此，各建設項目開展路基工程第三方檢測情況也各不相同，尤其是對一些影響路基安全穩定又容易出現問題的重要部位(例如軟土地基處理、巖溶地基處理、過渡段等)，卻很少開展第三方檢測。為更好地發揮第三方檢測的作用，有必要明確路基工程第三方檢測內容。

2 鐵路工程開展第三方檢測的簡要情況

2.1 開展第三方檢測的工程部位

長期以來，鐵路建設過程中的工程質量檢測一般以施工單位自檢為主。由于施工主體和檢測主體的重合，難以避免檢測方的檢測結果受人為因素影響，特別是一些隱蔽工程，質量事故往往造成很大損失。鐵路建設管理部門在不斷總結建設經驗教訓的基礎上，對關乎鐵路工程安全穩定和容易出現質量問題的關鍵部位逐步推行第三方檢測工作:高鐵建設初期，為保證客運專線橋梁工程質量，原鐵道部發文“鐵建設函［2006］464號《關于做好鐵路客運專線基樁檢測工作的通知》”，明確要求“建設單位應委托經鐵道部或建設部認定具備基樁質量檢測資質的單位承擔混凝土灌注樁樁身質量檢測工作”;時隔5年后，在總結高鐵建設經驗的基礎上，為徹底消除重要隱蔽工程的質量隱患，再次發文“鐵建設［2011］172號《關于開展隧道襯砌等鐵路工程質量第三方檢測的通知》”，決定對隧道襯砌、橋梁樁基、路基填筑、路基擋墻、抗滑樁和錨桿(索)開展第三方檢測。

2.2 第三方檢測項目

(1)橋梁基樁第三方檢測項目

混凝土灌注樁樁身質量檢測方法主要有兩種:樁長較小(約30 m)的用瞬態擊振時域頻域分析法，樁長較大的用聲波透射法。

(2)隧道襯砌第三方檢測項目

隧道襯砌第三方檢測重點為襯砌強度、厚度、背后回填密實度、鋼筋鋼架分布等，特別是拱頂、仰拱部位應重點檢測。檢測方法為:混凝土強度采用回彈法，襯砌厚度、背后回填密實度、鋼筋鋼架分布等采用地質雷達全隧檢測。

(3)路基工程第三方檢測項目

鐵建設［2011］172號文列出的路基工程部位，建設單位一般結合驗標要求安排了第三方檢測項目:路基填筑，檢測壓實系數K、地基系數K30或動態變形模量Evd等;路基擋墻:地質雷達檢測墻體厚度、混凝土密實度、背后回填密實度等;抗滑樁:檢測成樁質量，根據樁長不同可采用瞬態擊振時域頻域分析法或者聲波透射法;錨桿(索):拉拔試驗檢測抗拔力，聲波反射法檢測錨桿長度和錨固密實度。

2.3 路基工程第三方檢測現狀及存在問題

(1)檢測工作缺乏明確統一標準

“鐵建設［2011］172號文”中只對隧道襯砌明確了第三方檢測的具體項目及數量，對路基工程只列出了四個檢測部位，要求其檢測工作比照執行。因此，各建設單位雖然都按要求安排了四個路基工程部位的檢測，但檢測項目和頻率各不相同，有的項目按照驗標要求的檢測指標和頻率全檢，有的則安排了部分指標并人為制定了檢測頻率。有些建設單位根據工程需要也安排了其他部位的第三方檢測，如:CFG樁樁身質量和承載力檢測，混凝土灌注樁樁身質量和承載力檢測，預制管樁承載力檢測，旋噴樁承載力檢測，碎石樁承載力檢測，巖溶注漿處理效果瞬態面波檢測或電測深檢測，路基過渡段瞬態面波檢測等。

(2)有些檢測項目作用不明顯

第三方檢測的目的是發現施工過程中沒有察覺的工程質量缺陷，不能簡單地理解為驗標中規定檢測項目的多一方檢測。在執行過程中，有些檢測項目花費了大量人力物力，但對排查工程質量問題效果不佳、作用不大。

路基填筑壓實指標檢測:包括壓實系數K、地基系數K30或動態變形模量Evd等。很多建設項目雖然安排了較大的檢測數量，但沒有發現重要的質量缺陷，即使個別點不達標，經過再碾壓一兩遍后再次檢測也可達標。原因是檢測地段均是在施工及監理單位確認合格地段檢測，第三方再檢出不合格現象微乎其微。此外，檢出個別不合格點，經過簡單碾壓處理，再次檢測也就合格了。該項檢測對排查路基工程質量缺陷作用不大。

錨桿拉拔試驗:一般按照驗標要求(錨桿總數3%)的檢測頻率安排第三方檢測，從檢測的總體情況看，該項檢測基本全部達標，沒有發現抗拔力不滿足要求的現象。分析原因，主要是檢測覆蓋率較小，少數不合格錨桿可能沒有被檢查到。

(3)存在重復檢測現象

路基工程第三方檢測項目沒有統一明確的規定，很多建設單位安排第三方檢測項目時基本參照路基驗標要求。同時，施工過程中，施工單位和監理單位都已經按照驗標要求進行了檢測，這樣就導致了多方重復檢測的現象，存在一定程度的資金浪費。而橋梁基樁和隧道襯砌則第三方檢測內容都有明確規定，就不存在類似現象:橋梁基樁第三方檢測已經納入驗標要求，施工單位和監理單位不再檢測;隧道襯砌第三方檢測項目，都是驗標規定之外的檢測項目，也不存在多方重復檢測問題。因此，有必要明確路基工程第三方檢測內容及對應驗標檢測項目的處理方案。

(4)重要部位存在疑問

結合近幾年高速鐵路建設經驗，路基工程中對安全穩定影響較大的問題有沉降超標、局部沉陷、過渡段差異沉降過大等，這些問題曾經給鐵路建設和運營造成了一些較為嚴重的影響和損失，其對應工程部位包括軟土地基、巖溶地基以及過渡段內部質量，這都是應該重點排查的工程部位。但是，針對這些部位并沒有文件明確要求開展第三方檢測，該不該進行第三方檢測存在疑問。有些建設項目因為重視就開展了第三方檢測，但檢測費用出處缺乏依據;有些項目因為沒有明確依據就沒有進行第三方檢測，雖然不違反規定，但可能遺漏一些影響安全穩定的質量缺陷。

3 路基工程主要試驗檢測項目分析

3.1 地質資料核查

驗標要求用靜力觸探檢測地基承載力，施工單位每100 m正線路基檢查2點。由于靜力觸探試驗只適合軟土地基，在非軟土地基上需要采取其他手段，如動力觸探等。地質資料核查是設計資料核查的基礎，特別是涉及軟土、松軟土地基，對地基處理方案起到決定作用。該項試驗專業性強，操作復雜，各施工單位檢測的能力參差不齊。如果開展第三方檢測，將有利于提高地質核查水平。

3.2 基樁檢測

主要包括攪拌樁、旋噴樁、CFG樁、預制樁、鉆孔灌注樁等成樁質量和承載力檢測。其中攪拌樁、旋噴樁的成樁質量由施工單位自檢鉆心取樣，檢驗數量為樁總數的2‰，樁基承載力試驗由施工單位委托機構抽檢，檢驗數量為樁總數的2‰。CFG樁、預制樁、鉆孔灌注樁等成樁質量和承載力檢測均由施工單位委托檢測機構抽檢。檢驗數量:樁身質量小應變檢測為樁總數的10%，承載力試驗為樁總數的2‰。目前，路基基樁質量檢測一般由施工單位委托檢測機構完成，但有些建設項目仍然出現了軟基沉降過大的現象。從對地基處理加強質量管理角度出發，最好對基樁質量開展第三方檢測。

3.3 巖溶處理效果檢測

驗標中列出了瞬態面波、電測深和電磁波CT等三種物探方法，但常用方法為前兩者，檢驗數量分別為:瞬態面波檢驗注漿孔數的5%;電測深法測線長度為整治線路長度的10%。檢測專業性較強，施工單位一般委托檢測機構進行。由于巖溶地質復雜多變，注漿處理完全在地下進行，處理效果難以掌控，而上述檢測項目覆蓋率較小，以點代面，容易遺漏巖溶處理缺陷。因此，需要研究適合全面普查巖溶處理效果的檢測方法，及時消除巖溶處理遺漏，提高巖溶處理工程質量。該項檢測專業性強，適合有資質的檢測機構來完成。

3.4 路基填筑壓實指標

3.5 路基擋墻檢測

路基擋墻質量控制重點是現場澆筑擋墻，工程中采用最多的是重力擋墻。驗標中規定的檢驗項目主要是材料檢驗、施工過程檢驗和結構尺寸檢驗等，對于成品質量檢驗，參照隧道第三方檢測做法，主要是利用地質雷達檢測墻體厚度、混凝土密實度、背后回填密實度等。從已開展的第三方檢測情況看，發現問題較少。

3.6 抗滑樁檢測

檢測項目重點是樁身質量檢測，驗標中已有明確要求:用低應變檢測、聲波透射或其他無損檢測方法。該項檢測一般參照橋梁樁基的做法，委托第三方檢測單位全部檢測。

3.7 錨桿(索)檢測

根據工程需要，常用的有普通錨桿、預應力錨桿、預應力錨索，三者檢驗項目有所不同。普通錨桿:驗標要求拉拔試驗檢驗錨桿總數的3%，有些項目還安排了第三方檢測低應變測試錨桿長度和錨固效果;預應力錨桿:驗標要求拉拔試驗全部檢驗張拉力，有些項目也安排了第三方檢測低應變測試錨桿長度和錨固效果;預應力錨索:驗標要求拉拔試驗全部檢驗張拉力。這幾項檢測專業性都很強，而且三項工程的檢測內容有所區別，適合專業檢測機構來完成。

3.8 過渡段檢測

除了按照路基填筑指標進行檢測外，有些建設項目還委托第三方檢測單位用瞬態面波法檢測過渡段內部缺陷。

4 路基工程第三方檢測的部位和項目分析

鐵路工程開展第三方檢測的目標指向是涉及鐵路安全穩定的關鍵部位和易多發問題，先期開展第三方檢測的橋梁樁基和隧道襯砌都是重點突出，目標集中，抓住了工程的最關鍵部位。路基工程包含的工程項目繁多，如果從工程部位重要性方面分析，會發現很多部位都很重要，難以取舍。但第三方檢測又不宜全面開花、面面俱到，甚至取代施工單位自檢和監理單位抽(平)檢。較為簡便有效的分析方法是，針對近年來路基工程的突出問題開展第三方檢測，及時排查發現，盡早整治處理，消除隱患。總結近年來鐵路建設中出現的影響較大的路基問題，主要有:軟基沉降超標、巖溶路基局部塌陷、過渡段局部塌陷或沉降超標等，第三方檢測工作最好圍繞這些問題開展。

4.1 軟基沉降超標的檢控重點

軟土路基沉降超標是高速鐵路建設中首要控制問題，該問題的直接原因是軟土地基處理不到位，主要表現為樁長不足或成樁質量不好等，糾其原因在于兩個方面:地質資料核查不到位或者施工過程質量控制不到位。

地質資料核查是容易被忽視的環節，而且靜力觸探試驗操作復雜、專業性強，該項工作往往不夠扎實，有時設計樁長與地質資料不符問題未被發現，造成軟基處理不到位。施工前做好地質資料核查可以避免樁長不夠，成樁后承載力檢測也可發現該問題。

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施工過程控制環節比較復雜，提鉆速度、混凝土質量、泵送壓力等環節控制不好都可能影響成樁質量，現場很難做到所有環節絲毫不差。因此，成樁質量檢測非常重要，小應變檢測是成樁質量測試的常用方法，靜載試驗是檢驗軟基處理效果的重要手段。

4.2 巖溶路基局部塌陷的檢控重點

巖溶路基局部塌陷問題在近幾年偶有發生，但這種問題可能造成的后果非常嚴重，在工程建設過程中應該嚴控。巖溶地基處理效果檢測常用方法有瞬態面波、電測深法等，檢驗數量分別為:瞬態面波檢驗注漿孔數的5%;電測深法測線長度為整治線路長度的10%。檢測覆蓋率較小，是處理缺陷未被發現的原因之一。引入適合全面普查巖溶處理效果的檢測方法，及時消除巖溶處理遺漏，是杜絕巖溶路基塌陷的重要途徑之一。

連續面波法和高密度電法是常用的巖溶物探方法，測試原理與瞬態法和電測深法類似，但測試速度較快，適合較大范圍連續檢測，有利于全面排查巖溶地基處理缺陷和遺漏。

4.3 過渡段塌陷或沉降超標的檢控重點

過渡段是路基與橋涵、隧道的剛性結構物間銜接的過渡地段，比普通路堤標準要高，但由于施工場地狹小，難以使用大型機械展開大面積作業等原因，施工過程稍有疏忽就可能埋下缺陷隱患，常見的問題就是沉降超標(特別是無砟軌道的差異沉降要求很高)，偶爾也會發生過渡段塌陷的嚴重情況。因此，過渡段內部缺陷應該重點排查。

目前，有些建設項目用瞬態面波法或地質雷達檢測過渡段內部缺陷，發現了一些問題并及時進行了整改。

5 關于路基工程第三方檢測工作建議

路基工程第三方檢測建議重點圍繞控制軟基沉降超標、巖溶路基塌陷、過渡段沉降超標等問題展開，檢測工作安排上還要考慮鐵路等級、檢測手段適用性、檢測頻率、經費出處等因素。路基工程第三方檢測工作具體建議如下。

5.1 軟基處理檢測

(1)檢測范圍

高速鐵路正線中采用樁基礎處理的軟土地基。

(2)檢測項目及數量

采用靜力觸探核查地質資料，復核設計樁長，按照驗標要求，每100 m正線路基檢查2點。

CFG樁、預制樁、鉆孔灌注樁:按照驗標要求，樁身質量小應變檢測為樁總數的10%，承載力試驗為樁總數的2‰(每工點不少于3根)。

攪拌樁、旋噴樁:按照驗標要求，成樁質量鉆心取樣檢驗數量為樁總數的2‰(每工點不少于3根)，樁基承載力試驗為樁總數的2‰(每工點不少于3根)。

(3)檢測費用出處

上述三項檢測內容都屬于驗標范圍內的檢測項目，改由第三方檢測單位檢測后，施工單位可不再重復檢測，檢測費用不另行增加。

5.2 巖溶地基處理效果檢測

(1)檢測范圍

各等級鐵路巖溶地段路基。

(2)檢測項目及數量

連續面波法和高密度電法中二者選一全面排查，測線布置為:單線鐵路可沿線路中線布置，雙線鐵路可在線路中心左右4 m各布一條測線，站場范圍可每10 m布一條測線。具體檢測方法為:巖溶處理前，要結合地質鉆探情況，選擇有代表性地段，進行連續面波和高密度電測試驗，摸清各種地層對應兩種檢測指標的基本值。注漿后，經鉆探和注水試驗檢測合格后，同時在該段進行兩種測試，選定檢測效果好的測試方式，并根據注漿前后測試數據制定檢測標準。

(3)檢測費用出處

兩項檢測內容都屬于驗標范圍外的檢測項目，應由建設單位根據相關文件要求增加第三方檢測費用。

5.3 過渡段內部缺陷檢測

(1)檢測范圍

各等級鐵路的路橋、路隧、路塹過渡段和涵頂填筑小于2.5 m的路涵過渡段。

(2)檢測項目及數量

地質雷達和瞬態面波法兩者選一進行過渡段內部缺陷檢測。

(3)檢測費用出處

該檢測項目不在驗標范圍內，應由建設單位根據相關文件要求增加第三方檢測費用。

6 結束語

鐵路工程開展第三方檢測是在總結近年來建設經驗的基礎上，針對施工方法局限和過程管理漏洞等采取的彌補措施，先期開展的橋梁基樁和隧道襯砌第三方檢測取得了很好的效果，常見多發問題得到了控制。路基工程項目繁多，第三方檢測工作只有從控制重點突出問題入手，才能做到有的放矢、發揮作用。筆者認為，當前路基工程最應該控制的突出問題是軟基沉降超標、巖溶路基局部塌陷、過渡段沉降超標等，第三方檢測工作最好圍繞這些問題開展。

［1］ 鐵建設函［2006］464號 關于做好鐵路客運專線基樁檢測工作的通知［S］

［2］ 鐵建設［2011］172號 關于開展隧道襯砌等鐵路工程質量第三方檢測的通知［S］

［3］ TB 10751—2010 高速鐵路路基工程施工質量驗收標準［S］

［4］ TB 10752—2010 高速鐵路橋涵工程施工質量驗收標準［S］

［5］ TB 10106—2010 鐵路工程地基處理技術規程［S］

［6］ TB 10013—2010 鐵路工程物理勘探規程［S］

［7］ 李越興，曹哲明．地震反射波在宜萬鐵路巖溶探查中的應用［J］．工程地球物理學報，2007，4(2):105-108

［8］ 肖立峰．綜合物探方法在施工后巖溶探查中的應用［J］．工程地球物理學報，2012，3(9):160-164

［9］ 蔣小珍．線性工程路基巖溶土洞(塌陷)災害防治綜合研究［D］．中國地質大學(北京)，2008