高速鐵路路基沉降問題及原因研究

龍威潮

摘 要：我國的城市化建設進程逐步推進，人們的生活水平有所提高，對于交通出行提出了更高的要求，此背景下的高速鐵路建設工作迎來了新的挑戰，高速鐵路的建設中，對于路基沉降問題要加強防范，采取有效的措施防范沉降問題，提高高速鐵路的施工質量。本文對高速鐵路路基沉降問題原因進行了探討，分析了高速鐵路路基沉降問題的控制措施。

關鍵詞：高速鐵路;路基;沉降;問題;原因

前言：高速鐵路是鐵路體系中運行速度超過200km/每小時以上的鐵路，有著運行速度快，里程長的特點，對于其中容易發生路基沉降問題，作為路基施工質量控制中的關鍵環節，有必要加強有效的防范措施。結合高速鐵路路基沉降問題產生的原因，對薄弱環節落實有效的質量控制措施，防范高速鐵路路基沉降，保證高速鐵路的施工效率，強化鐵路工程的運行安全。

1 高速鐵路路基沉降問題原因分析

之所以高速鐵路路基工程中會出現沉降問題，是由于土材料變形性能的特殊性所導致的，一般材料在受到小于材料破壞強度的外力作用下會出現變形，但是很快就會恢復到穩定狀態，土材料則難以及時恢復穩定，受到外力作用之后，發生了變形，需要一定的時間才能夠穩定下來。引起高速鐵路路基沉降問題的原因分析中，結合高速鐵路路基工程施工各環節要素，可以發現引起高速鐵路路基沉降問題的原因有很多，體現在了材料、施工等各個方面。

1.1路基土填料粒徑超標

路基土填料的粒徑規范要求是要保證最大粒徑控制在15cm范圍內，在填料之前要篩選填料，通過過篩操作或是攤鋪后由人工的方式進行材料挑選，若是路基土填料粒徑超標，將會導致高鐵路基施工工程在啟工后出現沉降問題[1]。

1.2 排水溝缺陷

路基若是沒有設置排水溝或是排水溝的質量不足、排水溝失效，將會形成路基沖刷嚴重的情況，在施工過程中，施工單位通常會過度重視施工進度，按照工期完成施工計劃，因此忽視了附屬工程的施工質量，特別是處于汛期，進行高速鐵路路基工程的施工作業時，若是防水、排水的設施施工不足，存在滯后問題，將會導致路基被水沖刷，難以發揮出排水溝的保障作用，形成了路基質量安全問題。

1.3 路基過渡段級配碎石問題

路基過渡段級配碎石失效等會引起高速鐵路路基沉降風險增加，通常情況下，按照規范的要求，級配碎石中粘土團的含量要控制在2%以內，水泥含量則是以5%為宜，并且要求在兩個小時之內完成碾壓作業。受到供料等因素的影響，若是無法及時完成碾壓作業將會導致級配碎石板結，形成級配碎石失效的問題，導致路基過渡段出現沉降現象[2]。

1.4 路基橫向碾壓

施工作業過程中，需要按照試驗獲取的機械組合進行碾壓，保證碾壓次數、碾壓速度規范，按照沿線路的方向展開碾壓作業，防范橫向碾壓引起的質量問題。路基橫向碾壓是施工單位為了節省時間和成本，或是在場地限制下選擇的一種碾壓方法，特別是在路基過渡段，橫向碾壓會導致高速鐵路路基沉降的風險大大增加。

1.5 路基填料含水率超標

路基填料含水率超標的問題可受到填料自身原因的影響和天氣因素的影響而發生，此時需要攤鋪和晾曬填料，降低含水率，保障含水率控制在設計要求的范圍內，才能夠進行碾壓作業。若是使用到了含水率超標的路基填料，將會引起高速鐵路路基沉降問題[3]。

2 高速鐵路路基沉降問題的控制措施

2.1 保證路橋分界合理性

地基處理和路堤填料運距的控制是決定工程投資成本的重要因素，在設置路堤與橋梁的分界高度時，需要對基底不同地質情況進行深入的研究，結合對沿線填料來源的分析，劃分出不同高度，比較路橋的經濟技術，確定路橋分界高度。這不僅決定了工程的投資成本，而且還會對路堤地及處理措施的選擇和控制路堤沉降產生影響，特別是在施工工期緊張的情況下，合理確定路橋分界是控制高速鐵路路基沉降問題的有效措施之一，對于工程的效益起著決定性的作用。

2.2 合理選擇地基處理措施

選擇合理、正確的地基處理措施，能夠防范高速鐵路路基沉降問題，在我國鐵路建設中，高速鐵路的一般路基軟弱地基處理中，采取的方式以以下幾種為主，分別是置換法、排水固結法、加固土法、振動擠密法。由于樁體的強度不足，在質量控制中存在著巨大的難度，加固深度有限，再受到沉降、發展緩慢等因素的影響，難以達到路基沉降的控制目標要求。高速公路路基工程中應用到的剛性樁及剛性樁較多，因為工程造價相對更低，而且裝體的承載力和強度剛度等均發揮了一定的性能優勢，能夠滿足較大深度和加固要求，提高工程建設的質量。選擇高速鐵路地基處理措施時，應綜合考慮后確定合理的措施，包括路基填高、地層情況、路基面寬度等。從原則上來說，對于土質地基路基處理要選擇堆載預壓措施，若是地基土的性質差，處于施工后沉降控制難度大的地段，則可以適當的延長預壓時間，或進行超載預壓作業。結合預壓觀測結果的分析，能夠對工后沉降進行預測投入一定的觀測時間后，結合專業人員的經驗分析，保證有效防范高速鐵路的路基沉降問題，通常情況下，需要觀測的時間應超過六個月[4]。

2.3 控制路基填料和壓實質量

高速鐵路路基沉降問題的控制工作中，對于路基填料和壓實質量要進行有效的管控，選擇質量可靠的填料，做好壓實質量控制，防范路基和結構物之間出現不均勻沉降或是路基的工后沉降。嚴格按照高速鐵路路基填料和壓實質量的標準規范要求，選擇填料、改良土等降低路基沉降風險。

2.4 重視不同結構物之間的沉降及剛度過渡

通常情況下，鐵路路基沉降問題發生在橋頭涵洞兩端路基位置，主要是受到了橋頭涵洞處路堤填高影響引起的，另外靠近結構物的位置碾壓路堤填料的難度大，因此碾壓緊密度不足，形成了填土沉落量大的問題。因此要重視結構物之間的沉降及剛度過渡，在不同結構物的連接處，過渡段要保證填料和壓實標準符合高速鐵路路基施工標準規范要求，提高地基處理措施的有效性，強化壓實標準的落實，避免發生路基沉降事故[5]。

結論：

綜上所述，現代化社會的建設進程逐步推進，高速鐵路路基沉降問題的防范是高速鐵路路基工程施工中的關鍵基礎。為了保證高速鐵路列車的運行安全和舒適性，有必要強化對路基沉降問題的有效控制，防范高速鐵路的路基沉降發生風險。從設計、施工、監理等各方面落實有效的管控措施，防范路基沉降問題的發生，提高路基工程的質量和高速鐵路的工程安全性。

參考文獻：

[1]楊延強.路基沉降量對整體道床受力變形及混凝土開裂的影響研究[J].甘肅科技縱橫，2021，50（03）：41-45.

[2]呂綠洲，程遠水.高速鐵路路基沉降影響因素分析及模型預測方法研究[J].鐵道建筑，2021，61（03）：69-73.

[3]司文明.川南城際高速鐵路路基變形監測設計探討[J].高速鐵路技術，2021，12（01）：41-45.

[4]張志遠.高速鐵路無砟軌道路基翻漿聚氨酯抬升技術優化研究[J].鐵道標準設計：1-5[2021-04-23].

[5]李季宏.鐵路路基復合地基沉降計算方法[J].鐵道建筑，2021，61（01）：78-82.

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