鐵路橋梁跨越公路施工對(duì)路基穩(wěn)定性的影響分析

劉學(xué)慶

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)的交通行業(yè)有了很大進(jìn)展，鐵路工程建設(shè)越來(lái)越多。鐵路建設(shè)為我國(guó)民眾出行提供更大便利，但鐵路建設(shè)過(guò)程中難免出現(xiàn)跨越各類型建筑物的現(xiàn)象。跨越過(guò)程中若施工不當(dāng)，極有可能使原有建筑物出現(xiàn)問(wèn)題，且鐵路建設(shè)工程自身亦存在安全隱患。基于此，本文針對(duì)鐵路橋梁跨越施工展開分析，將其跨越公路施工時(shí)對(duì)公路路基穩(wěn)定性的影響作為具體例子，分析影響原因、范圍，并盡可能地通過(guò)具體措施控制影響，使兩類建筑物均可穩(wěn)定使用，對(duì)我國(guó)路橋施工作出部分貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：鐵路建設(shè);橋梁路基;路基施工;路基穩(wěn)定性

引言

在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，國(guó)內(nèi)公路體系也在趨向于成熟化發(fā)展。越來(lái)越多的跨公路鐵路橋梁出現(xiàn)在人們的視野，為人們的交通和生活提供了巨大的便利。然而由于跨公路鐵路橋梁橋墩在鐵路路基的兩側(cè)部位很有可能會(huì)因?yàn)榈刭|(zhì)原因出現(xiàn)沉降變形，這不僅會(huì)影響到工程的預(yù)期收益和效果，同時(shí)也會(huì)嚴(yán)重的威脅過(guò)往行人以及鐵路路基的壽命。因此研究樁基施工與路基變形之間的關(guān)系有著深刻的現(xiàn)實(shí)意義。近些年國(guó)內(nèi)對(duì)于這方面的研究有許多，為我國(guó)的鐵路橋梁施工提供了許多經(jīng)驗(yàn)的幫助。

1路基變形控制要求

1.1縱坡要求

趙延林對(duì)北京地區(qū)樁—錨支護(hù)形式下基坑開挖引起的周邊建筑物沉降問(wèn)題進(jìn)行模擬分析得出：當(dāng)建筑物與基坑的距離小于1.5H（H為基坑深度）時(shí)，建筑物的沉降量受影響較大，并隨錨桿層數(shù)的增加而減小;當(dāng)建筑物與基坑的距離大于1.5H時(shí)，建筑物的沉降量受影響不大。建筑物的沉降量隨基坑開挖深度的增加而增加。當(dāng)基坑開挖深度小于臨界開挖深度時(shí)，建筑物沉降位移的變化率比較小，當(dāng)基坑開挖深度大于臨界開挖深度時(shí)，建筑物沉降位移顯著增加。

1.2橫坡要求

據(jù)《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD20-2006規(guī)定，二級(jí)公路的路拱橫坡應(yīng)盡量超過(guò)1.5%，一級(jí)公路的路拱橫坡應(yīng)盡量超過(guò)2%。此外據(jù)學(xué)者研究得出，站在舒適駕駛角度來(lái)看，路基的橫向沉降應(yīng)大于路基寬度0.1%。

2變形數(shù)值影響及測(cè)算

結(jié)合實(shí)際工程中的對(duì)應(yīng)事項(xiàng)進(jìn)行分析，應(yīng)針對(duì)施工過(guò)程中的各個(gè)工序展開分析，確定各工序的影響參數(shù)。路基開挖過(guò)程中，首先應(yīng)針對(duì)樁基上部分進(jìn)行挖掘工作，主要目的為向挖掘部位灌注混凝土，隨后當(dāng)挖掘部位混凝土灌注結(jié)束后，于挖掘樁基的偶數(shù)左右處再次灌注混凝土，挖掘左側(cè)承臺(tái)及右側(cè)承臺(tái)。實(shí)際數(shù)值測(cè)算過(guò)程中，需注意不同土層的力學(xué)參數(shù)，將此類參數(shù)納入計(jì)算范圍內(nèi)，通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件結(jié)合此類參數(shù)及工程中的具體數(shù)值測(cè)算，可較為有效地明確力學(xué)參數(shù)，并將對(duì)應(yīng)參數(shù)實(shí)現(xiàn)較為有效的分析。具體測(cè)算過(guò)程中共分布六個(gè)測(cè)試點(diǎn)，其中最大沉降量為0.45毫米，為距離樁基最為接近的6號(hào)點(diǎn)（點(diǎn)位共有6個(gè)，按照6～1的分布，根據(jù)與樁基的距離分布）。沉降差較大的點(diǎn)位為4號(hào)與3號(hào)，二者之間差異達(dá)到0.32毫米。

3路基穩(wěn)定性優(yōu)化措施研究

3.1嚴(yán)格控制堆載

施工中嚴(yán)格控制堆載，不需要的設(shè)施等不要靠近樁基施工處。鉆孔中，注意場(chǎng)地布置，泥漿池等均要遠(yuǎn)離。

3.2要設(shè)置帷幕樁

施工時(shí)要在高鐵基礎(chǔ)和路基基礎(chǔ)間設(shè)立非直接使用的受荷樁列。因樁列對(duì)于土體的橫向位移有著傳遞遮攔的作用，導(dǎo)致樁基在開挖過(guò)程中所產(chǎn)生的沉降變形通常并不能有效傳達(dá)到路基基礎(chǔ)部位。這就可以有效減少鐵塔基礎(chǔ)部位的沉降，進(jìn)而起到保護(hù)鐵塔的目的。

3.3混凝土施工

混凝土由商品混凝土公司提供，混凝土罐車運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)、采用泵車灌注入模。

混凝土澆筑采用水平分層，斜向分段的連續(xù)澆筑方式，由兩端向中間連續(xù)灌注，分層厚度不超過(guò)30cm。混凝土的振搗采用插入式搗固器的振搗方式。澆筑到頂后及時(shí)抹面收漿。振搗過(guò)程中防止插入式搗固器與波紋管接觸，防止波紋管變形或受損。當(dāng)混凝土灌注完畢初凝后，及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，保持梁體濕潤(rùn)。

3.4監(jiān)測(cè)手段

監(jiān)測(cè)手段為工程開展過(guò)程中較為重要的管理因素，其不僅能夠保障工程開展較為順利，亦可使工程于符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的情況下開展，盡可能地實(shí)現(xiàn)較為穩(wěn)定的發(fā)展，保障施工質(zhì)量提升，有效解決原有模式下的一系列問(wèn)題。就實(shí)際建設(shè)過(guò)程展開分析，可將監(jiān)測(cè)手段與施工管理相關(guān)工作進(jìn)行結(jié)合，提升工程整體管理質(zhì)量的同時(shí)更可較為全面地保障工程不出現(xiàn)問(wèn)題。具體監(jiān)測(cè)過(guò)程中，應(yīng)跟隨工程進(jìn)度進(jìn)行路基監(jiān)測(cè)、支護(hù)擋板結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)、查看其是否存在裂縫、水平位移、沉降等現(xiàn)象，若出現(xiàn)此類狀況需及時(shí)解決問(wèn)題。除此以外，監(jiān)測(cè)手段的完善度亦為保障監(jiān)測(cè)效果的重要參數(shù)之一，現(xiàn)階段中常出現(xiàn)因監(jiān)督手段單純只注重一方面所產(chǎn)生的問(wèn)題，應(yīng)全面展開監(jiān)督，實(shí)現(xiàn)較為有效的策略分析。

3.5采取監(jiān)測(cè)措施

為了保障樁基施工中路基的穩(wěn)定，對(duì)于高鐵樁基與公路路基較近的路段，監(jiān)測(cè)路基的變形，包括沉降、水平位移、裂縫、支擋結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)等。

3.6要建立完善的監(jiān)測(cè)手段

為保障樁基施工過(guò)程中路基穩(wěn)定性，在公路路基與高鐵樁基較近路段必須做好路基變形的監(jiān)測(cè)工作，包括支護(hù)擋板的結(jié)構(gòu)變形、裂縫、水平位移、沉降等。牢靠、堅(jiān)固的路橋地基不僅會(huì)影響工程的穩(wěn)定性。質(zhì)量與壽命，更會(huì)影響到人們的財(cái)產(chǎn)和生命安全。因此必須予以路橋地基處理高度的重視。對(duì)路橋沉降來(lái)說(shuō)，最大的問(wèn)題就是軟土地基的土地質(zhì)量無(wú)法滿足承載要求，這是導(dǎo)致路基沉降的根本原因。為此在處理和提高路基穩(wěn)定性的過(guò)程中，就必須優(yōu)先處理軟土類地基。一般來(lái)說(shuō)最常用的方法就是對(duì)軟土表面及西寧強(qiáng)化。常用方法包括設(shè)置家固層、敷墊材料、表層排水與添加混合劑。如果地基表層為黏土土質(zhì)，且粘度達(dá)到一定水平，則可以通過(guò)摻雜混合劑的方式提高土壤粘結(jié)力。這種方式不僅可以大幅度提高地基抗壓縮水平，同時(shí)也能夠有效提高地基強(qiáng)度。

3.7結(jié)合實(shí)際

結(jié)合實(shí)際為穩(wěn)定性優(yōu)化控制中最為重要的一點(diǎn)。上文所述的相關(guān)保障方式僅為對(duì)應(yīng)環(huán)境下所作出的對(duì)應(yīng)選擇，其實(shí)際過(guò)程中可能由于各項(xiàng)突發(fā)原因?qū)е聦?duì)應(yīng)措施無(wú)法展開。此時(shí)，若繼續(xù)堅(jiān)持此類措施，不僅影響具體成果，更使單位過(guò)程中的實(shí)際需求存在較大差異，導(dǎo)致最終情況下的工程開展存在部分問(wèn)題。總而言之，實(shí)際開展過(guò)程中無(wú)論開展何種防護(hù)措施，皆應(yīng)以實(shí)際為主，以具體情況為主。此類要求不僅需對(duì)應(yīng)工作人員經(jīng)驗(yàn)豐富，能夠有效解決各類情況造成的影響，更應(yīng)具有較強(qiáng)的心理素質(zhì)，一旦發(fā)生問(wèn)題能夠冷靜選擇對(duì)應(yīng)措施，高效解決問(wèn)題。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，從本文的研究及數(shù)值仿真結(jié)果可以看出，鐵路的橋梁樁基項(xiàng)目對(duì)于公路的路基所帶來(lái)的影響是有限的。但由于本次的仿真模擬中并沒(méi)有將遠(yuǎn)期沉降和鐵路運(yùn)行對(duì)路基穩(wěn)定性造成的影響進(jìn)行分析，因此建議鐵路承臺(tái)、樁基侵入路邊破部分應(yīng)采用基坑防護(hù)手段。但需要注意的是，本文僅提出部分思路，實(shí)際過(guò)程中還存在較為有效的對(duì)應(yīng)措施，還需結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析研究，不斷提升對(duì)策水平。

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