鐵路路基工程施工技術的難點探討

王富林 劉振奇 李俊杰

摘 要：以鐵路路基工程作為研究對象，探究了鐵路路基工程的施工技術難點及要點，通過理論分析方法，采用了案例討論的方式，將鐵路路基工程施工的技術標準作為著手點。以某一鐵路路基工程項目為例，重點分析了該項目中路基施工的技術難點及注意事項，說明鐵路工程中路基施工的重要性。每一鐵路項目中施工企業都需根據對工程的質量與安全規定，在路基施工中做好技術管理、質量控制，考慮現場施工中可能遇到的各類問題，深入分析并制定解決措施。

關鍵詞：鐵路路基工程；施工技術；難點

中圖分類號：U415.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）11-0025-03

1 鐵路路基工程施工的技術標準

鐵路工程中對路基施工的路基面寬度和路基邊坡坡度方面有明確規定。

一是路基面寬度方面。鐵路項目為大規模項目，一旦路基面寬度不符合相應標準，每一路段積累不僅將增大路基建設成本，還會影響路基占地面積。為此，鐵路工程中確定路基面寬度時，不僅要在前期分析其力學性能，還需要從經濟性因素著手，并考慮現場的地理條件等方面。依據當下行業內對鐵路路基面的施工規定：直線路段的單線鐵路，路基面寬度區間為4.9～6.7 m，路肩寬0.4～0.6 m；雙線鐵路兩線中心距為4.0～4.1 m，轉彎處的路基寬度，則應參考此部位的曲線半徑[1]。

二是路基邊坡坡度方面。其坡度大小影響路基穩定性，為合理設置邊坡坡度，相關人員需了解現場的邊坡高度與土質情況。地質條件較好的路段，高度在20 m以內的邊坡，路基坡度值應為1：1.3～1：1.75，而路塹坡度值為1：0.1～1：1.75；如果邊坡高度在20 m以上，則需進入現場分析巖土體特性，基于實際情況來設定坡度值。

2 工程概況

某鐵路工程項目路基為膨潤土，該土體在遇水后易變軟。施工作業中恰好為雨季，開挖擋墻基礎1 m后，邊坡發生了溜塌現象。為增強施工安全性，工程人員需進入現場進行調查，依據現場調研結果制定最佳的施工方案，提高路基的穩定性與安全性。

針對本鐵路工程項目，路基施工的技術難點體現在以下2方面：①雨水損壞。在鐵路路基施工中，如果未忽視雨水對路基的侵蝕作用，將影響路基的整體性能，導致水損壞現象的原因為雨水和路基排水。以雨水因素為例，在路基施工作業結束項目投入使用后，空氣露水或者降水會經由外部孔隙進入路基中，降低路基強度。②裂縫。其主要為地質、氣候因素所導致，如在實際的施工建設中遇到強降雨天氣，產生高密度集中降雨、氣溫升降差異較大等現象，路基極易出現裂縫。

3 鐵路路基工程施工技術的難點及要點

3.1 前期準備

本鐵路工程施工中，路基施工的難度較大，為達到路基施工的質量規定，施工人員需根據實際情況做好前期準備。前期準備工作是為了保障后續施工作業的高效開展。本工程項目規模龐大，在施工建設中的參與部門多、人員多，再加上對設備、材料等的需求量較大，造成此階段的協調工作困難，需耗費較長時間完成技術交底、物資選購、人員調配。

此階段主要涉及以下2方面的工作：①路基試驗段施工。依據現場情況確定了設計方案后，為選定路基施工的技術參數，有關人員需根據全線鐵路情況，從中選擇一段長100 m的路段作為試驗段，在該路段上組織路基施工作業，關注施工過程及結果，以試驗段的施工情況確定填層厚度、壓實參數、最佳含水量。②地表處理。地基施工中的地表處理為前期步驟，準備階段相關人員需了解地表土質情況、地表處理要求，選擇恰當的處理方法，如清除地表上的各類雜物，做好排水工作。

3.2 路基填筑

路基填筑作業中，施工難點在于填筑材料、填筑工藝的選擇與確定。此外，填筑期間有關指標控制十分不易，如填筑厚度、密實度、填料含水量等，任何一個參數不符合要求，都無法保障路基性能。

施工中有關人員需考慮當地的氣候條件，進行必要的灑水和晾曬處理，發揮填筑材料的性能優勢。施工人員也需根據施工規范與要求，合理配備填筑機械，既要保障操作的規范性，也要科學設置機械的相關參數。現場按照要求完成填筑作業后，為減少質量問題，應由專業機構負責質量檢測，重點檢測路基的平整度、厚度、密實度等，各項指標均符合要求的情況下方可填筑上層路基。

鐵路路基填筑中，對填筑材料也有嚴格規定，工程企業在施工中應根據要求選購材料。比如，高鐵路基施工中的基床填料應優選A類、B類、C類材料。填料與基床厚度的要求如表1所示。

以本鐵路工程為例，由于工程位于南方地區，降雨量充沛，雨水對細粒土存在直接影響，再加上本鐵路工程的工程量龐大，施工周期長，綜合諸多方面的因素，將基床填料選定為A、B類土中的塊石、碎石、礫石類。這些材料即使遇水，其穩定性也不受影響。施工作業期間用這些材料進行填筑時，需嚴格控制其虛鋪厚度，借助水準儀將填層厚度控制在正常范圍，確保填層厚度超過最大虛鋪厚度，按照從兩邊向中間的順序填筑。對于路基的交接位置，應互相重疊壓實，縱向行與行之間的壓實重疊寬度為0.3 m[2]。

路基填筑作業中，應選擇級配碎石材料，采用兩層填筑工藝，上、下層的填筑厚度有顯著區別，分別為0.25 m、0.35 m。現場作業中因為材料需求量大，在拌和站內處理碎石材料，并嚴格控制配料配比。

施工作業中主要需關注以下5方面：①填筑路基之前，施工人員需核對地基系數、路基標高等基本數值，與施工要求相一致的情況下開始填筑，遵循施工流程及操作規范，在路基上用推土機推平，預防混合料離析。②控制攤鋪長度，一般50 m為一個施工路段，當此路段攤鋪結束后立即碾壓，確保壓實度。③碾壓施工期間，按平地機攤鋪方向的反方向組織作業，先利用碾壓機靜壓2遍，保障施工區域的平整性。如有不平整之處，應人工修復。當此施工作業結束后再激振3遍、輕振2遍，與施工標準相一致后收光，人工補平不平整的地方[3]。④級配碎石壓實作業結束后的2 h左右檢測K30，一般要求K30＞190 MPa/m、孔隙率n＜18%。⑤已經結束碾壓的級配碎石層，可能因水化有板結現象，為預防此現象，在工程現場應加強養護施工。

鐵路路基填筑中，過渡段填筑十分重要。此路段的施工作業中需解決不均勻沉降問題，這是施工的難點。主要是因為連接過渡段的兩側路基，其材料類型不同、強度有差異。為保障過渡段填筑施工效果，應結合現場情況采取對應的解決措施。如臺尾過渡段梯形上底長3～5 m，且施工周期長，應預留至少30 m的路基，保持該路基與過渡段施工的同步性，橫向結構物頂面與地面高度應合理。兩橫向結構物邊墻施工中主要需控制長度，不超30 m，過渡段坡腳距離在3 m以內，選用高強度片石混凝土作為填筑材料。當兩側防護工程符合要求時再進行塔板施工。

過渡段的填筑作業開始之前，應由相關人員測出過渡段的面積、長度，做好相應標記，為后續施工作業提供參考。隱蔽工程的施工作業應由專人來監督，當通過施工檢驗后再施工橋臺、橫向結構物基坑與過渡段。填筑作業開始之前，施工人員需提前在過渡段兩端設置沉降觀測標準，施工作業期間每天監測，當填筑作業結束后觀測時間適當延長至3個月一次。橋臺基坑的回填作業采用級配碎石，壓實標準應符合K30＞60 MPa/m。橋臺與橫向結構物的混凝土強度在75%以上時，在過渡段位置實施填筑作業。臺背基坑位置利用混凝土來回填，位于過渡段2 m的臺背，在填筑時需摻加一定水泥，把控施工時間。

3.3 路塹開挖

鐵路路基施工中部分施工段的路塹要進行開挖作業，此工序面臨著安全難題。伴隨著路塹開挖作業，可能對附近土體有一定擾動，如缺乏開挖時的防護，可能因路塹失穩而造成安全事故。開挖施工以前有關人員需進入現場展開一系列調研，了解工程的地質及地形情況，在此基礎上選擇最科學的開挖方式。本項目屬土質地塹，配備挖掘機和鏟運機完成機械作業，山體地質主要為石質，可采用定點爆破工藝。

3.4 強夯施工

強夯法能提高路基穩定性，此施工操作中的難點是參數的確定，如夯點數量、下落距離、相鄰夯點間距、夯實遍數等，需在現場由專人做好試驗，以試驗數據為依據確定參數。

施工作業中需注意以下2方面：①利用推土機清除雜物，在地面利用壓路機或者推土機完成碾壓與整平，在平整的地基上依設計規定回填墊層，為起重機作業創造良好條件。②起重機就位后開始強夯，第一遍的夯實作業結束后，測定夯坑容積、地面沉降量、夯坑周邊隆起，用推土機平整并回填，方便下次夯擊，最后一遍為滿夯操作。

3.5 邊坡防護

3.5.1 土工格柵施工

鐵路路基施工中邊坡坍塌事故時有發生，為增強邊坡穩固性，相關人員在現場要采用土工格柵加固。能規范應用土工格柵施工方式，能發揮其高強度、小變形、適應性好的優勢。

正式施工之前，施工人員需將路基完全整平，根據現場的地形條件鋪設墊層，為土工格柵施工創造良好的施工條件。在鋪設土工格柵時，施工人員需重點關注鋪設方向與范圍要求，一般應根據現場情況合理選定鋪設方法，確定鋪設方向，遵循鋪設規定。當格柵鋪設任務結束后，施工人員應利用地釘、拉撐樁等固定好土工格柵，保障其強度符合施工要求。現場作業中有關人員也需從周圍向中心在土工格柵的網格內完成土料回填作業，以提高土工格柵的承載力，減小外部因素對土工格柵的負面影響。

3.5.2 錨孔鉆進施工

錨孔鉆進作業也有助于加固邊坡，減小邊坡失穩風險。為達到最佳的加固效果，施工人員需在現場組織一系列測量工作，依據測定結果選定鉆進工程的框架、點位，并在現場恰當的位置安裝專業設備，保障設備穩固性，避免后續利用設備時出現晃動，發揮設備的功能優勢，使錨固精度、強度與施工要求相一致。

鉆孔作業中如遇到特殊情況，需結合實際選定處理方法，比如現場積水較多，應立即排水，避免排水不暢影響路基穩固性。隨著鉆進作業的開展，發生塌孔、歪孔的可能性較高，如果遇到這些情況，施工人員需立即在現場排查原因，制定解決方案。

3.5.3 預應力錨索施工

預應力錨索施工作業中，當按照要求在現場完成鉆進作業后，相關人員需按照規定安裝錨索體，確保其強度與施工要求相一致。當全部的錨索體被放入錨孔后，應立即進行注漿作業。注漿期間所用材料為水泥砂漿，當砂漿有外溢現象時結束注漿，記錄注漿期間的全部參數，比如錨孔中水泥砂漿的凝固情況。一旦凝固超過了80%，即可開始張拉操作。張拉施工的難度較大，施工人員需給錨索進行強度試驗，檢測其預應力，如預應力偏小，則需及時補齊。在張拉作業結束后的48 h以內，應動態監督，及時處理相應問題。

3.5.4 板樁墻施工

板樁墻也是邊坡防護中相對常用的方式，規范建設板樁墻能減小外部環境或者氣象因素對邊坡的損壞，增強鐵路路基性能。在工程現場采用板樁墻防護技術前，施工人員必須了解工程現場的地質地形等情況，完成前期的分析與計算，得到板樁墻的承載土層壓力值，在此基礎上進行必要的結構優化。板樁墻施工作業中相關人員也需合理處理頂面，確保頂面平整度，避免此部位施工不當影響防護效果。

3.5.5 抗滑樁施工

鐵路路基的防護中，抗滑樁也相對有效。抗滑樁是建立穿透路基巖層深入滑床的樁體，以增強巖層穩固性，預防巖層滑脫并確保路基強度。在工程建設中選擇抗滑樁工藝時，應在路基現場確定最佳的爆破方案，完成打孔開挖。因為爆破施工的復雜性，正式爆破之前應由專人負責測試路基巖體的穩定性，控制爆破參數，以減小爆破振動對巖層的擾動。

開挖樁孔階段，施工人員主要應控制爆破藥量、爆破深度，檢測作業面孔內的CO2含量，做好作業面的通風設計，將CO2濃度控制在正常范圍。安裝樁體時，施工人員需分析路基巖層形態，針對可能發生的地質災害等，制定應急預案。

3.5.6 砌石防護工程

路基坡面防護中砌石防護技術的應用效果相對理想，在規范施工作業下，砌石防護的強度較大，且施工操作簡單，施工成本低。為提高砌石防護水平，施工人員需全面了解鐵路路基的基本情況，制定最佳的砌石防護施工方案。根據實際經驗，水流水系旁的土質邊坡或巖層性質較軟的路基邊坡，利用砌石防護可達到最佳的施工效果。施工期間，相關人員需重點分析路基邊坡形態，對比干砌或漿砌的效果、成本、工序等，確保其砌石厚度、坡度等符合施工規范。

4 結束語

在鐵路建設穩步發展的過程中，鐵路路基施工中可采用的技術越發多樣，為提高整體的施工效果，相關人員需立足現場情況，加強技術管理與質量控制，提高鐵路路基穩定性與安全性。

參考文獻

[1] 劉亞劍.山區鐵路路基邊坡工程防治分區研究[J].鐵道勘察， 2022，48（4）：98-104.

[2] 郭防.螺桿樁在鐵路路基工程施工中的應用[J].江西建材， 2022（6）：226-227.

[3] 肖子衛.成貴鐵路路基工程特點及設計沉降風險控制措施[J].建筑技術開發，2022，49（10）：19-21.