高速鐵路路基施工技術

摘 要：高速鐵路承擔著重要的運輸功能，因此高速鐵路建設工程有著十分廣闊的發展空間。伴隨高速鐵路行駛速度的提高，高速鐵路項目的設計、施工復雜性持續增強，施工環境多種多樣，施工人員的專業能力也持續提升。基于此，從實際出發，著重分析了有關高速鐵路地基處理、路塹開挖、路基填方施工、路基排水施工、邊坡支擋施工等的技術要點，以期為行業提供參考。

關鍵詞：高速鐵路；路基；施工技術

中圖分類號：U238" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2024）04-0037-03

1 工程概況

新建南玉鐵路站前工程№6項目，管段位于廣西壯族自治區境內，線路起點位于南寧市橫縣，途經貴港市港南區后接入玉林市興業縣。線路起止里程DK112+063～DK143+977，全長31.914 km，其中區間路基起訖樁號DK112+063～DK137+238，包括區間路基5.532 km/28段。

2 地基處理

2.1 換填處理

在換填施工中，需要明確好要處理或換填的范圍和深度，并做好準備工作，準備足夠的換填材料和制定處理方案，施工放樣后還要做好復查工作。在實際處理過程中，可以采用機械或人工方法進行土壤的挖除或推平，以滿足設計標高。若是原地面需要進行處理，則可使用推土機推除表部需要除去的松軟土、腐殖土、植被等，針對斜坡坡度超過1：5的路段，使用人工法劃分臺階范圍，再使用挖掘機進行挖掘，用壓路機進行碾壓處理。

換填結束后，需要對換填層進行質量檢驗，確保符合規定標準。避免對原位土層造成擾動，并對地基承載力加以核查，確保地基的穩定性和承載能力。嚴控填料的類型和技術條件也是非常重要的，以確保施工質量和工程安全[1]。

2.2 螺桿樁施工

螺桿灌注樁的加固范圍主要集中在邊坡護坡基礎之內的基底范圍。一般情況下，螺桿樁按照正三角形布置，樁間距通常為3～5倍樁徑。螺桿樁的樁徑一般為40 cm，使用鉆機鉆具進行成孔，通過旋轉擠壓土體來形成孔洞。

在成孔環節，鉆桿每旋轉一周，鉆具就會前進一個螺距，使用管內泵壓灌注細石混凝土至孔底，形成樁身。為了增強螺桿樁的承載能力和穩定性，樁頂之上設有鋼筋混凝土樁帽和碎石墊層。樁帽使用標號為C35的鋼筋混凝土澆筑，呈圓臺形，底部直徑為70 cm，頂部直徑為1 m，高度為35 cm。在樁帽的周圍，使用土模圍繞鋪設塑料布，然后澆筑混凝土，以固定樁帽并增加穩定性。樁帽以上的碎石墊層厚度為0.5 m，并采用靜壓法進行壓實。

3 路塹開挖

使用挖掘機由上而下、縱向分段、橫向分層進行開挖，以有序完成整個開挖過程。在進行縱向開挖時，需要保證坡度超過4%。這樣可以有效地排水，防止水在路塹中積蓄，造成路基面受水浸泡的情況。

為了進一步確保排水效果，每一開挖層路基兩側都要設立臨時排水溝。在開挖環節需要仔細檢查邊坡區域，以免發生超挖和欠挖的情況。為了加強邊坡的穩定性，邊坡位置預留厚度超過20 cm的土層。這樣可以為邊坡提供足夠的支撐，并減少邊坡失穩的風險。

修整邊坡時，需要使用人工配合機械，緊跟開挖進行，以確保修整的及時性和準確性。為了掌握開挖過程中的變化情況，施工中需要及時測量。當開挖到邊坡平臺后，需要預留出至少20 cm的保護土層，待人工施作平臺以及其上方的截水溝時再進行開挖，且表面需要修建向外側4%的排水坡。在整個施工環節，要始終遵循開挖一級、防護一級的原則，確保施工質量和安全性[2]。

4 路基填方施工

4.1 填前試驗

在進行路基填筑施工時，需要先依照技術規定對填料實行顆粒分析、液限、塑限、有機質含量與擊實試驗。填料的現場壓實試驗是為了確定填料的最大干密度和最佳含水量。試驗過程中需要記錄壓實設備種類、最優組合方案、碾壓次數和速率、每層松鋪厚度和含水量等關鍵參數。這些記錄將作為施工時的參考依據，以確保填料在壓實過程中達到要求的密實度。

4.2 基床以下路堤及基床底層填筑施工

路基填筑采取“三階段、四區段、八流程”工藝。在施工前，需要進行地形、地貌及地質情況的核查，要特別注意不良地質和土石界面等特殊地段，這些地段施工難度大、風險高，需要采取相應的措施進行處理。只有在對地形、地貌及地質情況進行了全面核查和評估后，才能進行后續的填筑施工。

基床下路堤及基床底層填筑施工前，需要清理掉基底區域內的表層植被、腐殖土和耕植土，并除去樹根等障礙物，從而有效地減少填筑材料與原土之間的影響，提高填筑材料與原土的結合力，保證填筑施工的質量。

將路堤邊坡坡度設為 1：1.5。在路堤填筑施工中，需要使用橫斷面全寬、縱向分層填筑壓實的方法，不可存在縱向接縫。若是原地面高低不平，需要先從最低處開始分層填筑，再從兩側朝中心填筑。

在施工過程中，如果不同段落的路堤不同時施工，需要在縱向接頭位置開挖硬臺階，寬度至少為2 m，高度與填筑層相同。在雨季進行路堤施工作業時，需要在每一次收工之前把鋪筑的料層攤鋪碾壓好，以確保填筑層的穩定性，否則雨水會對填筑層產生沖刷作用，容易導致填筑層變形、沉降等問題。填筑的每層壓實面都必須設置成朝向路基兩側4%的橫向排水坡，以確保填筑層排水通暢[3]。

4.3 基床表層填筑施工

在施工過程中，按照“拌和、運輸、攤鋪、碾壓、檢測試驗、修整養護”6個流程開展流水作業，確保各個環節間的銜接順利，提高施工效率和質量。

4.3.1 驗收基床底層

施工前，需要對基床底層實行嚴格的驗收工作，包括對幾何尺寸的檢查和壓實標準的核對。只有在基床底層滿足驗收標準的情況下，才能進行填筑工作。

4.3.2 設備選型

基床表層填筑采用兩層填筑方式，可以選擇平地機或攤鋪機來進行攤鋪工作。級配碎石是填筑材料的主要組成部分，采用廠拌法對其進行拌料工作。使用自動計量拌和站，準確控制每個成分的比例。攤鋪設備使用的是攤鋪機。

4.3.3 試驗段施工

試驗段場地應超過100 m，試驗獲得的松鋪厚度、碾壓遍數等參數，可作為后續基床表層施工的參考，使得路堤質量更具保障[4]。

4.3.4 攤鋪與碾壓

在攤鋪施工方面，采用了分為兩層填筑的方法，首層和第二層分別使用平地機和攤鋪機進行攤鋪，攤鋪方式依照試驗段決定。

碾壓處理使用的是振動壓路機，先進行靜壓，碾壓過程中要遵從先輕再重、先慢再快的要求。直線路段從兩側路肩朝著道路中心進行碾壓，曲線路段則是從內側往外側路肩實行碾壓。碾壓期間，順著縱向重疊4 mm，橫縫連接位置需進行搭接處理，且搭接長度至少要為2 m。

基床壓實效果如果無法滿足要求，就要展開原因剖析，并再次補壓，直至達到要求。進行基床表面修整養護時，需要進行灑水補平補壓，以確保其外觀質量符合設計標準。

4.3.5 攤鋪厚度與標高控制

攤鋪厚度控制標準根據松鋪系數確定，最大與最小填筑壓實厚度分別不可超過0.2 m和0.15 m，以此保證道路的平整度和堅固度，以便能夠承受車流量和質量的壓力。

在路肩邊線位置使用張緊鋼絲引導法對標高、層厚、橫坡進行把控，確保道路邊緣的高度和坡度與設計要求相符合。碾壓期間還需組織專門的測量小組負責動態測量、檢查，隨時監控道路的平整度和坡度是否達到了標準要求，及時發現問題并加以解決。基床表層級配碎石填筑壓實標準如表1。

5 路基排水工程

5.1 側溝

為了解決路塹兩側的排水和滲水問題，需要在路塹兩側都有修建側溝。側溝選用C30鋼筋混凝土進行現澆，厚度為20 cm。側溝通常采用底部寬度和深度分別為60 cm和80 cm的矩形鋼筋混凝土溝，不帶蓋板。這種設計不僅可以滿足排水需求，還可以保證側溝的穩定性和可靠性。為了讓側溝能夠有效排水，側溝底部靠近路塹底部會設有排泄水孔。這些泄水孔的孔徑為5 cm，間距通常是2 m。當需要排除基床地層滲水時，間距縮短至1 m。

5.2 天溝、排水溝

在地面橫坡較為明顯的路段，可以只在上方一側設置天溝和排水溝，不然就要求在兩側都進行設置。天溝和塹頂之間的距離必須要大于5 m，排水溝和路堤坡腳之間的距離必須要大于2 m。天溝和排水溝通常使用C25混凝土進行現澆，形狀設計成梯形溝，深度以及底部寬度、厚度分別為60 cm、40 cm、20 cm。對于普通路段，天溝和排水溝底側需要設置M7.5水泥砂漿找平層，厚度為5 cm。

5.3 平臺截水溝

截水溝是一種在路塹邊坡平臺上設置的重要設施，采用矩形截面的設計。截水溝的底部寬度以及深度均為40 cm。為了提高其穩定性和耐久性，常使用C25級別的混凝土進行加固，厚度約為0.3 m，并且和平臺一同進行澆筑。截水溝的主要作用是將路塹內的水引導到天溝或者是自然溝槽，有效地避免水流進入路塹中。

5.4 集水井

集水井是一種在無砟軌道線間排水時常用的設施。根據需要，在路基面中部沿著線路方向修建集水井，通常每隔約50 m設置一個。集水井通常由C30級別的鋼筋混凝土澆筑而成，其外徑約為120 cm，加固厚度約為20 cm，內徑與深度均為80 cm。路基面上的表水會被匯集到集水井中，然后通過預埋的鍍鋅鋼管橫向導入坡面排水槽，最終將水排出路基。

5.5 滲溝

滲溝通常位于側溝或者是排水溝下方，起到重要的排水作用。滲溝的出口應當與排水溝或涵洞相連接。為了固定水管，滲溝通常使用混凝土端墻的設計，并且管口是開放的，不可堵塞。滲溝的主要目的是確保明溝中的排水順暢，有效避免積水和倒灌現象的發生。

滲溝施工通常需要按照一定的步驟進行。需要先對出水口段進行施工，保證排水順暢。然后從出水口往入水口逐段進行施工。為了控制施工進度并確保工程質量，滲溝的施工應該分段進行，每段長度通常為10～15 m。在基坑開挖完成后，及時進行滲溝的施工，這樣有助于提高工程進展的效率，并確保最終的施工質量。

5.6 防排水土工膜施工

隔水防滲是基床工程中的重要一環，主要目的是阻止地下水的滲入和保護下部結構，因此要采用符合設計要求的復合土工膜實行隔水防滲。在鋪設復合土工膜時，需要將膜繃緊，使直線段的高端壓至低端上方，曲線段的外側搭在內側上方，并且鋪設寬度必須要超過設計寬度。使用防水膠進行連接，確保連接部位的密封性。用作反濾材料的土工織物選擇無紡型，這種材料具有耐腐蝕、抗老化的特性，并且有優秀的透水性能。在鋪設復合土工膜之前，需要清理掉基床表部的堅固物體，以確保場地平整。土工織物的鋪設則使用現場縫合連接的方式，搭接寬度必須超過0.2 m，以確保連接部位的牢固性和密封性。

在濾排水系統中，常使用軟式透水管來實現排水功能。這些管道應具備外觀完好無撕裂、孔洞或脫紗等缺陷，以確保其正常的排水效果。為了保護軟式透水管的完整性，還可以使用鋼絲保護材料進行保護，防止管道的損壞。通常情況下，軟式透水管的外徑選擇為0.1 m，并且各項性能指標需滿足設計標準。

6 邊坡支擋工程

6.1 植物護坡

在使用植物護坡的過程中，需要選擇適合當地氣候和土壤條件的植物，以確保護坡效果最佳。通常選用具有深根系、耐旱、耐寒、耐鹽堿等特點的植物，如沙柳、金森女貞、短萼灰葉、狗牙根等。這些植物根系發達，能夠固結土壤，形成水土保持層，從而避免路基邊坡受到雨水沖刷破壞。植物的枝葉能夠降低雨水對路基坡面的直接沖刷，具有保護作用。

在植物護坡施工中，需要注意進行良好的土壤改良和培育，以促進植物生長和發揮其護坡效果。還要注意植物養護管理，包括定期澆水、施肥、修剪等工作，從而保證植物的生長健康和護坡效果。對植物護坡的效果進行監測和評估，及時調整和改進措施，保證路基的安全性和穩定性。

6.2 工程防護

在路塹邊坡中，工程防護方法包括拱形骨架護坡、錨桿框架梁、護面墻等。在工程防護施工中，需要注意提前規劃，包括沉降縫設置、節點間距、骨架布置等工作，從而保證工程防護的質量、外觀。從刻槽、使用定型模板、混凝土搗固、養護進行工程實體質量控制，確保工程防護內實外美。

7 結束語

高速鐵路工程要將路基當做一個整體式結構進行施工，注重路基的強度、剛度、耐久度與穩定程度，路基施工質量直接關系到整個鐵路工程的建設質量，所以在施工作業中強化對路基技術的管控十分必要。

參考文獻

[1] 安佳奇.高速鐵路路基施工技術及質量檢測方法[J].四川水泥，2022（6）：241-243.

[2] 尤昌龍.高速鐵路路基技術體系發展歷程[J].中國鐵路，2022 （2）：21-31.

[3] 李培陽.淺談高速鐵路路基設計方法及技術措施[J].四川水泥，2021（10）：271-272.

[4] 劉冰.高速鐵路路基設備與橋梁過渡段施工技術[J].設備管理與維修，2021（Z1）：122-123.

收稿日期：2023-12-20

作者簡介：王鑫（1992—），男，貴州貴陽人，本科，工程師，研究方向：鐵路工程。