[12-11 17:00:56] 来源：http://www.tmgc8.com 铁路工程 阅读：3383次
【摘 要】本文结合大西客专工程施工实践，介绍了客运专线路基施工的特点，阐述了铁路客运专线路基工程的质量控制要点，进而围绕大西客专湿陷性黄土的特点，分析了路基施工的存在的困难。
【关键词】地基 密实 松铺系数 过渡段
1、客运专线的特点及对路基的要求
铁路客运专线是指最高运行时速在250km以上的铁路，其线形变化非常平缓，轨道高度平顺，路基稳定且刚度均匀，各种结构物具有高度可靠性及稳定性，具有宽大空间的独行线路。该特点概括起来就是四高：高速度、高密度、高舒适度和高安全性。
路基是承受轨道结构重量和列车荷载的基础，是铁路线路工程的一个重要组成部分。客运专线对轨道的平顺性和稳定性提出了更高的要求，与此相应，客运专线路基除应具备一般铁路路基的基本性能之外，还需要满足客运专线轨道对基础提出的性能要求。这些性能概括起来有以下几点：
1)足够的刚度。
2)稳固、耐久、少维修。
3)高度的平顺性。
以上几点要求，目前的普通铁路路基是不能满足的，必须在路基结构、路基材料及路基施工工艺等方面采取一系列与普通路基不同的技术标准才能实现。具体表现在要有一个强度高、刚度大的路基基床，沉降很小或没有沉降的地基以及沿线路方向平缓变化的刚度等三个方面。
2、客运专线路基施工控制要点
2.1 地基处理
地基按设计要求处理完成后的基底外观应符合下列要求：
1)基底无草皮、树根等杂物，且无积水；
2)原地面基底密实、平整；坑穴处理彻底，无质量隐患，符合设计要求。
在进行地基处理的施工过程中，应特别注意地基的承载力是否能满足设计要求，若发现地基承载力可能不满足设计要求时应及时报告监理工程师和设计单位，以便及时进行变更处理。
2.2 路基填筑施工
在正式填筑路基之前有两次试填筑过程，第一次是工艺性填筑试验，主要是在室内试验的基础上通过工艺性试验决定填料的最优含水量及其偏差、压实遍数、松铺厚度等主要工艺参数；第二次是在正式路堤上的试填筑，此次试填筑除了验证主要工艺参数外，还要同时进行地基沉降观测，以验证填筑加载速率是否符合设计要求。通过两次试填筑，主要的工艺参数以及每一填筑单元的长度基本上能够确定下来，只是随着施工的不断进行，某些参数可能还要进行适当的调整。在路基填筑施工中，应遵循“四区段，八流程”的作业程序进行施工，同一个作业流程段内不得有几种作业交叉进行。由于投入填筑施工的区段有先后，因此在先期施工的区段一开始就严格管理，狠抓标准化作业．树立起一段样板施工示范段，可以使后来者学有榜样、赶有方向。当然，科学的施工方法还必须与严格的管理制度相配套才能取得好的施工效果。由于基床表层的特殊性，在其填筑施工过程中也要相应地采取一些特别的措施。这些措施主要是：
1）保持表层填筑拌和料含水率的措施
基床表层填筑料因其是通过集中拌和站拌和而成的，将其运输到填筑施工现场有一个过程，而在这个过程中由于运输堆放不当很容易造成拌和料中的水分流失或蒸发。为此，首先在施工组织指挥上要精心安排。应做到及时拌和，及时运输，及时摊铺、平整，及时碾压。从而使整个施工过程环环相扣，使拌和料自出厂开始到碾压成型，中间不因施工组织指挥原因而在过程中等待。其次，建议在运输过程中采用较为密闭的箱式自卸汽车且顶部加盖防水彩条布，这样可以有效地减少填筑料在运输过程中的水分流失与蒸发。当然，拌和料也不是含水越多越好，因此建议在雨天尽可能不进行基床表层的填筑施工。
2）加强压实的措施
由于基床表层的厚度有限，因此在考虑分层填筑的厚度时应注意以下几个方面的因素：a．拌和料的生产、运输能力．b．摊铺、压实机械的生产能力；c．最小填层厚度的限制。
在考虑了上述三方面的因素条件下，初步确定了填层厚度以后，还应进行工艺性压实试验，工艺性试验的目的同前，试验的方法建议参照《土石填方振动压实》的方法进行。由于基床表层填料的特殊性以及填层厚度控制的严格性，因此，在压实机械的压实能力选择上，建议宜大不宜小。此外，在工艺性试验的同时还应比较准确地测定松铺系数，以便施工过程中较为准确地控制填层厚度。
2.3 过渡段的施工
铁路客运专线路桥(涵)过渡段的填筑材料与基床表层基本相同，而路桥过渡区域历来是路基填筑施工的薄弱环节，因此，铁路客运专线的路桥过渡段宜在桥台结构施工完成后，尽快安排过渡段与一般路堤同时施工。对于深厚软土地基或较高的桥头路堤，在提前进行了地基处理的前提下，还应优先安排填筑施工确保地基具有较充分的沉降过程，以达到减小工后沉降的目的。若因种种原因而使过渡段填筑滞后于路堤的填筑施工，则在过渡段的填筑过程中应注意以下两个方面的问题。
1）注意过渡段与路堤其它部分之间的连接，即要认真做好两种不同填料结合部的台阶施工。开挖台阶施工时若部分台阶局部疏松可采用小型手扶式振动夯进行夯实。且台阶的开挖高度应与过渡段填筑工艺性试验所获得的填筑层分层压实厚度相协调。
2）由于此时过渡段的压实操作空间狭窄，而往往选择较为小型的压实机械，因此，过渡段的填筑施工主要工艺参数均应以该小型压实机械进行的工艺试验所获得的参数为准。
3、湿陷性黄土地区路基施工控制要点及处理方法
黄土是一种特殊粘性土，粉粒含量高，多孔隙。土中含有碳酸钙等易溶盐类，遇水溶解形成冲蚀；黄土遇水膨胀形成崩解，黄土颗粒遇水侵润后因内部凝结力减少而形成滑移，产生一定的沉陷或位移——即湿陷。黄土透水性差，干燥时坚硬，浸湿后不易干燥，强度急剧下降，过干时具有很高的强度，过湿时易形成弹簧土，还会产生收缩开裂，不是填筑路基的理想材料。因为黄土不利于路基施工的工程特性都是因水的侵入而引起，所以黄土地区路基施工，应做好排除路基附近的地下水和地面水，并对排水结构做好必要的防护与加固。在雨季施工，更应注意使降水迅速排出至路基范围之外，不要积水。
(1) 黄土工程特性
1.1 胀缩性
黄土遇水体积膨胀，使其路基面隆起，干燥后体积收缩，并使其路基面下沉。如此反复路基形成裂缝及剥落，降低铁路使用寿命。
1.2 崩解性
新黄土孔隙较大，岩性疏松，浸人水中后，吸水湿化，很快全部崩解；而老黄土孔隙较小，岩性紧密，则需经一段时间才崩解，红色黄土孔隙很小，岩性紧密，浸水后基本不崩解。
1.3 多孔裂隙性
黄土具有很高的空隙度。黄土中的空隙呈垂直或倾斜的管状，以垂直为主，上下贯通。
1.4 强度衰减性
黄土的强度随含水量的增大而减小。在天然含水率的情况处于较坚硬的状态，具有一定的强度。但浸湿后不易干燥，强度急剧下降，过湿则形成弹簧土。
1.5 湿馅性
黄土在外加荷载有土体自重的作用下，受水侵湿后，因土体结构破坏，而发生大量剧烈的附加下沉，即形成湿陷。
1.6 渗水性
因黄土具有胀缩性，多次反复形成裂缝，降水后，水从裂缝中下渗，渗入深度增加；又因黄土具有大孔隙垂直节理等特性，其垂直方向的渗透性较水平方向为大；但粘粒含量较多的黄土成为透水不良或不透水的土层。
(2) 黄土填筑路基施工要点
黄土的多种不利于路基及路基施工的工程特性，均由水引起，用黄土填筑路基，需要掌握其路基施工的技术要点，用好防排水工程，满足路基施工要求。
2.1 路基填料
老黄土透水性差，干湿难以调节，大块土粒较多，填筑路基时应破碎到小于10cm的块料，并且老黄土不能用作填筑路床的材料；而新黄土则是良好的路基填料，可用于路堤及路床的施工。但新老黄土不得混用，如果在老黄土上填筑新黄土时，老黄土应由小于2％的路拱，以利排水，且不得以层层交替填筑新老黄土。同一层次上的黄土其填筑厚度要均匀。
2.2 路基断面
路基断面施工的标准是迅速排除路基范围内的降水，减少或消除黄土的各种病害，以减轻或避免因路基的变形而引起路基破坏或变形，为此可用以下考虑。
(1)路基横坡应尽可能大(不小于3.0％)，以便迅速排除降水。
(2)路基之间的接缝处作防渗处理，以防水分下渗。
(3)做好填筑界面的结合处理，黄土路堤易在填挖交界面产生裂缝，应采取挖土质台阶、强夯或用土工钉来加强结合、防止在结合处被拉开。
2.3 路基高度
黄土填筑路基后，受降水、温度等环境气候因素及行车荷载的影响，土体崩解、湿陷、产生下沉。黄土高路堤竣工后后期因自重压密固结产生很大的压缩下沉，应按设计要求预留沉降量。黄土高路堤基底应做加夯处理，以提高地基承载力。黄土高路堤尽量安排早施工，早完工，以便铺筑路面时工后沉降基本完成。
2.4 路基排水
路基排水的目的是使路基及底路基经常处于干燥、坚固和稳定状态，把含水量、气温变化对路基引起的破坏性应力减小至小于交通荷载所造成的破坏，从而提高路面的耐久性能。路基具有良好的排水系统，对于黄土地区正在施工及施工完毕后的路基具有特别重要的意义。如果做到防水、保湿，可防止路基形成软点，也可减少因冰冻引起的路基冻胀作用，减少路基病害。施工时应特别注意：
(1)开工前校核全线排水系统的设计是否完善，是否形成了良好的排水网系，使危害路基稳定的地面水、地下水顺畅排走，必要时予以补充和修改。
(2)开工前应做好施工路段的排水系统及施工场地附近的临时排水设施。
(3)雨季施工时，严防堵塞水路，泄水不畅及淤塞。
(4)路堤填筑每层表面应做成2~4％的横坡以利排水。
(5)用混凝土板拼砌边沟时，接缝处应作防渗处理，安装牢固、无渗漏。
(6)挡墙、护面墙应有良好的排除降水及渗水功能。
(7)高路堤路基施工，应在两侧或一侧(超高段)设临时阻水设施，以防雨水冲毁边坡。
(8)路堤填至设计高程后，应根据排水系统及时修筑外侧边缘的拦水、截水沟构造物和急流槽，将水引至坡脚处。
2.5 路基压实
疏松的路基填料必须经过充分的压实才能获得足够的强度和水温稳定性，经过充分压实的路基，在行车荷载和自然因素的作用下，产生的塑性变形较小，而压实度低的路基则会产生较大的塑性变形，进而引起路基的破坏。路基经充分压实达到规定的压实度，可有效地防止路基病害的发生，提高路基的使用性能和耐久性。为此要做到：
(1)路基施工中如发现土质有变化，应及时补做土工试验。
(2)选择合理的压实机具及根据压实机具的组合形式、选择适宜的压实厚度和碾压遍数。
(3)应尽可能采用羊角碾，大吨位静碾压路机及大吨位轮胎压路机的组合模式碾压路基。
(4)整平完毕后待压的填土，应有良好的平整度，以提高压实时的均匀性及迅速排除地表降水。
(5)含水量严格控制在最佳含水量的-l～+3％之内压实。
(6)用冲击碾碾压或强夯路基。
在此，特别强调黄土地区路基的压实问题。与其他路基粘性土相比，黄土尤其易受水的侵害，是一种特殊的粘性土。常将黄土路基划分为两类：非湿陷性黄土和湿陷性黄土。
其中，湿陷性黄土作为路堤填筑材料时，由于受水浸湿后，本身结构被迅速破坏，应有强度减小，若施工不当则会发生很大的下沉量，引起路基失稳，特别是高路堤地段的填筑更是会引发一系列的工程病害。因此，黄土路基的压实也应根据实际情况的不同合理选择，可采用强夯或冲击碾压或灰土挤密桩等方法进行湿陷性黄土路基处理，工程中应用较广泛的也是冲击碾压或强夯的方法。
