无砟轨道铁路路基工后沉降控制技术浅析

无砟轨道铁路路基工后沉降控制技术浅析

摘要：基于无砟铁路路基在稳定及工后沉降的严格要求，介绍了控制路基沉降的三条主要措施；在此基础上，从各种地基处理方法的选择原则及控制路基沉降的路基施工注意事项等方面对无砟轨道铁路路基工后沉降控制技术进行了较为深入的探讨，这对于无砟轨道路基施工及我国铁路建设均可提供有益参考。

关键词：无砟轨道；铁路路基；工后沉降；控制技术

1引言

随着我国经济的快速发展，也带来了我国高速铁路的迅猛发展，其中，无砟轨道客运专线也占有很高的比例；本文结合无砟轨道铁路路基的施工状况，着重探讨一下有关无砟轨道铁路路基施工工后沉降的相关控制技术。

2关于路基沉降的控制措施

根据国家所制定的相关标准规定，无砟轨道路基工后沉降量不得大于30mm，任何路基地段在长度为20米的范围内，其均匀沉降量必须保持在20mm—20m这个范围内，因沉降差异所带来的路桥与错台、错台与路隧过渡段之间的差异沉降不得超过5mm，任意两段路基因沉降所形成的折角不得超过1/1000；若进行路基工后沉降计算，发现与设计标准不一致，则必须进行加固处理地基；总的看来，当前

有很多种无砟轨道客运专线地基加固处理措施，以下着重分析总结其中的几种加固处理措施。

2.1 强夯法。所谓强夯，就是基于吊升设备，把具备一定结构要求及较大质量的夯锤吊到一定的高度，让它自由落下，以其所产生的巨大能量促使地基形成巨大的动应力及强烈的震动，以这种方式来提高地基的强度、降低地基的压缩性。适用于强夯法的路基主要有这几种类型：①非饱和黏性土、②碎石土及砂土、③粉土、④湿陷性黄土、⑤人工填土；强夯这种路基加工措施其优点是经济实惠，而且处理深度通常小于8米，但其不足是会给周围建筑带来比较大的影响。

2.2 换填法。所谓换填法，就是把表层软土全部挖掉或挖掉其中的一部分，用其他强度更高的合格填料来进行换填。对于厚度不到3米的土层而言，通常可以应用这种方法——进行全部挖除并换填；实施全部挖土换填这种方法，可以更为彻底把地基进行改善，不留后患，这是对普通土层、软土层以及松软层等进行最为彻底处理的一种措施。这种处理方法的最大特点就是：能够带来比较方便的施工，而且能够控制住其施工质量，此外，还能很好地对其沉降进行控制。

2.3 堆载预压法。这种加固方法对地基总应力的增加是基于填方荷载来加以实现的，以此来促使地基的固结沉降并让固结沉降更为快速，在这一过程中自然也实现了地基强度的提高。对于具有比较大压缩性、且具有比较小渗透系数的地基段，若只应用堆载预压法，要完成固结沉降则所用固结时间会比较长，因此这种加固方法特别适用于

那些施工工期比较长的工程。但在实际施工过程中，无砟轨道客运专线进行堆载预压经常与其他复合地基处理措施相结合。当前，通过对无砟轨道客运专线路基进行实测，大量实测结果表明，应用堆载预压这种方法，对于路基沉降可起到加速作用，对于工后沉降量可起到减小作用；这种方法最大特点就是，具有比较方便的施工过程，而且在加速路基沉降方面具有比较好的效果。

此外，在实际当中，进行路基沉降控制，常用的措施还有CFG 桩复合地基法、桩—网结构法以及桩—板结构法等。

3关于地基处理方法的选择原则分析

3.1 进行处理方法选择的一般步骤

进行地基处理方法选择时，有关所要进行处理的目的和理由一定要进行充分研究，在此基础上，再着重对以下这些因素进行考虑：①施工条件、②地基条件、③周围环境、④施工组织等，最后再把技术可行、经济适用的最佳方法确定出来；其处理方法选择的一般步骤，具体如下图所示：

3.2 进行地基处理方法选择时所要分析的条件

（1）地基条件。当地基所在的软土层具有深度浅厚度薄等特点、并且可在比较短的时间内完成沉降，此外，有关滑动破所带来的危险

性也不大，那么在进行地基加固时，通常可选择相对不是很复杂的浅层处理方法；若地基所在的软土层厚度比较大，则通常选择复合地基法或者选择堆载预压法与复合地基法进行结合来实施对地基的加固处理。

（2）地下水。①若地基所在地，具有埋藏比较深的地下水或者具有埋藏深度较大的软土层，且具有比较长的固结排水路径，则复合地基处理这种方法应优先进行选择使用。②若地基所在地，具有埋藏比较浅的地下水，并且有砂层存在于基底，此外，这种地层常会由于突然变化的地下水位，带来砂层厚度也跟着变化，致使地基出现沉降的幅度比较大；因而对于这种特点的地段，必须采取有针对性措施对地下水进行阻断或者选择深层地基处理方法，通过这些方法来把因地下水变化而产生的不利影响尽可能地降低下来。

（3）施工条件。①对于路基所在地段，如果属于非软土，又具有比较长的施工工期，进行路基填筑完成后到进行铺设轨道之前，这二者之间有充分足够的时间，则有关深层复合地基处理这种方法不宜选择，而应选择浅层处理来把地基加固，诸如强夯法等，等把路基填筑完成以后，让其放置时间足够长，以让堆载预压时间增加起来、工后沉降量降低下来，从而能够达到所规定的要求。就是工期由于不够长，对于只采用浅层处理与预压结合所能达到的沉降要求无法满足，那么通过通过比较长时间的放置再与堆载预压相结合，也可把复合地基的桩间距进行适当增加并把桩长减小下来。无砟轨道这种客运专线

在工后沉降方面，其要求是极其严格的，因而为能更经济地对地基进行处理，应充分根据施工条件来把工期进行最大限度的合理安排。②若路基所在地属于软土地，在地基施工期间，无论应用哪种施工方法，有关施工机械的作业条件，一定要让其确保足够良好，在进行处理深度设计时，一定要充分考虑到施工机械的实际能力，并使二者能够相匹配。对于有关质量条件及所处理的效果，在有能力保证其良好的条件下，当GFG桩在选用长螺旋施工法过程中，其有效处理深度最大不宜超过25米，若一旦出现超过处理深度，则必须及时采用其他施工处理方法，例如进行桥路比较、桩板结构处理以及装网结构处理等等，以保证施工效果能满足无砟轨道路基的要求。

4进行无砟轨道路基沉降施工控制应注意的事项分析

4.1 关于核查地质的方法及相关内容的注意事项。进行无砟轨道路基沉降施工控制时，首先应注意的事项就是这个地质核查方法及其对应的核查内容，有关这方面的要求，具体如下表所示：

4.2 关于地基条件的注意事项。对于处于基床范围内地基土换填之前，其地基必须达到Pa≥18Mpa；对于过渡段的地基，其路基高度H必须不超过3.0m；原地面经过加固处理以后，若H大于3.0m时，在平整好过渡段基底原地面以后，以振动碾压机进行碾压到密实，其地基系数K30应不小于60Mpa，二次变形模量EV2也不小于45Mpa。