铁路路基工程沉降变形观测及评估方案

铁路路基工程沉降变形观测及评估方案
发表时间：2018-01-05T20:46:36.223Z 来源：《基层建设》2017年第29期作者：肖尧[导读] 摘要：路基工程属于整个铁路工程中的关键环节之一，不仅担负着列车重量与轨道自身重量，而且还对列车运行安全有直接的影响。

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摘要：路基工程属于整个铁路工程中的关键环节之一，不仅担负着列车重量与轨道自身重量，而且还对列车运行安全有直接的影响。

在该环节中，对于路基的沉降观测是至关重要的，观测铁路路基沉降变形，制定评估方案是十分关键的，本文对此做了详细阐述，以供有关人员借鉴。

关键词：铁路路基工程；沉降变形观测；评估方案；沉降点；观测点路基是铁路线路工程的一个重要组成部分，是承受轨道结构重量和列车载荷的基础，也是线路工程中薄弱和不稳定的环节。

列车运行时，由于其自身具有一定重量，加之铁轨并不平整，因此容易导致路基沉降。

为此，本文将从观测铁路路基沉降的重要性入手，分析变形观测的内容与评估要求，研究路基变形监测的四阶段，并对设立沉降点和固定观测点，以及沉降观测数据处理与常见问题展开研究，以供参考。

一、观测铁路路基沉降的重要性
近些年以来，国内铁路的建设数量快速上升，确保行车状态的平稳与可靠是当前铁路建设的基本要求。

而铁路路基是承载全部铁路轨道重要结构,对列车的平稳、可靠运行具有决定作用。

如果因为路基的沉降引起轨道的凹陷，则会使快速运行的列车产生振动，不利于可靠运行，所以，铁路对路基的沉降提出了极为严格的要求。

引起地面沉降的因素通常有以下两种，一是人为因素；二是自然因素。

铁轨通过的许多地区都有着程度不同的区域地面沉降现象。

由这类沉降导致的诸多问题十分不利于列车的平稳运行。

路基担负着列车重量与轨道自身重量，是整个线路工程中极为重要的部分。

在列车行进当中，因其自身的重量以及轨道的不平顺，会产生频率不同的振动，随着时间的延长，这种振动极有可能会引起路基沉降，所以，严密观测铁路路基地面沉降是很必要的。

二、变形观测的内容、评估要求
1、沉降观测的主要内容
通常来讲，路基变形观测的主要内容如下：即路堤处的变形观测、以及路基面、路基两侧坡脚、还有路基基底和路基两侧路肩的观测。

此外，从过渡段的层面来看，又分为以下的观测内容：即路桥过渡段的观测、还有路堤与路堑以及路堤与涵洞的过渡段观测。

2、变形观测的评估要求
铁路路基如果出现较大的变形，会使整个路基受到破坏，所以，必须要把路基的实际变形控制要求之内。

路基变形的防治重点在于工后变形，就是在路基施工完毕之后，对于变形及时的恢复。

国内现阶段拟修建无碴轨道，在借鉴了国外的先进做法后，确定了线路变形的正常区间，且据此给出了工后变形的可恢复程度。

对于每30m的路基段内出现的变形、以及路基结合部位的平顺情况、还有轨道之间的折角等，均给出了较严的评估要求。

在确立无碴轨道的工后变形评估要求时，不但要考虑线路正常使用，还要考虑扣件的可调整区间与结构稳定等多个因素。

经参考国外的相关规范标准，对调高量达到30mm的扣件，在实际操作通常可调高-4mm与+6mm，如此一来，只有大约20mm的允许变化区间，而且在使用之后通常会有不超过5mm的变形，这使得路基的实际变形必须在15mm以内，只有在这个区间内，才可确保轨道的正常使用。

对于不超过30m区段所出现的变形要求小于30mm。

对于区段结合部位的变形，通常要求小于 5mm，工后出现的变形也要小于5mm。

而且依据国外的相关规范标准，要求过渡段（如：路涵等）因变形而导致的折角，不能超过 1/500，但是国内当前对此给出的要求是小于1/1000。

三、路基变形监测的四阶段
一般来说，铁路路基工程的变形观测主要包括了四个阶段，下面我们分别对每一个阶段进行分析。

1、第一阶段：路基填筑期间的监测，主要监测路基填筑期间地基沉降及路堤坡脚边桩位移，控制填筑速率；
2、第二阶段：路基填筑完成后，自然沉落期及堆载预压期的变形监测，直到工后沉降分析可满足轨道铺设要求为止。

利用实测数据推算最终沉降量目前使用较多的有修正双曲线法、三点法等，根据工点具体情况，视拟合程度的优劣，选择与工程实际情况较为吻合或接近的方法推算最终沉降量、工后沉降量及沉降速率；
3、第三阶段：铺设轨道施工期间的监测；
4、第四阶段：铺设轨道后及试运营期的监测。

经过这四个阶段的变形监测，便可以进行评估方案的制定。

四、设立沉降点和固定观测点
1、设立沉降点
在设立时需考虑以下几点：一是，在土层一样的情况下，要把沉降环埋设在不同的深度；二是，需在地面下土质出现明显变化之处埋设若干个沉降管；三是，在同一高度土层的不同剖面位置亦埋设沉降环。

按以上的要求来设立沉降环，就可实现精准的定位沉降点，并有利于对路基进行沉降监测。

2、设立观测点
通过设立一定数量的观测点不但能够了解路基的水平位移情况，而且还能了解沉降情况，并有助于发现地基自身在受压后的变形规律。

一般在考虑工程的实际完成情况后，可进行以下的布设操作：先是按要求对铁路地基进行处置，然后，然后选择有利的观测断面，并在其中设立观测点，如果该位置属于软基土，还要加设若干个边桩。

此外，对于所选择的断面，在接近于填土高度时，就一定要在该断面处设立防止水平位移的边桩。

五、沉降观测数据处理与常见问题
沉降变形观测需要做好数据处理与常见问题的研究分析。

1、数据处理
①将计算而得的全部沉降量都列入专门的表中,进行汇总。

②将观测之后得到的实际下沉曲线都绘在下沉曲线坐标中。

然后，再将所有观测点对应的实际下沉数值标在坐标中,且要把各自对应的载荷值也标在其中,将各点相连,就得到了实际沉降的曲线。

③通过以上得到的汇总表与沉降曲线,就能准确的预判路基今后的沉降情况,然后，可据此做出分析，制订有针对性的调整措施，从而确保路基的正常使用。

2、观测的常见问题
①第2次做观测时，曲线有明显上升,至第3次后,又转为向下；
原因:通常是因为第1次观测得到的数据有较大误差导致；
对策:首次观测数据无效,选用第2次的得到的数据当作首次数据。

②曲线从某点起始慢慢的回转向上；
原因:通常是水准点在下沉后所引起；
对策:把水准点的实际下沉值测出,并进行复核,最好明确下沉量。

六、结语
综上所述，铁路路基工程必须要以确保列车平稳可靠的行进为目标，现今，国内的铁路因受环境等众多因素的影响，产生一些不易控制的问题，而工后路基的变形即是其中之一，并引起人们的日益关注。

故此，怎样才能准确、及时预判工后变形被看作是确保路基正常使用的关键。

本文之中尽管给出了针对铁路路基工程变形的有效观测方案，可是在铁路路基建设当中还会出现许多新的变形问题，尚需在实践中持续改进方案，以更好的用于指导铁路路基的建设。

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