铁路路基沉降变形和控制措施

铁路路基沉降变形和控制措施

摘要：对铁路路基的沉降变形进行一个有效地控制，就可以明显的提高铁路路基的整体质量，进而保障铁路运输的安全。本文首先阐述了影响铁路路基沉降的因素，进而分析出来施工过程中引发铁路路基沉降的原因，最后则是提出铁路路基沉降变形的控制措施。

关键词：铁路路基；沉降变形；控制措施

引言

对铁路路基的沉降变形进行控制，能够明显的提高铁路路基的质量，保证铁路运输的安全。随着国家铁路第六次大提速的完成，铁路运输对路基的抗沉降能力有了更高要求。因此加强对铁路路基沉降变形和控制措施的研究，对保证铁路运输的安全、推动我国经济的发展有着重要的作用。

1、影响铁路路基沉降的因素

1.1、工程的质量

影响铁路路基沉降量的重要因素就是铁路项目的工程质量。在其施工的过程之中，对于路基的处理方式、路基的压实度、自然沉降的时间、填料的选择以及填筑的厚度，均会对路基的工后沉降量起到了一定的决定作用。所以说，在铁路的设计施工的过程之中，要严格的对工程质量加以控制，尽可能的减少路基的沉降量。

1.2、列车的振动荷载

列车在行进的过程之中，会给路基带来一定的振动荷载，然而随着列车速度的不断加快，尤其所引起的振动荷载的强度也在不断的增加。由振动荷载所造成的路基位移要远远的大于静荷载，这就会使得列车的行驶速度和路基的沉降速度之间成反比关系。

1.3、水分的影响

水分对于铁路路基的影响是不容小觑的。在地质岩性比较强，土壤的排水能力比较好的地带，那么降水对铁路路基的影响也是相对比较小的。但是在当铁路铺设在土壤湿陷性强或者是土质疏松地区的时候，水分的多少均会对铁路路基的沉降起到至关重要的作用。例如，在土质疏松的地区，强降水就会不断的冲刷路基两侧的土壤，从而破坏整个路基填土的稳定性，降低路基填土的抗剪强度，进而就会使得路基沉降变形情况的发生。然而在土壤湿陷性比较强的地区，降水不仅仅影响到了路基填土的承载力，还会破坏土体的结构，最终则是导致路基的沉降变形。

1.4、土壤的性质

铁路的修建是一项规模庞大的工程，所以说，在项目施工的过程之中，肯定会遇到不同的性质各异的土体类型以及地质状况。而土壤的性质根据其类型的不同，同时也有着较为明显的差异，成为了影响铁路路基沉降的关键因素。我们以黄土地区为例，因其黄土具有比较强的湿陷性，故而也就成为导致铁路路基沉降变形的主要原因。

2、铁路路基沉降变形问题的原因分析

铁路路基沉降变形问题的原因可从三个方面进行分析:

(1)路堤填料是由散体材料填筑而成的，在路基自重力的作用下，会产生压密下沉的现象，如果填料和施工的质量存在问题，譬如填料的压实程度低，强度不足，那么沉降量就会越大，也就容易造成不均匀的变形。

(2) 列车经过轨道道床时，会将动、静荷载传递到路基上，当荷载积累到一定程度，就会产生路基变形。在一般情况下，当轨道的结构还没有处于较为良好的几何行位和承受动力荷载的状态时，或者没有进行有效的轨道维修保养、轨道加强工作时，都可能在列车荷载作用下产生沉降变形。

(3) 软土地基在压力的作用下，土中的水和空气从缝隙中被挤压出来，外力作用下土颗粒进行了重新排列，新的组合结构为压密沉降提供了条件。如果路基的高度和地基的条件存在差异性，那么沉降量就会更大。

3、铁路路基沉降变形的控制措施

3.1、路基填料的标准要求

相关的铁路路基是比较实际的工程施工情况来充分的表明，优质路基填料的选用在很大程度上会减小之后的沉降变形问题，是路基稳定性的基本保障：

(1) 基床表层我们采用的是沥青混凝土、砂砾石以及级配碎石，将表层与混凝土支撑层的厚度控制在0.7m左右，砂砾石、级配碎石要依据工程所需确定，而沥青混凝土所需要的矿料的级配、质量在铁路有关规定中都有具体参考要求。

(2)填料的分类是依据土类和细颗粒含量的指标进行划分，当碎石类作为填料用于基床底层时，为保证级配良好，颗粒应该控制于10cm之内。如果选用细颗粒土作为填料，则要根据细颗粒土的性质进行填料改良。如果选用硬质的岩石或者抗风化能力较强的软质岩碎石作为填料时，应该选择级配优良者，而且填料的颗粒要不大于15cm。

(3)对于强风化岩或者其他土质路堑地段，基床表层的换填材料为级配碎石和砂砾石；可溶岩表层以及以下的不用换填；可溶岩的表层换填厚度0.2m的混

凝土。

由上可见，铁路路基的填料应该要具备以下三大标准：

①路基能够在列车荷载力和自重力的长期作用下保持稳定性；

②路基本身的压缩沉降能快速完成；

③路基要具备一定的弹性。以上的标准都是建立在路基填料的良好质量基础上。

3.2、路基沉降现场监测

铁路路基沉降的现场监测范围是根据不同的地基条件确定的，因为不同的结构部位具有不同的沉降情况，监测一般分为四个阶段进行:阶段一是在路基填筑的施工期间，对地基土的沉降和路堤坡脚边桩的位移情况进行监测；阶段二是在路基填土施工完毕后，对自然沉落期和摆放期的变形情况进行监测，监测作业持续到沉降评估结束；阶段三则是在轨道铺设施工的监测；阶段四是在轨道铺设完成后，在试运营期间的监测。首先是布置现场的原始观测点，根据地形和地质条件，结合地基的处理方法，并结合沉降预测方法，对路基考虑重点的监测点。其次是沉降变形的监测技术要求，按照国家二等水准进行水准网的观测，每次的观测都要形成闭合检验的条件，而外业的测量都要使用同一类型的仪器，沿着同一路线进行观测，在观测的时候需按照后、前、前、后的顺序进行。

3.3、路基填筑施工的控制措施

根据铁路路基沉降的特点及相关的沉降监测实践，作出以下的施工工艺标准：

(1)路基基底的处理，对软土地基地段进行加固处理，在加固完毕后，进行质量检验，保证地基具备足够的承载力，方可进入路堤填筑施工阶段。

(2)路基填筑的过程中，按照事先制定好的质量控制标准进行施工，并且落实好每一填土层的试验检测。要控制好填料的质量，除特殊要求之外，否则同段路基要使用同一种填料。

(3)对路基综合排水系统进行完善，以便控制边坡的稳定，尤其是膨胀土地段，要确保施工期间路基排水系统的通畅，杜绝积水冲刷路基的情况发生。另外，为确保边坡的质量，还要铺设土工隔栅进行加固，避免滑坡。

3.4、路基填筑施工完成后沉降变形的控制措施

首先我们要做的是做好铁路路基基底的加固处理以及检测，在控制工后沉降变形，尤其是软土地基地段，应该依据其设计的要求来进行加固的防护措施，并