铁路路基过渡段设计常见的问题及方法

铁路路基过渡段设计常见的问题及方法

作者：张秀玉

来源：《城市建设理论研究》2013年第36期

摘要：随着铁路交通的快速发展，客运专线的建设极大地方便了人们的出行。然而在铁路建设中，路基与桥梁过渡段极易出现不均匀沉降问题，从而严重影响到今后客运专线投入使用后的安全。因此需要对其施工技术进行分析，以期做好客运专线铁路路基过渡段的施工质量，确保客运专线的运行安全。

关键词：铁路路基；过渡段；施工技术

中图分类号：U213.1 文献标识码：A

铁路路基过渡段是路基工程中结构复杂、界面多、压实指标高，压实条件困难、质量不易控制的实体工程之一，它作为刚性桥台和柔性路堤的结合部位，在结构上是塑性变形和刚度的突变体，过渡段设置形式多样，且数量庞大，是客运专线施工过程中极为重要的环节。

一、路桥过渡段概述

作为路基和桥梁的过渡结构，路桥过渡段是能够使路基刚性平稳过渡实现的重要部位，而且因为桥台是线路纵向刚度变化极大的区域，在车辆经过过渡段时会强烈冲击桥台或其过渡段，产生极大的冲击力，这使得过渡段内极易出现道碴翻浆、路基下沉变形，进而破坏路桥结构，导致路桥病害的产生。随着科学技术的不断发展以及路桥工程要求的逐渐提高，路桥过渡段在结构设汁、施工工艺以及填料选择等各方面会更加的科学化、合理化。路桥过渡段需要对平稳过渡无断接、刚度和强度的要求、工后沉降达到设计要求这三方面的结构要求有所满足。

二、铁路路基过渡段的施工技术

1、施工的准备

做好铁路路基过渡段施工准备，有利于保障铁路路基的顺利、安全施工。施工管理者应认真分析施工的图纸并进行审核，主要审核铁路路基中过渡段的高程、位置、尺寸以及与各结构物之间的关系等内容。对工程的施工地质、地段进行全面分析与核查，并进行地质信息、地下水位、天气环境等信息，有利于为施工过程面临的问题及风险提供较好的参考。此外确保级配碎石的填料质量，更好地提高施工的质量；合理配置混合料的配合比与拌合；合理、科学的编制施工作业的指导书，有效指导施工，确保施工的质量满足设计的规范要求。

2、铁路路基过渡段中基坑的回填

对铁路路基过渡段中的横向结构物、桥台的台后中基坑的回填，应该采用C15砼进行。对基坑的松散土进行清理，对桥台台后的基坑回填使用无砂砼的预制块进行渗水墙的砌筑，同时于渗水墙的底部进行透水管（φ100毫米软式管）埋设，有利于水流的较快排出。涵洞应事先做好纤维砼与防水层的保护工作；对于埋设中沉降观测桩的测量应使用全站仪放样，根据设计的规范要求埋设沉降观测桩；对地面的标高进行测量，算出路基过渡段的尺寸并标示过渡段的填筑范围。

3、混合料搅拌

施工混合料的搅拌设备性能良好，并且可以较好地控制各种拌合物的数量，确保配料的精确。水泥的储存应做好防潮保护，减少因出现结块而导致损失；料仓上口需要安装筛网对超大粒径的混合物进行剔除，避免出现离析的现象；最后分析并检查集料，保障配料的准确以及拌和均匀。混合料拌和的现场应配备专业的人员对拌合的材料配比、含水量等情况进行有效控制，对配比的情况进行抽查，做好水泥含水量及其剂量的检查记录工作。还可在料斗处指定专人进行监管控制下料的情况，同时辅助料斗下料，避免下料出现卡堵的现象；按照收集的信息分析天气的状况，避免施工过程遇到雨天，影响施工的质量。

4、铁路路基过渡段的基地处理

根据设计的图纸要求，对路基过渡段的基坑纵、横向以及台阶的断面进行开挖，同时还应确保断面的开挖尺寸应小于60厘米×60厘米。请离开无部位的表面并预留20厘米人工清除；按照设计的图纸与规范要求对路基过渡段基底的地质与承载力进行检测。分析地质检测的结果是否满足施工设计的图纸要求，若地质要求与设计的图纸不相符合时应进行变更调整；对于铁路路基基床以下较为软弱的土体地段给予高压旋喷桩或者CFG桩进行正线基底的处理。根据设计的高程清表，对桩帽的设计，同时进行碎石的褥垫层铺设，厚度为60厘米，能够确保铁路路基过渡段中群桩的综合受力，保障基底的底承载力满足设计的要求。

5、施工的措施

铁路过渡段中进行基底处理时需要做好地面的排水工作，尤其是对于松软土、软土以及黄土与膨胀土的地基处理，帮张降水汇入路基的施工的地基或者基坑中。若铁路路基的过渡段使用打入桩或者CFG桩进行基底处理时，可先处理地基再对桥台的基础进行处理，桥台后还应安装无砂混凝上的渗水墙厚度约为0.15厘米。此外渗水墙的底部还应横向给予安装软式的透水管（同时接出桥台的锥坡以外），便于把桥台后过渡段中的水顺利排出，避免地基受到积水的软化。

(1)路桥过渡段的填筑

将路桥过渡段中的部分形式当做试验的工点，将碎石灰土、用灰土以及级配砂砾石与级配碎石作为填筑的材料，各层填筑的高度与长度是：碎石灰土材料进行填筑的高度是3.2米；灰土材料进行填筑的高度为3米；级配砂砾石材料进行填筑的高度为0.8米；级配碎石材料进行填筑的高度是1.8米。

(2)加筋土处理路桥过渡段

按照过渡段当中的另外部分当做试验的工点，设计是使用加筋土方法解决路桥间的过渡问题。使用角砾土作为填料，同时加筋的材料采用单向的土工格栅（作为一种合成的材料，其的抗拉强度高且延伸率较低），角砾土的物理指标是：天然的含水量为7.2%且最大的干密度为2.11g/cm3，最佳的含水量为6.8%。因此能够被广泛运用于铁路高路堤的加固与路基的软土地基。

(3)摊铺混合料

使用平地机对混合料进行摊铺，并且摊铺时避免出现拌合料的离析现象，应确保混合料运输车行驶速度的均匀，对于现场可增设修补或者补料人员；同时对对混合料出现的离析部位进行修补。因此摊铺时松铺的厚度应该根据33厘米进行控制，保障压实的厚度控制在30厘米以内；台后2米的范围因为压路机未能进行碾压松铺的厚度应该控制在16厘米以内。填筑时应该将红油漆对填筑层高进行控制，保障摊铺的厚度控制在25厘米到30厘米之间；压实的厚度不可小于15厘米，还可在两侧各加宽50厘米，确保铁路路基过渡段中边缘的压实度满足要求。

(4)碾压混合料

进行碾压混合料时，其的最佳含水量为1%到2%，碾压的遍数：静压碾压一遍，弱振以及强震碾压各两遍，静碾压一遍。同时填筑的碾压时还应将路基做成路拱（路拱约4％），进而进行检测；检查不合格时应增加振动与碾压的次数，最后进行检测直至各项施工的指标古河检测的规定，还应保障路基的表面无积水。

三、路基与桥梁过渡段出现不均匀沉降的原因分析

1、软基处理方法不同，导致路基与桥台结构差异

在软土地基区段，过渡段和桥台地基的处理方法的差异是引起过渡段沉降差的重要原因。桥台处一般采用刚性的钻孔灌注桩，基本不易变形。而路堤则采用排水固结法、深层搅拌桩法、碎石桩法等，地基固结度很难达到100%，且由于次固结沉降的存在，其变形要大于刚性桩，导致在桥台台背处出现纵坡突变点。