铁路路基施工中关于地基下沉问题分析

铁路路基施工中关于地基下沉问题分析

李亮亮

中铁十八局集团轨道交通工程有限公司天津市30000

摘要：目前，随着我国经济发展速度的加快，从而为民众提供了更加丰富的出行机遇。其中，铁路由于具有速度快以及优越的安全性等优势，使得其成为的民众公出、旅游等常用的交通工具。此外，鉴于我国铁路提速频率的加快，传统铁路设施由于建造标准较低，使得其难以满足现阶段铁路运载的要求，从而造成铁路路基出现下沉，对铁路运行的稳定性方面有所影响。本文将对铁路路基施工中关于地基下沉问题进行简要分析，以供参考。

关键词：铁路路基；施工；地基下沉

引言：在经济高速发展的今天，我国对于基础设施的投入呈现逐年增加的态势。与此同时，随着民众出行需求的提升，我国在近几年对于铁路基础设施的投入处于持续增长的态势。其中，在铁路路基施工过程中，由于火车对于铁路路基存在着巨大的荷载作用力，导致地基极易出现下沉，进而严重的威胁铁路中火车运行的稳定性。所以，为了保障铁路可以安全、稳定的运行，急需采取措施对地基下沉问题予以解决，对于提升我国铁路设施建设水平有着关键的意义。

一、铁路路基施工中地基下沉问题相关简述

在铁路路基施工过程中，地基下沉是其中最为常见的问题。其中，铁路地基下沉情况的出现，将会造成铁路机床出现形变，对列车运行的稳定性造成影响。在对地基下沉进行分析后发现，均匀下沉与不均匀下沉是其中两种下沉方式，而最具危害性的便是不均匀下沉。此外，存在多种因素导致铁路路基出现下沉，而地基填筑的强度与密度不达标是导致此问题出现的直接原因。与此同时，铁路地基同样存在较多因素的制约，例如，铁路中列车的行驶速度、地基土层结构特性以及地基中的地质水文状态等。同时，地基下沉问题的检测技术与其下沉原因有着密切联系，所以需要对地基下沉进行确切分析后，方可对检测技术进行有针对性的选择，其中常用的检测方法有物探法、静力触探检测法以及落锤式路基刚度检测法等。

二、铁路路基施工中地基下沉问题的具体原因

1、地基土层特性的影响

对于地基沉降问题的产生因素而言，地基土层特性是其中影响最为密切的因素。一般来说，以下几方面因素对地基土层的特性有所影响，即：（1）土层的颗粒组成特性会对地基沉降产生重要的影响。在实际中，铁路路基地基沉降“病害”问题主要出现在粉质性粘土、砂性粘土、石质风化较为严重的基床等特性土层上。（2）土层的可塑性也是影响地基沉降的一个主要因素，根据相关实践，出现地基下沉问题的土层液限指标要大于32，而土层可塑性指数要大于12，低于这个数值范围的土层基本不会出现地基下沉问题。因此，在铁路路基施工过程中要对基层土层的可塑性进行科学测算。

2、列车荷载对地基沉降产生的影响

列车在运行的过程中会对地基产生重复载荷的冲击作用，导致地基的土体结构发生变化，进而在道床枕木下的基床表层产生积水坑、道砟坑等问题。如果在降水较多的季节，地基填土的饱和度会大大增加，土体的强度在列车荷载的冲击下逐渐变弱，形成翻浆冒泥，造成道床稳固性能急剧下降。如果没有进行及时处理，会对列车的行车安全产生极为不利的影响。

3、温度和水等要素对地基沉降产生的影响

温度会对地基土壤的结构产生影响。在寒冷的冬季，铁路路基经常会出现不均匀的冻胀问题，加剧地基沉降“病害”。铁路路基沉降的大部分原因都与水有着较大的关系，水会对地基产生侵蚀、造成地基软化、破坏地基结构等，从而导致地基沉降问题的出现，且水分较多的土壤对地基沉降产生的影响更为明显。

三、铁路路基施工中地基下沉问题的解决对策

1、科学地预测和评估地基下沉变形问题

科学地预测和评估地基下沉变形问题，是解决铁路路基地基下沉问题的重要基础。一般情况下，相关人员需要在铁路路基施工结束后，设置相应的沉降变形监测断面，对铁路路基下沉的状态进行实时动态的监控，从而在第一时间内掌握地基下沉的情况。

2、强化铁路路基及地基填料的质量控制

在铁路路基的施工过程中，不同路段选择的路基填料是不同的。为了确保填料施工质量控制效果，要对不同类型的土壤进行相应的对比试验，一般情况下，铁路路基及地基填料对比试验主要有三个。首先，在使用同样压实机械的情况下，为了让不同性质的土壤达到相同的压实度，从而对土壤的压实系数与填料的摊铺厚度间的关系进行试验确定，在对比相关指标要求的基础上，选择最适合的填料材料对地基进行换填。其次，对填料土壤的液限值以及塑性联合值进行相关测试，即进行击实试验和实验筛分两个测试。最后，从工程经济性的角度出发，对填料进行选择，即在确保铁路路基及地基填料符合地基土壤特性和相关压实要求的基础上，兼顾工程经济效益，如，是选择AB组填料还是对土质进行改良等，以确保铁路路基下沉问题控制方案的整体效益。

3、完善路基的排水系统

水是铁路基床的“病害”之源，要对铁路路基的综合排水系统进行有效改善，才能确保路基边坡的稳定性。尤其是在膨胀土地段的铁路地基，更要确保地基排水系统的通畅度，避免出现积水冲刷路基的现象发生。另外，在实际施工过程中，为了有效改善地基下沉问题，确保边坡的质量和稳定，往往会铺设土工隔栅和骨架防护以强化加固效果，并在路堤和路堑边坡上种植灌木，避免出现溜坍的现象。

4、做好过渡地段的处理工作

桥涵过渡地段是铁路路基下沉“病害”发生的主要地段，一定要对过渡段进行妥善处理。一般是在过渡段使用级配碎石进行填筑，个别地段还应对地基采取CFG桩或混凝土搅拌桩进行加固处理等，且填筑的时间要与路基施工的时间保持同步，从而确保地基的强度、刚度和平稳度。

5、其他控制措施

一是要对地基进行相关的加固处理，尤其是在软土地基地段，应当根据相关设计要求进行相应的加固，且在确保检验合格后，才能进行路基的填筑，如果因地基承载力不够出现下沉问题，可以结合水泥土挤密桩进行地基的辅助加固。二是要对相关的施工工艺进行严格的控制，例如填层过厚，造成路基堆载加固方式固结沉降。三是要对相关的地基下沉量进行一定的预留操作，当轨道设计标高和路基面的标高存在一定偏差时，需要根据设计的压实度要求，控制相关机械进行碾压。一般情况下，预留的下沉量应控制在路基高度的0.5%左右，以解决路基在自然沉降中带来的隐患。

6针对冻害导致地基下沉的解决措施

很多铁路会经过寒冷地带，冻害是导致地基下沉的主要原因之一，针对冻害问题，可以考虑从以下几个方面采取措施。首先，铺设EPS板。铺设聚苯乙烯泡沫塑料保温板是解决冻害地基下沉的有效方法。铺设的EPS板能够有效减少地基冻土和陆地之间的热交换，降低了地基活动层的厚度，减少了路基冻融的程度。其次，安设热棒。这也是解决冻害地基下沉问题的一个重要方法，热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置。在安设时，在地下埋入5米，地面漏出2米，热棒在冬季开始工作，暖季停止工作，对多年冻土地段具有很好的保护作用，可减少冻害的发生，有效保护地基。

结语：在社会经济高速发展的现阶段，为了加快我国铁路行业的发展速度，必须对其中基础设施的建设质量予以关注。其中，在铁路路基施工中，地基下沉对于铁路安全运行有着极大的威胁，所以需要采取有针对性的措施予以处理，对于铁路运输行业的发展有着重要意义。

参考文献

[1]蒋增志.铁路线路病害及其防治[J].中小企业管理与科技(下旬刊).2016(04)

[2]洪秋香,包恒洋.道路桥梁工程软土地基施工的问题与处理技术[J].科技展望.2015(06)

[3]马庆国.铁路路基下沉实施综合整治分析[J].科技传播.2014(04)