軟土地區施工沉降質量管理分析研究

呂 曉 楠

(西南交通大學土木工程學院，四川 成都 610031)

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軟土地區施工沉降質量管理分析研究

呂 曉 楠

(西南交通大學土木工程學院，四川 成都 610031)

介紹了滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速的施工方案，簡述了影響此段路基施工安全的主要因素，并針對其施工特點，提出了路基沉降的質量管理措施，確保了既有線的安全運營。

鐵路，路基，沉降變形，質量管理

0 引言

近年來，隨著鐵路事業的迅猛發展，路基的沉降變形與質量管理已成為軟土路基施工過程中的極其突出的問題，也是影響列車安全、平穩、舒適和高速的重要技術指標。軟土主要分布在濱海平原、三角洲、湖盆地周圍、山間谷地等，一般是指天然含水量大、壓縮性高、孔隙比大、承載能力低的一種軟塑～泥塑狀態的土。我國主要軟土地區的主要物理力學性質指標見表1。

表1 我國主要軟土地區的主要物理力學性質指標

1 工程概況

1.1 工程簡介

新建上海至南通鐵路(南通至安亭段)位于長江口，途經江蘇省南通市，蘇州市所轄的張家港市、常熟、太倉和昆山等四縣市和上海市嘉定區。滬通鐵路是連接上海市與江蘇省南通市的高速客貨鐵路干線，是中國沿海地區鐵路網的重要組成部分之一。

滬通鐵路鐵路等級為國家Ⅰ級，其全長248.9 km，工程估算486.8億元，路段旅客列車設計行車速度：正線200 km/h、聯絡線不大于160 km/h、局部地段限速；安亭至蘊藻浜增建三四線處既有京滬鐵路設計行車速度120 km/h。沿線地質、環境復雜多變，且需多次修改并與既有線交叉并行，施工安全風險較為突出。滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速，此段施工方案為過渡施工方案。圖1為新線與既有京滬線同孔下穿既有G1501繞城高速現場圖。

1.2 地質特征

本線為長江沖積平原河口新三角洲平原區，局部為湖沼積平原區。全線地形平坦，地勢開闊，沿線河網密布，水塘星羅棋布；公路交通發達，城鎮化較快，廠房、民居密布；其余空地多為高產農田、菜地。

由于滬通鐵路地處長江沖積平原河口新三角洲平原區，施工區域內廣泛的分布著第四系全新統松散堆積的淤泥質土層及淤泥，該土層一般含水量大、壓縮性高、孔隙比大，強度低，為軟土層，分布厚度一般為5 m～15 m，局部厚度達25 m。天然含水率42.5%，天然密度r=17.7 kN/m3，孔隙比e=1.2，壓縮系數a1-2=0.62 MPa-1,為軟土層。現場軟土照片如圖2所示。

2 軟土地基沉降質量控制

軟土地基的性質因地、層而異，預見性難度大，若在施工過程中處理方式不當或稍有疏忽就會出現嚴重的質量事故，給工程施工安全帶來不必要的損失，給以后的安全運營帶來一定的難題，造成時間、資金及人員的浪費。由于工程所在地有大量的軟土存在，它的存在給施工過程中路基的安全處理帶來一定的阻力，易造成路基不均勻下沉及周邊建筑物傾斜、坍塌等危害。因此，為提高工程所在地路基的穩定性和承載能力，對軟土地段路基進行加固處理就顯得尤為必要。

2.1 沉降影響因素

1)勘察設計信息不準確。由于工程前期的勘察設計不準確或所述信息不詳細，給后期設計和施工人員詳細準確了解現場水文、地質等方面帶來一定的阻力，致使設計方案中未對軟基處理地段做設計處理，軟土在活載作用下慢慢下移，導致施工及后期運營出現路基不均勻下沉及周邊構筑物發生橫向傾斜等現象，造成翻車事故。

2)處理措施不當。對分布著軟土地段做了軟基處理，但由于軟基處理措施不當或不到位，導致路堤失穩、基礎不均勻下沉及周邊建筑物傾斜等現象的發生。

新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速，此段路基需要加固處理，為確保施工期間既有京滬線的安全運營，擬在北側鄰孔結合永久工程新建施工便線，采用施工過渡方案進行此段地基的加固處理。臨時施工便線地基處理過程中會給既有G1501繞城高速橋墩的穩定帶來一定的影響，如果沒有做好周全的處理方案，則會由于地基處理方式不當導致G1501繞城高速的橋墩下沉或傾斜，同時也會導致既有京滬線路基的沉降，給既有G1501繞城高速和既有京滬線的安全穩定運行帶來阻撓。

2.2 沉降觀測質量控制措施

1)修建臨時施工便線。臨時施工便線的修建，對降低滬通鐵路修建時對既有京滬線運營安全的侵擾及保證路基的穩定性具有重要意義，新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速，由于滬通線與既有京滬線距離較近，修建時間只能在天窗時間點修建，若直接在京滬線兩側修建滬通鐵路將會影響京滬線的安全運營，若軟基處理措施不力加上軟基在活載的作用下會慢慢下移，致使京滬線路基出現下沉、傾斜等現象的發生，造成車輛事故。

臨時施工便線的修建既降低了對既有線運營和路基穩定的影響，又減少了施工時間，減少了不必要的浪費。

2)鋼護筒護墩。鋼護筒是指在土質松軟不穩定地區，施工鋼筋混凝土護壁存在較大難度時一般采用鋼質的護壁對孔樁進行保護，以防止塌孔影響施工進度及安全。新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速施工時，由于新建京滬線與G1501繞城高速橋墩距離較近，軟基在進行夯實處理時，若措施不力，行為不當，極易造成G1501繞城高速橋墩的下沉及水平位移，為防止這一現象的發生，現實施鋼護筒施工方案，對G1501繞城高速橋墩進行保護，最大限度的降低滬通鐵路軟基處理時對橋墩造成的沉降及坍孔，在保證既有線安全穩定運行的條件下進行安全施工。

鋼護筒埋設位置與橋墩的安全距離選擇，可搜集相關參數，利用有限元分析軟件進行建模，根據云圖所反映的情況進行分析，得出最佳安全距離。

3 結語

本文依托新建滬通鐵路與既有京滬線同孔下穿G1501繞城高速軟土路基處理方式，對客運專線路基沉降的質量問題進行分析，提出了修建臨時施工便線和鋼護筒護墩措施，來降低滬通線對既有線路基的影響，保證既有線的安全運營和新線的安全施工，所提措施行之有效。

[1] 劉智軍，李 德，陳立波.客運專線路基沉降現場觀測質量控制研究[J].鐵道建筑，2013(11)：158-160.

[2] 鐵道部工程管理中心.客運專線鐵路路基質量檢測技術要點手冊[M].北京:中國鐵道出版社，2009.

[3] 夏潤禾.客運專線鐵路軟土路基沉降變形觀測與分析[J].鐵道建筑技術,2008(8)：96-97.

Research on construction settlement quality management analysis in soft soil area

Lv Xiaonan

(CivilEngineeringSchool,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)

This paper introduced the construction plan of Hu-Tong railway and existing Beijing-Shanghai line same hole under through G1501 Beltway, and elaborated the main factors influence of the section sub-grade construction safety, and according to its construction characteristics, put forward the quality management measures of sub-grade settlement, to ensure the safety operation of existing line.

railway, sub-grade, settlement deformation, quality management

1009-6825(2016)24-0146-02

2016-06-12

呂曉楠(1992- )，女，在讀碩士

U416.1

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