高速鐵路路基施工技術及質量檢測方法研究

甄相國 甄精蓮

摘? 要：為解決高鐵路基施工過程中面臨的路基與橋隧連接位置半剛性、剛性過度等相關問題以及優化相關檢測方法，在對高速鐵路路基影響因素進行分析的基礎上，從填料原材料、樁體質量、填筑施工等方面研究了高速鐵路路基施工的技術優化策略，從承壓比檢測法、承壓板檢測法以及微電子技術放射性元素檢測法等方面探討了高速鐵路路基施工的質量檢測方法，旨在為高速鐵路路基施工實踐提供一定的借鑒和參考。

關鍵詞：鐵路路基? 施工技術? 檢測方法? 優化策略

中圖分類號：U215? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：1672-3791（2020）10（c）-0045-03

Abstract： In order to solve the problems of semi-rigid and excessive rigidity in the connection position between subgrade and bridge and tunnel in the construction process of high-speed railway subgrade and optimize relevant detection methods， based on the analysis of influencing factors of high-speed railway subgrade， this paper studies the technical optimization strategy of high-speed railway subgrade construction from the aspects of raw material of filling， pile quality， filling construction， etc. This paper discusses the quality inspection methods of high-speed railway subgrade construction from the aspects of method， bearing plate detection method and micro electronic technology radioactive element detection method， so as to provide certain reference and reference for high-speed railway subgrade construction practice.

Key Words： Railway subgrade; Construction technology; Detection method; Optimization strategy

1? 高速鐵路路基影響因素分析

1.1 雙重載荷作用

高速鐵路在施工完畢并經過驗收繼而投入使用之后，在高速鐵路實際使用過程中，將產生下屬兩種載荷：第一，將產生永久載荷作用。永久載荷作用是指在鐵路軌道上不存在列車時，高鐵的路基部分將不間斷地受到源自上方鐵路的載荷作用。第二，高鐵路基將受到可變載荷的影響?？勺冚d荷是指在鐵路上存在正在運行的列車時，列車行駛過程中會對的路基產生可變載荷作用?？勺冚d荷作用將在一定程度上會影響鐵路路基的使用壽命以及其穩定性。當路基穩定性不足時，進而會對行車過程產生一定程度的不利影響。

1.2 環境干擾

高速鐵路路基在使用的過程中還會長時間受到較強的環境干擾。高強度的環境干擾主要是由高速鐵路路基的使用環境所決定的。高鐵路基的使用過程屬于完全暴露使用，其周圍區域的氣溫條件、濕度條件以及相應的氣候條件都會對高速鐵路路基的使用壽命產生不利影響。舉例而言，如果高速鐵路路基位于西部干旱地區，西部地區風沙情況比較嚴重。因此在通常情況下，位于該區域的高速鐵路路基都會出現不同程度的風蝕現象，同時還伴隨有程度不一的風沙掩埋。

2? 高速鐵路路基施工技術

2.1 填料原材料

高速鐵路路基施工過程中對填料的要求有諸多方面。但是從關鍵方面來看主要包括剛度和強度兩個方面。一般情況下，鐵路基床以下部分的路堤以及底層需要運用基床底層小于或等于10 cm，路堤小于或等于15 cm粒徑的粗粒土進行施工作業。實踐中，粒徑的具體參數可以根據具體施工區域做出相應的調整，以滿足實踐要求。

在高速鐵路路基基床表層的施工過程中，由于此位置需要承擔鐵路投入使用后的永久載荷作用以及列車行車經過時產生的可變載荷作用。因此，在該區域內對填料的要求相較于其他部分而言較高。結合我國相關工程實例的優秀經驗，在對該部分進行施工的過程中，需要采用級配較好的砂礫石、級配碎石等，該類別填料的0.075顆粒含量需要控制在4%～10%之間，在最大粒徑方面，參數為60 mm。

2.2 樁體質量

在高速鐵路路基的過渡段施工方面，通常情況下將利用筏板基礎、碎石墊層、管樁以及墊層緩凝土相互結合的方式。具體而言，需要進行關注的施工要點有以下兩點：一是試樁檢驗施工流程。在該施工流程中，需要保證摩擦樁的有效樁長保持在合理區間，端承樁樁端需要達到持力層。二是單樁豎向承載力的檢測環節以及成樁樁身的完整性檢測環節，在上述兩個環節中，需要保證樁體質量符合工程的相關要求和標準。

2.3 填筑施工

在高速鐵路路基施工的技術體系中，填筑施工是其中的重要組成部分。在施工實踐中，為了使路基施工質量符合相關要求，施工主體需要按照對應的操作標準開展作業。

2.3.1 虛鋪厚度控制施工

在高鐵路基施工過程中，需要在結構物外、放樣邊樁和中樁上利用油漆等材料對實層厚度以及虛鋪厚度進行準確標明。然后，利用網格線將全部網格中的卸料量進行分析和計算。在網格間距尺寸控制方面，筆者認為，橫向宜確定為6 m，縱向宜確定為7 m。在方法選擇方面，填筑施工將采用四區段、六流程的方法。除此之外，在實際施工過程中為了確保填筑施工高質量完成，相關施工主體需要對料源進行定期檢查，通過室內標準對施工實際中的控制指標進行及時科學的調整，以使工程最終質量得到相應保證。在壓實厚度方面，每層宜控制在25～30 cm之內。運用重型振動碾時，以靜壓1次、輕壓2次、強壓3次的頻率進行。對于擊振力的調整，要根據施工現場的不同情況做出具體判斷和調整。

2.3.2 骨料離析控制施工

在具體施工過程中，如果產生骨料離析的問題將對施工過程產生一定程度的不利影響。為了解決該問題，施工實踐中需要利用骨料離析控制技術進行作業，當已經通過拌和處理的級配碎石運輸到達工地時，要將其卸至網格線內。除此之外，粗料集窩現象也會影響施工進展，因此在有必要的情況下，在工地現場需要對其進行二次拌和處理。

3? 高速鐵路路基施工質量檢測方法

3.1 承壓比檢測法

在高鐵路基投入使用后，在多重因素的共同作用下，高鐵路基的荷載程度會到達一定指標，此時鐵路墊層中的雜質成分將在載荷達到一定程度時對路基產生負面影響。承載比檢測方法正是基于上述運行過程中的實際情況產生。承載比檢測法的具體操作步驟為：將一種直徑約為5 cm的探測頭插入高鐵路基土中，當探測頭進入一定的深度后，依照承壓比檢測法的相關基準對探測頭目前對應的載荷情況進行比對，從而對路基質量進行分析。該種檢測方法的檢測過程實質上是對鐵路路基雜質在載荷作用下對鐵路路基影響情況的一種模擬，所以其檢測結論的準確度相對較高。

3.2 承壓板檢測法

承壓板檢測法的檢測原理主要與鐵路路基本身的系數高度相關。上述系數主要包括了路基變形相關系數、強性層狀地基的剛度相關指標等。該種檢測方法通常情況下降將采用變形模量E以及地基體系系數K30進行對應表示。通過該種檢測方法運用可以分析計算出路基北側點2～3倍承壓板直徑深度范圍內的填土壓實度情況。筆者以K30檢測進行舉例，具體應用方法和步驟為：使用直徑為30 cm的載荷板對鐵路路基的質量進行評估;其系數的計算方法為單機位面積壓力和載荷板的下沉量的比值即為結果。

3.3 微電子技術放射性元素檢測法

該種檢測方法是指利用微電子相關技術，運用放射性元素對高鐵路基中的填土密度進行評估的檢測方法。該種檢測方法的優勢在于通過本技術可以較為方便快捷地對填土的含水量、容重等相關指標進行測量，檢測人員可以利用該技術對填土壓實系數進行計算。

4? 結語

在我國社會經濟快速發展的過程中，高速鐵路在其中無疑扮演了重要的角色，在促進我國各區域之間人員流動、經濟協同發展過程中貢獻重大。高鐵路基是高速鐵路穩定運行的重要基礎，因此保證其工程質量極為關鍵。為了實現高鐵路基的高標準建設，各施工主體要根據具體工程情況，選擇恰當的施工技術，科學選用路基質量檢測方法及時發現施工不足和漏洞，為我國高速鐵路建設的長期穩定發展做出貢獻。

參考文獻

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