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【摘 要】当今社会铁路成为人们主要的出行方式,但是新建铁路路基基床施工中仍然存在一些问题,本文结合新建铁路路基机床施工的经验,总结出铁路路基基床施工的一些技术特点,针对铁路路基基床病害提出了相应的解决措施,可保证新建铁路路基基床施工的进度和质量。
【关键词】铁路路基;病害;施工技术;解决措施
引言:
随着我国经济的快速发展,铁路逐渐成为人们出行的主要方式,所以我们要加大力度不断的加快铁路建设,我国的新铁路路基占我国铁路线的三分之一,所以说路基基床的好与坏对整条线路建成投运后的运输质量非常重要,因此为了提高铁路路基基床的施工质量,减少路基基床病害对铁路运输安全的影响,结合铁路路基基床的基本特点以及铁路路基地理位置的状况,对铁路路基基床的施工技术和所采取的措施进行了综合的分析。
一、铁路路基基床的基本特点
因为铁路路基位于线路的下方,需要承受轨道和列车荷载,它是保障线路稳定和列车正常运行的作用,它必须有足够的基床强度并能够承受列车重复荷载的疲劳强度,路基弹性变形和累计塑性变形几乎很小,并有合理的刚度,以保持适当的弹性。下面从路基的两个特征方面来进行详细的分析。
(一)路基基床强度
路基基床强度就是路基承受列车重复荷载所产生动应力的作用。列车轮轨振动加速度和对轨道的冲击与速度的平方成正比,假如列车加速度,路基所承受的动荷载及其作用的次数必然增加。为了保证路基的稳定,就必须有足够的强度来承受列车的动荷载对基床的强度要求。另外列车的动荷载次数的增加,会加强路基土体的疲劳作用,因此土的承受强度在一定程度会下降,所以为了保证路基在重复荷载作用下的稳定,就需要基床能够经受重复荷载的疲劳强度。
(二)路基基床刚度
路基基床刚度就是在列车荷载作用下,要有很小的弹性变形和累计塑性变形,并有一定的弹性以减弱轮轨动力作用。如果不能保持轨道的几何尺寸,弹性变形和累计塑性变形必然会增加。合理的基床刚度会减少轨面的支撑力,可改善机床动应力,减弱重复荷载的动力作用,减少列车荷载对线路的不良影响。
二、铁路路基基床病害的发生机理
(一)路基基床病害概述
铁路路基是带状的结构工程,受地理、水文和气候环境的影响,地质差异大,并且还受到设计标准、施工工艺、通道运输和维修模式等人文因素的影响,造成铁路基床病害分布广、发病强。
(二)路基基床病害的形式及机理
路基基床塑性变形到一定程度时,会导致各种各样的机床病害发生。一是基床翻浆冒泥,由于基床土质不好,造成路基强度含水过多而急剧下降,在列车作用下翻浆冒泥。二是路基下沉,由于所建路基的土密度小或地基松软,在水、自重、荷重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。下沉分为:基床下沉,堤体下沉和基底下沉。三是挤出变形,由于基床内土体强度不够,在列车荷载作用下,基床发生剪切破坏,出现路肩隆起、侧沟路肩外挤或边缘外膨。
(三)路基基床病害发生的因素
路基基床病害发生的因素有自然因素和人文因素两个方面。自然因素是指因地理、水文和气候环境条件而发生的病害,它具有客观性和不可控性。人文因素是因设计标准、施工工艺、通道运输和维修模式等人为而造成的,它具有可控性,这两者共同作用,形成了路基病害。
为了减少路基病害应做到,一要核定通道用量和运营速度,铁路路基的质量问题和严重程度与路基通道运量有很大关系,因为行车速度的提高,路基震动以及它所受的动荷载必然增大,那么促进路基基床的强度就会降低或变形,所以在路基设计时先要对客货的运量进行预测。二是要优化路基设计标准,要对路基的基底、边坡、填筑和排水系统进行优化设计和处理,做好基底设计和处理,降低地表水对基底的渗透影响,优化排水系统设计,降低地下水位。三是进一步加强施工过程管理,提高施工质量。特别是遵循施工设计进行施工,采用科学合理的填筑工艺,为提高填筑质量提供必要的技术保障。四是加大维修管护工作力度,由于养护维修受行车密度的影响,维修时间不易得到保障,因此必须对维修进行合理的设计,以减少病害的发生。
三、新建铁路路基基床病害的防治措施
(一)路基施工概述
在施工方面,我们首先要选择科学合理的施工方案和技术,对施工设计要进行优化,这既可以提高施工效率,又加快了施工中工程的进度。在施工中为了保证路基土质密度和土质的强度,对不同的填土材料和含水率应选择适当的碾压工具和方法。另外对施工路线一定要严格按照施工程序进行,施工前要做好施工的设计工作,对各工序间的关系要协调好,在没有雨的阶段进行路基填筑施工,对施工中的人员要进行培训并监督他们的工作,监督并指导施工进行中的整个工程,必要时可根据工程的需要适当对施工中的路线和施工顺序加以调整。最后对路基基床的质量要严格,要严格把握基床底层和基床表层的配料,严格遵循铁道部现行的《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》的规定,对质量不合格的回填材料坚决杜绝。
(二)路基基床的施工措施
(1)路基基床的施工工艺。对路堑基床施工,先核对堑底的土石,然后按照设计进行压实、换填、改良土质和排水等措施,路堑的挖取使用爆破法,进行光面爆破时尽量控制用药量。对路堤基床施工时,先对路基进行检测,基床的底层要用碎石土填筑,其它部分要用不易风化的坚硬的小石块进行分层填筑,每填筑一层必须均匀地压实,每一层都要用同种的填料。对路堤基床表层施工时,不要用粘性土质填筑,一般基床土质的密实度要符合规范要求。
(2)路基基床的施工措施。假如基床的填料使用塑性指数大于12或液限大于3%的粘性土时,在碎石道床底要铺设砂垫层,把碎石道床和路基基面分开,这样保证了路基基面受力均匀,路基基面既保持了平整度,同时免于路基因积水而翻浆冒泥。对基床表面进行填补时,厚度至少挖到10厘米深,然后再进行填补压实,填补的质量要到设计要求。在非渗水土路基面设计路拱时,路拱的形状应为三角形,高15厘米,底宽要和路基面宽度相同,并在路拱下部自既有线路肩向外做4%的排水横坡,并在横坡以上部分填渗水土。
四、结语
铁路路基基床填筑施工不仅关系到铁路工程的施工质量,同时还关系到人们的出行安全,因此在铁路工程施工中一定要重视基床施工的质量控制,在施工中不仅要采取科学合理的施工方案,还要注意应用先进的施工技术,严格执行施工质量标准,提高施工质量水平。
参考文献:
[1]田学伟.东北某铁路路基基床病害及提速改造基床加固措施初探[J].路基工程,2014,02:217-220.
[2]高波.浅谈铁路路基基床病害与新建铁路路基基床施工技术[J].科技与企业,2014,10:188-189.
[3]吴德才.探析芜湖市铁路路基基床病害及整治[J].铁道建筑技术,2014,06:90-93.
[4]马水生.既有铁路路基基床病害机理与整治措施研究[D].中南大学,2013.
[5]于春红.武昌—九江铁路路基基床病害整治施工技术[J].华北水利水电学院学报,2010,03:83-85.
【关键词】铁路路基;病害;施工技术;解决措施
引言:
随着我国经济的快速发展,铁路逐渐成为人们出行的主要方式,所以我们要加大力度不断的加快铁路建设,我国的新铁路路基占我国铁路线的三分之一,所以说路基基床的好与坏对整条线路建成投运后的运输质量非常重要,因此为了提高铁路路基基床的施工质量,减少路基基床病害对铁路运输安全的影响,结合铁路路基基床的基本特点以及铁路路基地理位置的状况,对铁路路基基床的施工技术和所采取的措施进行了综合的分析。
一、铁路路基基床的基本特点
因为铁路路基位于线路的下方,需要承受轨道和列车荷载,它是保障线路稳定和列车正常运行的作用,它必须有足够的基床强度并能够承受列车重复荷载的疲劳强度,路基弹性变形和累计塑性变形几乎很小,并有合理的刚度,以保持适当的弹性。下面从路基的两个特征方面来进行详细的分析。
(一)路基基床强度
路基基床强度就是路基承受列车重复荷载所产生动应力的作用。列车轮轨振动加速度和对轨道的冲击与速度的平方成正比,假如列车加速度,路基所承受的动荷载及其作用的次数必然增加。为了保证路基的稳定,就必须有足够的强度来承受列车的动荷载对基床的强度要求。另外列车的动荷载次数的增加,会加强路基土体的疲劳作用,因此土的承受强度在一定程度会下降,所以为了保证路基在重复荷载作用下的稳定,就需要基床能够经受重复荷载的疲劳强度。
(二)路基基床刚度
路基基床刚度就是在列车荷载作用下,要有很小的弹性变形和累计塑性变形,并有一定的弹性以减弱轮轨动力作用。如果不能保持轨道的几何尺寸,弹性变形和累计塑性变形必然会增加。合理的基床刚度会减少轨面的支撑力,可改善机床动应力,减弱重复荷载的动力作用,减少列车荷载对线路的不良影响。
二、铁路路基基床病害的发生机理
(一)路基基床病害概述
铁路路基是带状的结构工程,受地理、水文和气候环境的影响,地质差异大,并且还受到设计标准、施工工艺、通道运输和维修模式等人文因素的影响,造成铁路基床病害分布广、发病强。
(二)路基基床病害的形式及机理
路基基床塑性变形到一定程度时,会导致各种各样的机床病害发生。一是基床翻浆冒泥,由于基床土质不好,造成路基强度含水过多而急剧下降,在列车作用下翻浆冒泥。二是路基下沉,由于所建路基的土密度小或地基松软,在水、自重、荷重及振动作用下发生局部或较大面积的竖向变形。下沉分为:基床下沉,堤体下沉和基底下沉。三是挤出变形,由于基床内土体强度不够,在列车荷载作用下,基床发生剪切破坏,出现路肩隆起、侧沟路肩外挤或边缘外膨。
(三)路基基床病害发生的因素
路基基床病害发生的因素有自然因素和人文因素两个方面。自然因素是指因地理、水文和气候环境条件而发生的病害,它具有客观性和不可控性。人文因素是因设计标准、施工工艺、通道运输和维修模式等人为而造成的,它具有可控性,这两者共同作用,形成了路基病害。
为了减少路基病害应做到,一要核定通道用量和运营速度,铁路路基的质量问题和严重程度与路基通道运量有很大关系,因为行车速度的提高,路基震动以及它所受的动荷载必然增大,那么促进路基基床的强度就会降低或变形,所以在路基设计时先要对客货的运量进行预测。二是要优化路基设计标准,要对路基的基底、边坡、填筑和排水系统进行优化设计和处理,做好基底设计和处理,降低地表水对基底的渗透影响,优化排水系统设计,降低地下水位。三是进一步加强施工过程管理,提高施工质量。特别是遵循施工设计进行施工,采用科学合理的填筑工艺,为提高填筑质量提供必要的技术保障。四是加大维修管护工作力度,由于养护维修受行车密度的影响,维修时间不易得到保障,因此必须对维修进行合理的设计,以减少病害的发生。
三、新建铁路路基基床病害的防治措施
(一)路基施工概述
在施工方面,我们首先要选择科学合理的施工方案和技术,对施工设计要进行优化,这既可以提高施工效率,又加快了施工中工程的进度。在施工中为了保证路基土质密度和土质的强度,对不同的填土材料和含水率应选择适当的碾压工具和方法。另外对施工路线一定要严格按照施工程序进行,施工前要做好施工的设计工作,对各工序间的关系要协调好,在没有雨的阶段进行路基填筑施工,对施工中的人员要进行培训并监督他们的工作,监督并指导施工进行中的整个工程,必要时可根据工程的需要适当对施工中的路线和施工顺序加以调整。最后对路基基床的质量要严格,要严格把握基床底层和基床表层的配料,严格遵循铁道部现行的《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》的规定,对质量不合格的回填材料坚决杜绝。
(二)路基基床的施工措施
(1)路基基床的施工工艺。对路堑基床施工,先核对堑底的土石,然后按照设计进行压实、换填、改良土质和排水等措施,路堑的挖取使用爆破法,进行光面爆破时尽量控制用药量。对路堤基床施工时,先对路基进行检测,基床的底层要用碎石土填筑,其它部分要用不易风化的坚硬的小石块进行分层填筑,每填筑一层必须均匀地压实,每一层都要用同种的填料。对路堤基床表层施工时,不要用粘性土质填筑,一般基床土质的密实度要符合规范要求。
(2)路基基床的施工措施。假如基床的填料使用塑性指数大于12或液限大于3%的粘性土时,在碎石道床底要铺设砂垫层,把碎石道床和路基基面分开,这样保证了路基基面受力均匀,路基基面既保持了平整度,同时免于路基因积水而翻浆冒泥。对基床表面进行填补时,厚度至少挖到10厘米深,然后再进行填补压实,填补的质量要到设计要求。在非渗水土路基面设计路拱时,路拱的形状应为三角形,高15厘米,底宽要和路基面宽度相同,并在路拱下部自既有线路肩向外做4%的排水横坡,并在横坡以上部分填渗水土。
四、结语
铁路路基基床填筑施工不仅关系到铁路工程的施工质量,同时还关系到人们的出行安全,因此在铁路工程施工中一定要重视基床施工的质量控制,在施工中不仅要采取科学合理的施工方案,还要注意应用先进的施工技术,严格执行施工质量标准,提高施工质量水平。
参考文献:
[1]田学伟.东北某铁路路基基床病害及提速改造基床加固措施初探[J].路基工程,2014,02:217-220.
[2]高波.浅谈铁路路基基床病害与新建铁路路基基床施工技术[J].科技与企业,2014,10:188-189.
[3]吴德才.探析芜湖市铁路路基基床病害及整治[J].铁道建筑技术,2014,06:90-93.
[4]马水生.既有铁路路基基床病害机理与整治措施研究[D].中南大学,2013.
[5]于春红.武昌—九江铁路路基基床病害整治施工技术[J].华北水利水电学院学报,2010,03:83-85.