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【摘 要】对于铁路工程来说,路基是其重要的基础性结构,直接影响工程施工整体质量,所以,相关部门对其质量进行管理与控制的时候,要对其质量管理的具体重要性进行认识,如果路基在施工过程中出现了质量问题,就会出现停运现象,同时还会造成安全事故。本文分析了铁路路基填料分类,针对高速铁路路基填料质量对压实质量的影响进行详细探究,并阐述了铁路施工工程路基质量控制措施。
【关键词】高速铁路;路基填料;压实质量
引言
路基是铁路施工工程的基础,路基质量的好坏直接影响着铁路施工工程的质量。一般的铁路都是设在偏僻人少的地方,工程的设计图是根据施工地的地貌和地质而设计的,因此施工难度不仅大,而且工期长。随着研究的深入,研究发现,高速铁路路基填料的质量对压实质量的影响颇大,而我国在这方面的研究还没有达到理想状态。因此,我国高速铁路建设领域的相关部门应该加强对路基质量对压实治疗影响的研究,并且在研究中逐步将高速铁路路基填料质量对压实质量影响的研究作为高铁建设部门研究的一个重要研究课题之一。
一、铁路路基填料分类
铁路的填料与一般建筑工程的填料有很大的不同。铁路的调料要比一般建筑工程的填料要严格、复杂的多。就普通的填料来讲,按颗粒的粒径可以分为三种:巨粒土、粗粒土和细粒土。而巨粒土和粗粒土又可以根据颗粒的组成、颗粒的级配等等划分为A、B、C、D四组。此外,《铁路工程岩土分类标准》对铁路填料也进行了比较详细的划分,该规定是根据填料的粒径级配曲线来确定不均匀系数和曲率系数进行划分的。由于该规定对铁路填料的分类比较科学、合理,所以采用这一规定来对填料进行分类的比较多。然而,铁路路基填料的粒径级配划分标准在不同的国家,有不同的划分标准。
路基填料的质量直接关系着高速铁路建设的质量,路基填料的材质、路基填料的粒径级配等都关系着路基的稳定性,关系着人们的安全性。从目前我国对铁路填料的划分来看,我国在这方面的研究还不够详细,所以往往导致在实际的铁路建筑施工中,对填料碾压后,不能达到所规定的压实标准,从而不利于高铁建设的顺利施工。同时,我国在高铁填料方面还普遍存在着一个问题,即对鐵路路基的填料材质的重视程度往往要超过对填料粒径级配的重视,更甚者忽视填料的粒径级配,这对于高速铁路路基的建设是极为不利的[1]。
二、高速铁路路基填料质量对压实质量的影响
目前,我国高速铁路在路基填料方面的研究还没有达到一定的深入程度,对路基填料质量对压实质量方面影响方面的研究还有一定的欠缺,所以,我国高速铁路的有关部门应该加强对该方面的重视和研究。本文在此提出了几点路基填料质量对压实质量的影响,希望能够为我国高铁提高在此方面的研究而做出一点贡献。
1、填料粒径。在高速铁路的填料中,填料的材质对路基压实的质量有很大的影响,但是往往忽视填料粒径对压实质量的影响,其影响主要有以下几个方面:
1.1 如果填料粒径太大,那么该填料多为大颗粒石料。由于大颗粒石料没有较强的抗压强度,所以在重力碾压下,极易破碎,从而影响高速铁路路基的建设。
1.2 如果填料粒径要比规范的粒径大得多,也就是说过大,这样的调料颗粒内部又较大的空隙,就会造成不能有效的压实、压实过后出现不平整的状态等等,会为高速铁路的路基面埋下重要隐患。因此,在选用填料时,对粒径过大的填料要进行严格的处理,谨慎的使用。
1.3 对于一般的大粒径填料,由于在压实过程中,受到机械自重等多方面的影响,很难将填料碾压成合格的密实的路基。所以,在长期的使用过程中,就会出现局部下沉的现象,一方面引起路基的不稳定性,不利于高铁的安全、顺利通行;另一方面,也会严重的影响高铁的使用寿命。
2、填料粒径级配。TB10621-2009规定,基床底层应采用A、B组填料或改良土,A、B组填料粒径级配应符合压实性能要求;基床以下路堤宜选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料,其粒径级配应符合压实性能要求,当选用C组细粒土填料时,应根据填料性质进行改良。填料级配良好时,碾压后小颗粒嵌入大颗粒间的孔隙,土体容易压实,其物理力学指标能满足压实标准要求。现场试验表明,不是所有符合Cu不小于5、Cc等于1~3的填料,压实后都能满足压实标准要求。基床表层级配碎石及过渡段级配碎石的不均匀系数Cu,一般不低于20;TB10621-2009规定,对于采用普通填料填筑的路基,物理指标采用压实系数K,力学指标有砟轨道路基采用地基系数K30和动态变形模量Evd;无砟轨道路基采用K30或Ev2(含Ev2/Ev1)均可,及动态变形模量Evd指标。与以往的路基压实标准相比,高速铁路设计规范提出了较为优化和清晰的路基压实标准。应该注意的是,压实系数K是土的干密度与最大干密度之比,其值为相对指标,不能反映填料粒径级配良好与否。地基系数K30是反映路基荷载强度与变形关系的指标,一般情况下,级配良好的填料,经充分压实后,其地基系数K30值较高;级配不佳的填料,经充分压实后,其K30值难以满足压实标准要求。但如果级配不佳的填料,经充分压实后,能形成土骨架,其K30值也较高[2]。
3、填料性质。高速铁路对于路基填料性质要求比普通铁路要高,TB10621-2009规定,基床以下路堤宜选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料,其粒径级配应符合压实性能要求,当选用C组细粒土填料时,应根据填料性质进行改良;基床底层应采用A、B组填料或改良土,A、B组填料粒径级配应符合压实性能要求。不同类型的填料,其压实性能和压实效果不同,对于高速铁路路基填筑而言,最合适的填料是水稳性和级配良好的粗粒土。实践和经验表明,细粒含量小于5%时,在填料中难以起到填充作用。当细粒含量在5%~15%时,能填充颗粒间的部分间隙,使填料的透水性、可压实性有所改变。当细粒含量大于15%时,大部分粗颗粒不再起骨架作用,填料的性质变成由充填物细颗粒控制。 三、铁路施工工程路基质量控制措施
1、选好路基的土源填料。众所周知,路基是的主要材料是石块和土,是一种土石混合结构。因此,路基填料质量好坏直接关系到路基质量的好坏。研究表明,路基的填料在外形上分为细颗粒图块、粗颗粒图块和岩石块;在适用性和性质方面分为优质、良好、一般、差质、劣质五个等级的填料。土源场地选择时,应选择地下水位不高、土质高的地方,然后选取具有代表性的土样做实验。路基的机床下选择一般填料,机床上选择优质填料,由于路基质量的好坏是填料等级的高低决定的,因此要坚持使用高等级填料的原则。
2、科学合理的组合施工机械。科学合理的组合施工机械有助于提高碾压的质量。一般第一次碾压时应采用轻型的压路机,然后再采用重型的压路机进行碾压。此外,碾压的次数要根据路基的薄厚度来确定,对于含水量高的填料要避免使用振动类的压路机进行碾压,以免影响压实的质量。对于施工机械来说,合理的调动对于路基的施工会起到事半功倍的作用[3]。
3、严格控制路基中线,保证压实度。路基中线对于路基施工质量的控制有着重要的意义,只有保证路基中线的正确,才能确保施工质量。如果路基中线控制不好,就会导致路基周围的压实度不强。因此,路基填筑时应先放好中线桩,并用灰白标示出路基边线,然后根据边线进行压实,有利于及时、正确的纠正偏差,减少施工中的不必要步骤的出现,从而有效的确保了路基的宽度和质量。
结束语
综上所述,我国高铁部门在路基填料方面的研究还没有深入,在很大程度上影响了高速铁路的发展和进步。同时在对高速铁路路基填料对压实质量影响方面的的研究也没有进行一定程度上的深入,不利于高速铁路的建设。因此,我国高速铁路建设领域的相关部门应该加强對路基填料以及其对压实质量影响的重视,并从高速铁路填料的多个方面、多个角度进行分析、研究,从而研究出有利于压实的路基填料方法,促进我国高速铁路的建设和发展。
参考文献:
[1]张志才.重载铁路路基填料质量对压实质量的影响探讨[J].铁道建筑,2014(12):73-76.
[2]王春荣,冯奔.浅谈高速铁路路基填料改良试验研究及应用[J].水利水电施工,2014(05):86-89.
[3]杨永强.高速铁路路基不均匀沉降控制技术研究[J].铁道建筑技术,2013(04):47-51.
【关键词】高速铁路;路基填料;压实质量
引言
路基是铁路施工工程的基础,路基质量的好坏直接影响着铁路施工工程的质量。一般的铁路都是设在偏僻人少的地方,工程的设计图是根据施工地的地貌和地质而设计的,因此施工难度不仅大,而且工期长。随着研究的深入,研究发现,高速铁路路基填料的质量对压实质量的影响颇大,而我国在这方面的研究还没有达到理想状态。因此,我国高速铁路建设领域的相关部门应该加强对路基质量对压实治疗影响的研究,并且在研究中逐步将高速铁路路基填料质量对压实质量影响的研究作为高铁建设部门研究的一个重要研究课题之一。
一、铁路路基填料分类
铁路的填料与一般建筑工程的填料有很大的不同。铁路的调料要比一般建筑工程的填料要严格、复杂的多。就普通的填料来讲,按颗粒的粒径可以分为三种:巨粒土、粗粒土和细粒土。而巨粒土和粗粒土又可以根据颗粒的组成、颗粒的级配等等划分为A、B、C、D四组。此外,《铁路工程岩土分类标准》对铁路填料也进行了比较详细的划分,该规定是根据填料的粒径级配曲线来确定不均匀系数和曲率系数进行划分的。由于该规定对铁路填料的分类比较科学、合理,所以采用这一规定来对填料进行分类的比较多。然而,铁路路基填料的粒径级配划分标准在不同的国家,有不同的划分标准。
路基填料的质量直接关系着高速铁路建设的质量,路基填料的材质、路基填料的粒径级配等都关系着路基的稳定性,关系着人们的安全性。从目前我国对铁路填料的划分来看,我国在这方面的研究还不够详细,所以往往导致在实际的铁路建筑施工中,对填料碾压后,不能达到所规定的压实标准,从而不利于高铁建设的顺利施工。同时,我国在高铁填料方面还普遍存在着一个问题,即对鐵路路基的填料材质的重视程度往往要超过对填料粒径级配的重视,更甚者忽视填料的粒径级配,这对于高速铁路路基的建设是极为不利的[1]。
二、高速铁路路基填料质量对压实质量的影响
目前,我国高速铁路在路基填料方面的研究还没有达到一定的深入程度,对路基填料质量对压实质量方面影响方面的研究还有一定的欠缺,所以,我国高速铁路的有关部门应该加强对该方面的重视和研究。本文在此提出了几点路基填料质量对压实质量的影响,希望能够为我国高铁提高在此方面的研究而做出一点贡献。
1、填料粒径。在高速铁路的填料中,填料的材质对路基压实的质量有很大的影响,但是往往忽视填料粒径对压实质量的影响,其影响主要有以下几个方面:
1.1 如果填料粒径太大,那么该填料多为大颗粒石料。由于大颗粒石料没有较强的抗压强度,所以在重力碾压下,极易破碎,从而影响高速铁路路基的建设。
1.2 如果填料粒径要比规范的粒径大得多,也就是说过大,这样的调料颗粒内部又较大的空隙,就会造成不能有效的压实、压实过后出现不平整的状态等等,会为高速铁路的路基面埋下重要隐患。因此,在选用填料时,对粒径过大的填料要进行严格的处理,谨慎的使用。
1.3 对于一般的大粒径填料,由于在压实过程中,受到机械自重等多方面的影响,很难将填料碾压成合格的密实的路基。所以,在长期的使用过程中,就会出现局部下沉的现象,一方面引起路基的不稳定性,不利于高铁的安全、顺利通行;另一方面,也会严重的影响高铁的使用寿命。
2、填料粒径级配。TB10621-2009规定,基床底层应采用A、B组填料或改良土,A、B组填料粒径级配应符合压实性能要求;基床以下路堤宜选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料,其粒径级配应符合压实性能要求,当选用C组细粒土填料时,应根据填料性质进行改良。填料级配良好时,碾压后小颗粒嵌入大颗粒间的孔隙,土体容易压实,其物理力学指标能满足压实标准要求。现场试验表明,不是所有符合Cu不小于5、Cc等于1~3的填料,压实后都能满足压实标准要求。基床表层级配碎石及过渡段级配碎石的不均匀系数Cu,一般不低于20;TB10621-2009规定,对于采用普通填料填筑的路基,物理指标采用压实系数K,力学指标有砟轨道路基采用地基系数K30和动态变形模量Evd;无砟轨道路基采用K30或Ev2(含Ev2/Ev1)均可,及动态变形模量Evd指标。与以往的路基压实标准相比,高速铁路设计规范提出了较为优化和清晰的路基压实标准。应该注意的是,压实系数K是土的干密度与最大干密度之比,其值为相对指标,不能反映填料粒径级配良好与否。地基系数K30是反映路基荷载强度与变形关系的指标,一般情况下,级配良好的填料,经充分压实后,其地基系数K30值较高;级配不佳的填料,经充分压实后,其K30值难以满足压实标准要求。但如果级配不佳的填料,经充分压实后,能形成土骨架,其K30值也较高[2]。
3、填料性质。高速铁路对于路基填料性质要求比普通铁路要高,TB10621-2009规定,基床以下路堤宜选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料,其粒径级配应符合压实性能要求,当选用C组细粒土填料时,应根据填料性质进行改良;基床底层应采用A、B组填料或改良土,A、B组填料粒径级配应符合压实性能要求。不同类型的填料,其压实性能和压实效果不同,对于高速铁路路基填筑而言,最合适的填料是水稳性和级配良好的粗粒土。实践和经验表明,细粒含量小于5%时,在填料中难以起到填充作用。当细粒含量在5%~15%时,能填充颗粒间的部分间隙,使填料的透水性、可压实性有所改变。当细粒含量大于15%时,大部分粗颗粒不再起骨架作用,填料的性质变成由充填物细颗粒控制。 三、铁路施工工程路基质量控制措施
1、选好路基的土源填料。众所周知,路基是的主要材料是石块和土,是一种土石混合结构。因此,路基填料质量好坏直接关系到路基质量的好坏。研究表明,路基的填料在外形上分为细颗粒图块、粗颗粒图块和岩石块;在适用性和性质方面分为优质、良好、一般、差质、劣质五个等级的填料。土源场地选择时,应选择地下水位不高、土质高的地方,然后选取具有代表性的土样做实验。路基的机床下选择一般填料,机床上选择优质填料,由于路基质量的好坏是填料等级的高低决定的,因此要坚持使用高等级填料的原则。
2、科学合理的组合施工机械。科学合理的组合施工机械有助于提高碾压的质量。一般第一次碾压时应采用轻型的压路机,然后再采用重型的压路机进行碾压。此外,碾压的次数要根据路基的薄厚度来确定,对于含水量高的填料要避免使用振动类的压路机进行碾压,以免影响压实的质量。对于施工机械来说,合理的调动对于路基的施工会起到事半功倍的作用[3]。
3、严格控制路基中线,保证压实度。路基中线对于路基施工质量的控制有着重要的意义,只有保证路基中线的正确,才能确保施工质量。如果路基中线控制不好,就会导致路基周围的压实度不强。因此,路基填筑时应先放好中线桩,并用灰白标示出路基边线,然后根据边线进行压实,有利于及时、正确的纠正偏差,减少施工中的不必要步骤的出现,从而有效的确保了路基的宽度和质量。
结束语
综上所述,我国高铁部门在路基填料方面的研究还没有深入,在很大程度上影响了高速铁路的发展和进步。同时在对高速铁路路基填料对压实质量影响方面的的研究也没有进行一定程度上的深入,不利于高速铁路的建设。因此,我国高速铁路建设领域的相关部门应该加强對路基填料以及其对压实质量影响的重视,并从高速铁路填料的多个方面、多个角度进行分析、研究,从而研究出有利于压实的路基填料方法,促进我国高速铁路的建设和发展。
参考文献:
[1]张志才.重载铁路路基填料质量对压实质量的影响探讨[J].铁道建筑,2014(12):73-76.
[2]王春荣,冯奔.浅谈高速铁路路基填料改良试验研究及应用[J].水利水电施工,2014(05):86-89.
[3]杨永强.高速铁路路基不均匀沉降控制技术研究[J].铁道建筑技术,2013(04):47-51.