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高速铁路路基沉降问题及对策

发布时间:2018-02-26   |  所属分类:交通运输:论文发表  |  浏览:  |  加入收藏

  随着高速铁路建设的不断进步,高速铁路建设施工水平也在不断发展。本文主要从高速铁路的路基沉降变形问题进行探讨。

中国铁路

  《中国铁路》杂志是由中华人民共和国新闻出版总署、正式批准公开发行的优秀期刊,中国铁路杂志具有正规的双刊号,其中国内统一刊号:CN11-2702/U,国际刊号:ISSN1001-683X。中国铁路杂志社由中华人民共和国铁道部主管、主办,本刊为月刊。自创刊以来,被公认誉为具有业内影响力的杂志之一。

  我们知道,整个轨道的结构重量和火车的移动荷载都作用在路基上,在加上基体本身自重作用下会产生工体沉降的现象。这种现象会关系到是否满足标准要求。本文主要讨论的是高速铁路路基沉降变形问题、计算的方法以及处理方法。

  一、高速铁路路基沉降变形机理

  综合分析高速铁路路基沉降的原因之后才能有一个符合实际的正确结论。常见的问题主要有以下几个方面:

  1、在自重作用力下路基填料的压实沉降。一般情况下散体材料是填充路基的主要材料,所以压密沉降在自重的作用下就产生了。填料和施工的质量决定下沉的大小。如果填料压实度、强度上出了问题就会造成不均匀的变形现象,就会导致下沉量较大。这种现象一般会在两个阶段出现:一个是施工阶段。在这个阶段出现下沉现象,我们还可以通过及时的填补料体来解决这个问题。二是施工完成后。这样就会对运营方面带来影响。

  2、列车的负载作用。这个是由于列车通过的时候基面的动静荷载造成的。相对来说是个较为漫长的积累过程。这个时候轨道的定期维修作业就是必不可少的了。这种情况虽然一直存在,但是运用一些措施(提高路面材料的质量、提高压实标准)还是可以把这样的沉降控制在很小的范围内。

  3、软土地基造成的沉降。地基是软土,那土中的水和气体就会从空隙中被挤出来,挤出来的土颗粒,就会被重新的排列,压密而形成新的结构,这就是我们常说得压密沉降。这种沉降根据地基和土质结构的不同而有不同程度的沉降,再加上这样的沉降时间是比较长的,所以是我们计算沉降的重要方面。

  二、常见铁路沉降计算方法

  1、应力路径法

  荷载作用于软粘土的时候,形变和体变就是变化的两个过程。在刚刚开始加荷的时候,来不及排出的空隙水的压力就会上升,这和固结不排水过程是一样的,体积不会发生变化。水孔的压力变弱之后,体积就会被压缩,增加的是有效法向应力,不变的偏向应力。这和固结排水过程是一样的。这样的情况下沉降就可以分两个部分来计算了。在室内进行试验来进行测量。但是这个办法需要用高标准的取样和试验,因此运用的时候会受到很大的限制。

  2、数值分析法

  现在科学技术水平在不断的提高,工程建筑规模也在不断的扩大,软度地基的沉降和路堤的稳定等问题成了工程中常见的问题。这样的问题也没有一个准确的方法进行计算,这个时候就可以借助于计算机里的近似数据来进行分析。其中发展较为迅速的是有限元法。

  3、沉降预估法

  要想让软度路基稳定并且控制工后沉降,变形动态控制是必不可少的。在路基载荷稳定后如何去测量带来的沉降,来对施工进行指导。确定最佳的铺轨时间,这样才可以减少工后沉降。但由于其局限性,所以常常会出现计算出的数据和实际的情况有差距的现象。

  三、地基常用处理方法的分类及应用

  根据施工经验与教训,不同地基沉降是不同的,因此处理办法也是不同的.因此,总结了一些常用的软弱地基的处理办法.

  换填碾压处理或换填砂垫层处理常用在地基浅层和较软弱的地方;深层的软基则有它自己的处理办法,比如. 采用袋装砂井、塑料排水板的排水固结加预压等等;铁路建设之后,地基还是沉降或者桥的过渡阶段,考虑到路基所处的地形和地质的处理和工程部门所拥有的资金,我们常常采用砂桩、碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等; 对于地震液化的粉土或粉细砂层的地基段,采用地基挤密砂桩处理方法。我们主要来说下现浇混凝土筒桩法。

  筒桩是在沉管灌注桩的基础上所改进发展而成的一种新桩型,具有施工简易方便、可操作性强、便于施工质量控制、造价经济等优点。

  筒桩根据设计的壁厚,制成由内、外两层钢套管所组成的成孔器,内外护筒间净距等于设计的壁厚,套管上部特制的振动锤与机械相连接,成孔器与桩尖一起振动下沉,在成圆筒形孔的同时同步从内筒芯自动排出土体。在达到设计标高后,从内外筒间浇筑混凝土,通过拔管和振动,使筒桩成型。现浇混凝土筒桩法的施工设备主要由筒桩施工机具由桩架和成孔器组成。成孔器由高频振动锤、夹持器、环形桩尖、混凝土受料槽、桩管(内管、外管)及辅助设备等组成。施工工艺流程如下:整平施工场地→筒桩测量放样→桩尖预制及埋设→桩机固定就位→振动沉管→浇注拔管→桩机移位

  现浇混凝土筒桩法的筒桩施工顺序,我们应该筒桩的密集的一定强度,从中间分别向边的两个方向进行施工,根据早已订好的筒桩的设计标准高度,按照一定的顺序,严格保证成孔器与桩尖的密实度,以防止筒桩漏水和漏泥;当筒桩成孔时,我们应严格注意桩顶和地面的情况,看其是否隆起或者不够水平,如果发现异常,必须及时找出问题并进行及时调整;在成孔器安装以后,套上桩尖就可以进行其他工作,在沉孔过程中,我们要时刻注意沉孔速度的变化,如果是硬度比较大的地基,要注意不要加大压成孔的力度,防止桩尖等的破坏,与此我们也要要求竖直水平,使得成孔器的排土出口没有任何问题;在混凝土浇注和抽拔管时,第一要参考实验室的一些关于配料的数据,一边震动一边抽拔,可以通过控制抽拔得速度的大小来控制混泥土的震动情况,最后使得两者产生离析;于此也要控制拔管的速度,防止拔管过于快,最后使得桩产生断裂;在混凝土的浇注过程中,塌落度要严格把关,在一定时候可以采取混凝土输送泵浇注,其中工作用的机器不少于一组。当沉桩激烈震动时,工作人员应该保持整个孔器位置合格标准,下放成孔器时要注意其速度,应该十分缓慢,地质发生变动时,可以依据电流值来进行调节变动,预防倾斜;当测量盖板混凝土的一些指标强度在70%以上时,便可以进行路基的施工。

  高速铁路在路基沉降方面有很高的要求,这就要求我们一定要在计算的时候运用适合的方法算出数值,提高计算的精确度。使下沉量减少。即使出现下沉的问题我们也要运用科学的方法来解决。我们相信,中国高铁的优势在速度,本质在技术。中国的高铁将会更好的为我们服务!

  参考文献:

  [1]杨广庆,等.高速铁路路基设计与施工[M].北京:中国铁道出版社,

  [2]孙常新;刘桂香;孙志高;孙志骅;;浅析铁路路基动力响应的场分布及影响因素[J];甘肃科技;

  [3]贾文龙;;CFG桩网结构在武广客运专线地基处理中应用[J];山西建筑;

  [4]华成,刘建国,王昌龄;高速铁路路堤结构方案的探讨[J];铁道建筑技术;

  [5]孙常新;邢矿;姜彤;梁波;;铁路路基动力响应的分布规律研究[J];华北水利水电学院学报;

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