铁路工程路基施工技术的应用与控制

时间：2024-04-24

孙云龙

（中铁二十二局集团第一工程有限公司，黑龙江哈尔滨 150000)

0 引言

在铁路交通事业持续发展的背景下，铁路工程建设数量也在不断增加。路基施工是铁路工程的重要建设内容，其与工程项目整体质量具有密切联系，且具有较强的复杂性，对施工人员的要求相对较高。为提高铁路工程路基施工质量，必须充分了解各项路基施工技术，结合实际对施工技术进行合理应用，并对铁路工程路基施工采取有效的控制措施，以提高施工规范性，保障工程质量，该点对推动铁路工程领域健康发展具有重要意义。

1 铁路工程路基施工技术的应用

1.1 碎石桩法

以该种施工技术为基础开展铁路工程路基施工时，必须对能够形成横向振动的管状设备进行科学利用，在相应的垂直压力下不断对路基进行冲击，以此构建深度符合标准的桩孔。在完成孔内的清理作业后，必须在孔内填充强度良好的碎石，并及时进行碾压作业或混凝土灌注，进而实现积极影响路基承载性能。通过对碎石桩法进行分析，可发现其操作方面具有良好的简易性，且对成本费用的要求较低，目前已在铁路工程路基施工中得到广泛应用[1]。针对该种方法的施工流程而言，其主要包括以下几项内容：第一，对桩位进行确定。必须严格依照规范标准落实铁路工程沿线地面的平整工作，并以路基表面为基础对相应的桩位进行选择，确保选取的桩位具有良好的均匀性。在通常情况下，施工人员应将相邻桩位的直线距离控制在500～800mm 的范围内，并结合要求对不同桩位实施编号，以此为后续施工核对顺利进行提供支持；第二，开孔操作。应对振冲器进行利用，以桩位为基础实施造孔作业，并对振冲器振动频率进行严格把控，确保其符合标准。在开展造孔作业的过程中，可选择结合实际状况添加适量水，以此降低钻孔阻力，确保该项作业顺利完成。此外，在添加水时，必须对水量进行严格把控，防止其过多，导致孔洞受到振动作用的影响，从而出现塌孔现象；第三，清孔作业。在完成钻孔操作后，施工人员必须及时开展清理工作，清除孔内存在的碎石等杂物，以此为后续填料施工顺利开展奠定良好基础；第四，填料操作。必须对铁路工程项目实际状况进行充分结合，做好现场地质条件的调查工作。在实际施工中，若发现桩孔相对较深，必须对分层填筑法进行利用[2]。若发现桩孔较浅，可选择一次性完成填筑作业；第五，成桩。应对振捣器进行利用，向下挤压孔内的填料，全面提高填料的密实程度及承载性能，以此满足铁路工程路基施工要求。

1.2 静力排水固结法

正式开展铁路工程建设作业时，若发现土壤或低洼路段的含水量相对较高，施工单位应对静力排水固结法进行科学利用，以此实施路基加固处理，提高路基稳定性。该种施工技术的加固原理如下：在路基两侧对相应深度的砂井进行设置，并通过重力作用促使路基内部存在的多余水分在砂井内部进行汇集。对水泵进行利用，以此抽出砂井内部的水。在科学利用静力排水固结法的情况下，铁路工程传统路基施工中存在的问题将得到有效处理，且路基稳定性将显著提高[3]。正式进行施工作业时，应对以下内容进行适当参考：第一，对水平排水垫层进行铺设。先应对路基表面采取平整处理措施，并在路基表面上对具有透水孔的塑料薄板进行平铺。针对塑料板而言，其夹层内部具有滤水层，能够有效过滤水分，防止泥沙流失。在完成铁路工程路基施工作业后，可选择在路基内对排水垫层进行留存，促使其充分发挥自身的重要作用；第二，搭接桩尖平端与导管靴。应对内平搭接法进行利用，以此实现在提高连接区域密封性的情况下，确保水分能够正常流通。在施工作业结束后，应对工程项目实际状况实施3～5 天的沉降观测，确保路基的沉降程度符合标准，以此才能开展后续施工[4]。

1.3 换填法

针对换填法而言，其主要指挖出与施工要求不符或表层稳定性欠佳的土壤，并选择透水性能良好，且硬度大的新材料，结合规范标准进行重新换填，进而提高铁路工程路基稳定性，保障工程项目整体质量。通过分析该种施工技术，可发现其操作简便性较强，且能够显著降低施工成本，目前已成为铁路工程路基处理作业的常见技术手段。虽然该种施工技术具有良好的应用效果，但其存在一定程度的局限性，例如换填深度在通常情况下必须小于5m，若超过该标准将导致施工难度提高，致使该种施工技术无法体现自身的重要作用。在应用换填法的过程中，应适当参考以下几项内容：第一，必须对铁路工程路基施工具有的各项要求进行充分结合，以此明确换填范围与深度，并通过挖掘机挖出表层的土壤，通过人工方式实施基坑平整；第二，在开展铁路工程路基换填作业时，施工人员应对建筑混凝土碎块、鹅卵石及煤渣等换填材料进行利用，并对材料粒度进行严格把控，确保其符合要求。为全面提高材料换填效果，应在换填过程中同步进行碾压施工，例如每填筑20～30cm 左右的材料，即开展1 次碾压施工操作，直至填筑施工结束；第三，在填筑作业结束后，应要求技术人员结合标准开展对路基处理效果的检查工作，明确其是否符合要求。若通过检查发现与要求不符，必须继续碾压，直至符合规范标准[5]。

2 铁路工程路基施工常见问题

2.1 冒泥翻浆与路基沉降

从现实角度出发，可发现冒泥翻浆与路基沉降在铁路工程路基施工中具有较高的发生率，其属于常见的路基损坏类型。在实际施工中，受到外部载荷与重力等方面的影响，路基极有可能出现竖向形变现象，致使轨道形成不均匀沉降，在情况严重时，轨道甚至将出现开裂现象，导致铁路轨道安全性显著降低。在通常情况下，在铁路工程投入使用的一段时间后，路基存在的沉降现象将得到一定缓解，但若外部载荷超出路基承受极限，则开裂与沉降问题将无法自行缓解[6]。针对冒泥翻浆现象而言，其形成原因如下：路基极有可能受到水与持续振动的影响，从而出现软化现象，致使泥浆形成，进而引发冒泥翻浆问题。在冒泥翻浆现象发生的情况下，喷出的泥浆将在进入硬化状态后形成块状体，直接影响轨道的弹性，导致基床持力层受到严重损坏，进而造成铁路工程安全性降低。

2.2 路基压实

在连续压实铁路工程路基的过程中，考虑到土层的含水量具有较大差别，若选择同一种压实方法，将对压实度产生不良影响。此外，进行路基压实施工时，不同路面材料或土壤的最大干密度与含水量均具有明显差别。因此在压实路基时，即使通过较大的压力不断压实土层，土壤塑限能力与含水量也将出现不同程度的变化，导致路基压实密度降低。

3 路基施工控制措施

3.1 科学制定施工方案

通过对铁路工程路基施工进行深入分析，可发现其存在许多影响因素，若未对各项影响因素进行有效处理或施工规范性欠佳，必将对路基施工技术的应用效果产生影响，致使工程项目建设质量降低。因此为防止上述现象发生，应用各项路基施工技术前，必须对施工方案进行科学制定。在制定施工方案的过程中，应对以下几项内容进行综合考量：首先，在编制路基施工技术方案的过程中，应围绕施工现场开展调研与分析工作，充分掌握与工程项目实际状况相关的各项数据信息，并整理以往工作，结合各项工作经验。在上述工作结束后，应明确铁路工程路基施工目标及施工方面未来可能出现的变化，并及时采取相应措施，以防止对施工方案可行性造成影响[7]。其次，在拟定施工方案时，必须对各项技术手段形成正确认知，合理运用各项施工技术，确保施工技术能够充分体现自身的核心价值。最后，在完成施工方案的确定工作后，必须对方案内容进行深入分析，明确其与工程项目实际状况及相关要求是否匹配，并将该方案落实到施工作业中。在施工过程中，非必要情况应避免对施工方案进行随意修改，以防止对施工效率产生影响。

3.2 路基底层施工

在开展铁路路基底层施工作业的过程中，首先应开展对底层土地的调查工作，充分掌握其原本用途，以实现对土层性质进行确定，并以工程项目实际状况为基础实施具体规划。例如在施工过程中，若发现原本的路基层属于松土性质或曾经属于耕地，则施工人员在开展施工作业时，必须严格实施翻挖，并通过分层次的形式填充压实，以此提高施工质量；若发现底层土地含水量相对较大，曾经是沼泽及池塘等，则施工人员在开展路基底层施工作业的过程中，先必须对路基采取排水晾干措施，然后实施抛填石土，以实现对铁路路基底层稳定性产生积极影响[8]。此外，为全面提高铁路路基底层施工作业效率，保障工程项目整体效益，正式开展施工作业前应结合要求开展工程项目现场清理工作，清除施工范围内存在的树木及垃圾等杂物，以防止其对施工作业产生不良影响，提高成本控制水平。在开展压实作业的过程中，必须对铁路走向坡度加以重视，确保铁路填筑作业能够就地施工，进而降低后续施工难度。

3.3 应用路基防护技术

开展铁路工程建设作业时，由于该项工程项目具有较强的复杂性，极有可能出现多项施工问题，故而进行施工作业时，必须对各项施工环节给予关注，确保其符合规范标准，以此保障工程项目建设质量。为全面提高铁路工程施工质量，满足工程建设要求，施工单位应对不同岗位的工作人员给予重视，并对其实施相应的管理措施，确保工作人员能够认识到各项施工环节的重要性，且能够切实履行自身职责。对地基材料进行安装的过程中，必须严格依照要求对标示语进行设置，以此提醒施工人员或外来人员，防止其不慎落入地基深坑，进而导致生命财产安全及后续施工顺利进行受到威胁。为提高施工安全性，应在路基区域对隔离防护进行设置，以达到有效防护的目的。在条件允许的情况下，施工单位可选择对路基深挖与土层加固进行同时施工，以此实现在提高防护效果的情况下，积极影响路基稳定性，确保其具有良好的密实程度。

此外，该项措施能够提高底层牢固性，防止倒塌或变形等不良现象发生。由此可以发现，在开展铁路工程路基施工作业的过程中，施工单位不仅应对施工效率及挖掘速度进行严格把控，确保其符合标准，还要落实路基防护工作，进而为安全生产目标的实现提供保障。在施工过程中，若施工人员能够依照标准加固路基底层与承载层，则铁路工程整体稳定性将显著提高，因此施工人员应对该项措施给予关注。

3.4 革新设备及技术

在铁路交通事业持续发展的背景下，我国路基施工要求正在不断提高，且路基施工难度也在不断增加。因此为适应时代发展，提高路基施工质量，施工单位必须对当前采用的各项施工设备及技术手段给予重视，并对其进行革新，不断引入新技术与新设备，进而满足施工要求。在开展监测工作的过程中，工作人员必须对先进设备进行合理运用，以实现对工程项目实际状况进行动态化监测，确保技术人员能够对路基结构、损伤及形态等相关数据内容进行高效收集。此外，工作人员可选择在现有数据信息的作用下开展对路基状况的分析工作，结合标准对损害区域进行预测，并制定相应的解决措施，以此为后续修整作业提供保障。在此基础上，铁路工程路基施工质量将显著提高，且工程项目安全性将得到保障。

3.5 合理选择填充材料

从整体的角度出发，可发现填充材料质量对路基抗压性能具有决定性作用，若填充材料质量与施工要求不符，必将导致路基稳定性降低，进而造成铁路工程项目整体质量下滑。因此在开展施工作业时，必须对填充材料加以重视，并对其进行科学选择。通过调研可以发现，粗砂在填充材料中具有重要地位，其属于常见填充材料，该种材料的抗压性能良好，密度相对较大，且具有较强的透气性。此外，常见的填充材料还有粉砂与细砂的混合物，但该种材料的密度相对较小，且不具有良好的透气性。在选择填充物的过程中，为防止对施工质量造成不良影响，施工人员应充分结合工程项目的施工条件与具有的各项施工要求，并将地质条件作为参考依据，以此提高填充物选择科学性。此外，大规模粗砂能够对路基排水性能产生积极影响，提高路基抗压性能，延长其使用寿命，因此在选择填充物时，应对其给予重视，并进行科学使用。