[地基加固]无碴轨道涵洞地基加固及沉降控制

摘要:研究目的:在客运专线无碴轨道的设计中,探讨涵洞的地基加固处理方法沉降控制的要求。 研究方法:分析涵洞工后沉降的组成,考虑路基沉降与线路不平顺发展的维修能力,以及根据前期建设投 资与后期养护费用的经济比较,得出比较合理的无碴轨道涵洞工后沉降量的范围。 研究结果:通过系统的分析比较,涵洞地基加固处理常用两类方法:一是排水固结法,二是复合地基法。 涵洞位于不同的地基土和不同的加固处理方法应选择合适的计算理论进行相应的沉降计算。 研究结论:因为沉降计算理论具有一定的局限性,工后沉降的预测应以施工中的沉降观测为主,根据实测 数据进行理论分析、修正计算、预测工后沉降量。 

关键词:无碴轨道;涵洞;地基加固;沉降控制 

交通运输的速度是与经济、社会发展水平相适应 的。现代交通运输的发展史在一定意义上就是以提高 速度为核心的技术开发史。高速铁路是当代高新技术 的集成,与常规铁路的不同之处在于系统间的相互作 用有着本质的不同,系统动力学对高速铁路技术提出 了一系列新的要求。为满足行车安全、乘车舒适和准 点行车的要求,铁路线路必须具有结构连续、平顺、稳 定、耐久和少维修的性能。无碴轨道在国外高速铁路 已得到广泛应用,并已在上述性能方面显示出明显的 优越性,取得了良好的技术和经济效益。我国近年來 对无碴轨道也进行了大量的研究与应用。 高速铁路要求高平顺性的轨道,而高平顺性的轨 道是依托在高平顺性的线路空间曲线、路基、桥梁等基 础之上的。相对于有碴轨道,无碴轨道对结构的刚度、 基础的沉降更加敏感。无碴轨道的永久变形只能通过 扣件进行调整以恢复其正常的轨道几何形状。由于扣 件的调整量非常有限,因此对于无碴轨道的变形,特别 是由于线下工程的沉降所引起的轨道永久变形必须做 出严格的限制。线下工程工后沉降能否控制在规定范 围之内,是无碴轨道能否在线路上进行规模铺设的关 键。而对于线下工程工后沉降的控制,最困难的是路 基工程,尤其是涵洞部分。 1　设计规范对涵洞沉降的控制标准 1. 1　工后沉降的组成 涵洞作为线路路基段的一个组成部分,其沉降控 制应结合相邻路基段一并考虑。路基工后沉降一般由 三部分组成: (1)路基填土(包括基床与路堤本体)在 自重作用下产生的压缩沉降; (2)地基在轨道、路堤自 重及列车动力作用下的固结沉降; (3)基床表层在动 荷载作用下的塑性积累变形。第一部分沉降与路堤填 料和压实质量密切相关。根据实测资料显示,当选用 合理的填料,且严格控制压实度的情况下,工后沉降一 般会在路堤高度的0. 2 % ～0. 5 %以内,且可在一年 内完成。第二部分沉降与列车轴重、运行密度、轨道结 构以及基床表层质量有关,是需要通过日常维修加以 解决。第三部分是工后沉降的主要组成部分,特别是 地基为饱和软弱粘性土时,沉降大且完成时间长。 涵洞沉降考虑的因素为: (1)涵洞顶板以上部分 的沉降(即上述路基的第一与第三部分沉降) ; (2)涵 洞基底以下地基的沉降; (3)涵洞节间的沉降差; (4) 涵洞与路基之间的差异沉降。由于沉降是不可避免 的,因此需要确定合理的路基(涵洞)容许的工后沉降 限值,既不影响行车又不至于使工程建设费用和运营 维修费用过分增加。 1. 2　沉降控制标准 通常确定路基工后沉降标准需考虑以下两方面因 素: ( 1 ) 路基沉降与线路不平顺发展的维修能力; (2)根据前期建设投资与后期养护费用的经济比较。 1. 2. 1　有碴轨道的沉降控制标准 我国铁路系统对工后沉降控制要求比较晚, 1992年铁道部颁布了《铁路特殊土路基设计规则》,规 定Ⅰ、Ⅱ级铁路路基工后沉降不大于50 cm,使软土路......

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