高速铁路路基与桥梁过渡段问题的研究

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　　摘    要：在建设高速铁路时，路基与桥梁等结构间的连接是保障其有序运行的重要内容，也是实践工作的难点。因为路基和桥梁结构之间的沉降速度和效果存在差异，所以很容易在工程应用中出现轨道连接不平整、列车运行安全不平稳等现象，严重的还会威胁出行者的人身生命财产安全。了解当前国内外铁路建设案例可知，通过在路基与桥梁结构间设计一段过渡段的方式，不仅可以解决两者间不均衡沉降问题，还能有效控制铁路轨道刚度改变的区域。
　　关键词：高速铁路;路基与桥梁;过渡段
　　1  过渡段地基
　　了解当前高速铁路建设情况可知，路基与桥梁过渡段的线路竖向刚度会受多种因素的影响出现改变，最终威胁列车的正常运行。因此，为了解决这一问题，一定要保障路桥过渡段地基满足铁路地基建设提出的要求，且需要施工人員严格按照预期施工要求管控地基土的刚度，且将其弹性模量E控制在10MPa～50MPa间，对应的地基系数K30要高于60MPa/m。同时，在完成过渡段地基与邻近路基地基的处理工作后，施工人员要经过验收合格后，进行填筑施工。
　　2  路桥过渡段线路结构变形不一致的原因
　　2.1  地基条件问题
　　不同的地区有不同的地质条件，有些土质较硬，而有些土质较软。在软土的地基上，不同的质量会有不同的沉降量，高铁路基和桥梁便会具有一定的沉降差。地基土的性质不同，对于地基上产生沉降的效果也不同。对于密度较低的地基，沉降完成的时间周期比较长，不同物体，完成沉降的时间也不尽相同。高铁铁路路基与桥梁由于地基条件问题，产生不同的沉降，形成高度差，导致路桥过渡段线路的变形。
　　2.2  建筑设计的不合理与建设过程的失误
　　在高铁进行施工前期，施工负责人要提前考察好施工的环境与施工的地点，预测好可能在建筑中出现的问题。工作开展初期是整个工程能否顺利完成的关键，高铁施工的施工规划便是施工工作的重要点。在计划阶段，相关负责人没有做好实地的考察，致使高速铁路设计的不合理，比如在地势低的地区，没有考虑到排水的问题，导致泥土松软，铁路和桥梁下陷，高速铁路路基与桥梁之间地势不平，降低了高速铁路的质量。
　　2.3  路基与桥梁结构的差异
　　高速铁路的路基与桥梁的结构具有很大的差异，高速铁路的路基一般是以柔软为主，而桥梁主要是以刚性为主。柔软度的不同，导致高速铁路路基与桥梁之间存在一定的沉降差，导致两者之间的地势不平。
　　3  解决高速铁路路基与桥梁过渡段问题的措施
　　3.1  排水固结法
　　排水固结法是指软土地基在附加荷载的作用下，使孔隙水慢慢的排出来，使孔隙慢慢的变小，从而固结变形。同时，在孔隙水慢慢流逝的时候，会增加土的有效应力，也会增加地基的抗剪强度，并且还会提高沉降的速率。所以，在对高速公路路基过渡段施工时采用排水固结法会降低土中的含水量，也可以提高地基承载力和边坡的稳定性。
　　3.2  填土碾压后进行养护工作
　　在填土碾压之后进行养护工作是非常重要的，可以进行洒水和覆盖的方式，要保持材料的湿度。并且在做好养护工作的时候，也要做好管理工作，工作人员要仔细地做好填土碾压的数据记录和实际情况。
　　3.3  提前做好准备措施
　　在高速铁路路基过渡段施工时，必须要严格按照工作人员设计的施工要求进行，并且要严格控制全部的施工过程，不能马虎大意。在施工的同时要提前做好施工中所出现问题的措施，这样可以有效的避免突然出现意外情况而无法补救的情况了。在对高速铁路路基过渡段施工的时候，一定要确保填土碾压的质量，要使填土碾压的均匀，压实度一定要达到设计的标准，这样可以提高地基的稳定性，也可以避免发生积水的问题。
　　3.4  做好基底工作
　　做高速铁路路基过渡段施工的前提是工作人员要提前的设计好施工的图纸，并且还要考虑各种各样的因素。比如：环境的恶劣、地理位置的险峻、填土碾压的质量等问题，所以提前设计好施工图纸是高速铁路路基过渡段施工的必要前提。同时也要不断地进行实验和复核，然后根据这些情况来对施工过程中一些工序的一些相应的调整。
　　3.5  设置桥头搭板
　　于桥头位置设置适宜尺寸、结构形式的钢筋砼搭板，可很好的减轻因列车通过对过渡段区域所带来的冲击影响，在桥梁同路基间生成刚柔渐变过渡，减轻沉降不均情况。搭板须设置于桥头同路基之间，一头由桥台支撑一头置于枕梁或地基之上，可均厚亦可渐变，可平放亦可斜置。板长、板宽、板厚、安置形式等须依据实际需求考虑桥台与地基间刚性差异与行车冲击震动影响具体设计，在施工时需严格遵循设计要求着重把控其结构、尺寸、砼与钢筋质量等满足要求。
　　3.6  浅层处理
　　在高速铁路施工的过程中应不断地改善工序的质量，找出解决问题的方法。所以在施工中应浅层处理，把把一部分的土换成砂、砾等抗渗水较强的材料，这样有利于避免出现渗水和积水的情况。
　　3.7  布置中空构筑物
　　对于高速铁路路桥过渡段区域土质较差的情况，为减少填筑物自重产生的竖向荷载降低沉降变形，除可采取轻型材料填筑外，还可于路桥过渡区域内布置中空构筑物来达到减重增强的效果，可很好的控制沉降变形。在进行项目设计时，须依据现场实际选取适宜的结构形式、尺寸规格，较为常见的有箱型涵或波纹管等。
　　3.8  土质改良处理
　　所谓土质改良处理即是通过机械致密（强夯法、振冲法等）、预压加固（堆载预压、真空预压等）、掺合其它材料（碱液法、单液硅化法）等多种处理方式来对原有软弱地基予以加固、改良处理，使其力学性能得以显著提升，有效改善原有地基承荷能力差、刚性弱、变形量大等不利情况，以达到降低压缩沉降的目的。在实际应用时须依据项目建设需求，结合原有地质条件，予以综合考量，制定适宜的处理方案。在高速铁路施工作业中，需按照相应工艺流程、设计参数、标准规范等严格组织施工。
　　3.9  调整轨道刚度
　　除上述多种处理方式外，还可通过加强路基部分轨道刚度或降低桥梁部分轨道刚度的方式，来减小桥梁与路基过渡区域的轨道刚度差，使高速铁路路桥过渡段轨道实现刚度的线性渐变，从而有助于减少过渡段区域的不均匀沉降，保障列车运行平稳。
　　4  高速铁路路基与桥梁过渡段施工技术的渗透分析
　　①对于高速铁路路基与桥梁过渡段来说，其线路竖向刚度会产生一定的变化，最后导致列车的安全以及列车的高速运行受到影响。②在高速铁路路基与桥梁过渡段施工的过程中，需要在分析实际设计标准的基础上严格要求桥台圬工砌体水泥砂浆强度，同时还需按水平分层同时完成相邻路基跟桥头锥坡的施工。③路基与桥梁内施工需从根本上做好纵向排水工作，同时做好横向排水工作，进而有效地防止雨水的流入，做好积水排水工作非常的重要。所以在实际工作中，需要做好挖沟排水以及用水泵排水等排水工作。在分析施工经验情况可知，在实际工作中应尽可能地使用轻型的填料，进而有效降低工后沉降。④合理正确地选择过渡段压实机械。在需要大型压路机施工的地段，要最大可能地使用大型的振动压路机，进而保证施工效果。
　　5  结束语
　　综上所述，高速铁路的快速发展为提升我国社会经济速度和综合国力具有积极作用，因此，做好高速铁路建设工作至关重要。建设过程中，各相关单位要明确认识到影响路基与桥梁结构变形差异的因素，针对具体问题，采取对应措施，结合施工经验和现代化手段，对现有施工技术进行优化，在保障项目建设质量的基础上，提高高速铁路建设的社会效益和经济效益。
　　参考文献：
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　　[2] 杨广庆，贾志武.高速铁路路基与桥梁过渡段施工技术研究[J].铁道标准设计，2000（2）：21～23.
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