铁路路基施工中地基下沉问题的解决对策
[摘 要] 铁路作为交通基础设施网络建设的一个重要组成部分，在新的发展形势下迎来了快速建设发展的新机遇。过去，我国铁路设计和施工中的相关规范和标准的水平较低，尤其是在铁路路基施工方面的相关要求和标准不够完善，从而导致后期运行过程中出现各种各样的问题，其中地基下沉问题是最常见的问题之一。在这种情况下，解决铁路路基下沉问题成为了人们关注的重点。基于此，本文对铁路路基施工中出现的地基下沉问题进行了相关分析和探究，以期为铁路路基施工质量控制提供一些参考。
本文源自郝果， 居舍 发表时间：2021-04-05
[关键词]地基下沉 ;铁路 ;路基施工
随着经济社会发展，铁路运输网络不断扩大建设规模，各领域对基础设施建设提出较高要求。但是在铁路运输快速发展的同时，存在较为严重的施工质量问题。据悉，当下我国各地铁路运输事业都保持良好的发展势头，但是由于高速发展而产生的离心力、突击力，严重影响铁路路基运营。当前，在铁路地基建设中存在各种问题，比如地基下沉问题。一旦发生地基下沉，必然会影响铁路行车安全。基于此，铁路建设中必须采取有效的措施解决地基下沉的问题，以提高铁路建设水平，保证铁路安全运行，确保行车安全。
1 铁路路基施工中地基下沉问题相关简述
在铁路路基施工中经常出现地基下沉的情况。一旦发生此种施工问题，有可能导致系列问题，比如导致铁路轨道几何尺寸过大、基床变形、行车不稳等，这些都是非正常的情况，不利于行车安全。铁路路基下沉问题又有两种类型 ：第一种是均匀下沉 ;第二种是不均匀下沉。其中后者的危害更大。填筑地基的强度、密度过低都是影响地基下沉的主要原因，即导致地基沉降。除了地基填筑外，地基沉降的发生还与各方面的原因有关。但是不管何种原因导致地基沉降，都会影响铁路路基的方向、高低、水平、轨距。比如导致路堑沟长期处于湿润的状态之中，引起地下水渗透。同理，实践中在判断的铁路路基是否下沉也可以上述标准为依据进行判断。综上，各方面的因素都会影响铁路地基。常见的影响因素包括土基土层的地质水文状态、土层特性、行车速度以及铁路运输的轴重大小等等。实践中可针对地基下沉的原因，采用不同的检测技术、方法进行检测。就目前来看，一般可用如下方法检测铁路路基地基下沉问题：静力触探检测方法;落锤式路基刚度检测法 ;物探法。
2 铁路路基施工中地基下沉问题的具体原因
2.1 地基土层特性的影响
在铁路路基工程中，地基土层特性无疑是导致地基沉降最为主要的原因。本质上说，如下各方面的因素都会影响地基土层特性 ：首先是土层颗粒组成特性。这是影响地基沉降的主要因素。基床出现严重的石质风化、砂性粘土、粉质性粘土以及土层的可塑性等都有可能导致地基沉降。实践表明，土层液限指标、可塑性指数分别大于32，12的土层是高发地基下沉问题的点。正常情况下，如果土层的可塑性指数、液限指数低于上述指标，那么发生地基下沉的可能性较低。所以在铁路路基施工中，需要科学测算基层土层的可塑性。此外，土层不透水或者透水性弱，也较不会发生地基下沉的问题。综上，在分析铁路地基是否会下沉时，需要充分考虑土层的渗透性。
2.2 列车荷载对地基沉降产生的影响
众所周知列车在运行过程中会产生复重荷载，这会冲击地基，改变地基土体结构，基层表层(道床枕木)会发生道砟坑、积水坑等问题。特别是雨水较多的季节，地基填土饱和度增加，受列车荷载的冲击，土体强度较强，出现翻浆冒泥的情况，影响道床稳固性能。如不及时处理，必然会影响列车安全运行。
2.3 温度和水等要素对地基沉降产生的影响
地基土壤的结构与温度有关。据悉，铁路路基由于气候的影响，在冬季易发生冻胀的情况，且是不均匀的，这是引发地基沉降“病害”的主因。大多数情况下，铁路路基沉降与水有关。水会侵蚀地基，软化地基，继而破坏地基结构，引发地基沉降问题。土壤的水分越多，则越有可能出现地基沉降的情况。
3 铁路路基施工中地基下沉问题的解决对策
3.1 科学地预测和评估地基下沉变形问题
铁路路基一旦发生下沉现象必然会影响道路交通安全，引发较大的安全隐患。这表明对地基下沉变形情况进行科学的评估、预测十分重要。在铁路路基施工后，相关人员要设置沉降变形监测断面，实现实时动态的监控路基下沉状态，实时了解地基下沉的情况。
3.2 强化铁路路基及地基填料的质量控制
铁路路基施工各路段，分别使用不同的路基填料。实践施工中，应对比试验各类型的土壤，以控制填料施工质量。一般可通过如下三个对比试验分析铁路路基及地基填料。首先，为了保证同一压实机械压实不同性质土壤的压实度一致，需要试验确定摊铺填料的厚度与土壤的压实系数，结合相关指标，合理选择填料材料换填地基。其次，需要通过实验筛分、击实试验等方法测试填料土壤的液限值、塑性联合值。最后，在选择填料时，还需要充分考虑工程经济性，即按照相关压实要求、地基土壤特性，保证铁路路基、地基填料达到要求的基础上，尽可能选择更具经济效益的方案。比如选择改良土质或者选择 AB 组填料等，以有效的方式控制路基下沉问题，同时提高整体效益。
3.3 完善路基的排水系统
铁路基床发生地基下沉及各种“病害”都与水有关，要保证铁路路基边坡稳定性，就必须有效改善其综合排水系统。特别是铁路地基土段膨胀的情况下，更要保证地基排水系统通畅，避免路基被积水所冲刷。实际施工中可通过铺设骨架防护、土工格栅以强化加固效果，通过种植灌木等方式，预防路堑边坡、路堤出现溜坍的情况。这不仅有利于解决地基下沉的问题，同时能充分保证边坡的稳定性、提高施工质量。
3.4 做好过渡地段的处理工作
在铁路中，最易发生路基下沉的地段是桥涵过渡地段，实际施工中应妥善进行处理。过渡段可填筑级配碎石，视情况在个别地段通过混凝土搅拌桩、CFG 桩加固处理，要同步进行填筑、路基施工，保证地基的平稳度、刚度、强度都符合要求。
3.5 其他控制措施
除了上述措施外，还要采取有效的加固措施处理地基。比如按照相关设计要求加固软土地基地段，填筑路基前必须先确保检验合格。针对由于地基承载力偏低而导致地基下沉的情况，可使用水泥土挤密桩辅助加固地基。严格控制施工工艺，减少由于施工工艺不符合要求而引起地基下沉的问题。比如填层过厚，可能导致路基堆载出现固结沉降的情况。预留操作地基下沉量，如果轨道设计标高、路基面标高存在偏差，则需要控制相关机械按照压实密度的要求进行碾压。正常情况下，按照路基高度0.5% 的比例合理预留下沉量，减少自然沉降对路基的不利影响。
3.6 针对冻害导致地基下沉的解决措施
冻害是引发地基下沉的主要原因。基于此，针对经过寒冷地带的铁路可采取如下措预防路基下沉的情况。首先，可铺设 EPS 板。据悉，针对由于冻害而引发的地基下沉的现象，可通过铺设聚苯乙烯泡沫塑料保温板而解决。这是因为铺设 EPS 板后，可减少陆地与地基冻土热交换，使地基活动层变薄，有效预防路基冻融的现象。其次，针对冻害地基下沉问题还可通过安设热棒进行预防。此种高效热导装置的主要成分是碳素无缝钢管。在具体安设时，将热棒埋入地下5米，并在地面池漏出2米。此种热导装置在冬季工作，暖季停止工作，能够有效保护多年冻土地段，减少冻害，保证地基，减少地基下沉现象。
4 结语
铁路运输在国民经济发展中扮演着十分重要的角色。当下我国经济社会高速发展，因而对铁路运输各方面的要求较高。新时期，我国进一步扩大铁路发展规模，且发展速度快。当下正持续完善铁路网络，为了充分发挥铁路运输的效能，确保旅客安全，消除由于路基施工下沉或者其他质量引发的安全问题，必须积极采取有效的措施解决铁路施工各类病害问题，比如地基下沉的问题。客观上说，解决铁路地基下沉的问题，不仅有利于促进铁路事业发展，充分发挥铁路基础服务价值，同时对国民经济的发展也具有较大的价值。