论文部分内容阅读
摘要：铁路工程建设标准随着国民经济的不断发展日益提高，建设速度不断加快，速度目标值逐步提高，质量要求更加严格。本文主要研究和探讨的是工程实际中挖方路基的施工技术。
关键词：铁路 挖方 路堑
0 引言
挖方路基是路基工程的一个重要组成部分，有其鲜明的特点，路基出现的病害大多发生在路堑挖方地段上，诸如滑坡、落石、崩坍、路基翻浆等。如果边坡太陡，施工方案选择不合理，草坡栽种、护面铺砌及挡土墙施工不及时，弃方堆弃太近，排水不良等都会引起路堑边坡滑坡、失稳，整个工程进度甚至受到影响，挖方路基施工中经常出现这些问题。施工进度和工程质量直接受路基挖方的施工方法选择影响，本文就路基挖方施工作以下论述。
1 挖方路基施工特点
挖方路基在山岭重丘地区常常是控制工程进度的关键。铁路建成通车后，养路部门养护的重点又是挖方路基地段。天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的地质结构，而挖方路堑是由天然地层构成的。处于地壳表层的挖方路堑边坡施工中受到自然和人为因素包括水文、地貌、地面水、水文地质、气候、设计与施工方案等的影响，比路堤边坡更容易发生变形破坏。路基出现的病害大多发生在路堑挖方地段上，诸如崩坍、滑坡、路基翻浆、落石等。
2 路堑开挖
施工准备：按设计测量放线，清除堑顶杂物、草皮、树根，堑顶边线用白灰线控制。天沟、排水沟在路堑开挖前做好，以防雨水冲刷边坡。
2.1 开挖原则
①每层开挖深度应根据机械修整边坡的便利程度确定，按设计坡比分层开挖。②软土天然层开挖应保证开挖现场的便道畅通，考虑弃土外运问题，并结合本单位的运输设备吨位考虑，合理组织现场交通。③严禁过量爆破，石方爆破作业以小型及松动爆破为主。光面爆破和预裂爆破技术在坡面2m范围内采用。④应采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进”的方式有序进行路堑开挖。⑤保证施工有序，注重开挖现场文明施工，文明施工，安全生产。
2.2 路堑的开挖方法
开挖方式根据路堑深度和纵向长度进行土方路堑开挖，可以分为纵挖法、横挖法及混合式开挖法三种。
2.2.1 横挖法 从一端或两端对路堑整个横断面的宽度和深度逐渐向前开挖的方式称为横挖法或一层横向全宽挖掘法，适用于开挖深度小且较短的路堑。深而短的路堑适用多层横向全宽挖掘法开挖，土方工程数量较大时，做到多层、多方向出土，各层应纵向拉开，为加快施工进度，可安排较多的劳动力和施工机械。根据工作方便和施工安全来定每层挖掘深度，机械横挖法施工时，每层台阶深度可加大到3m～4m；人力横挖法施工时，一般1.5～2.0m。横挖法适用于机械化施工，边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成，以推土机堆土配合装载机和自卸车运土较为有利。
2.2.2 纵挖法 分层纵挖法：本法适用于较长的路堑开挖，沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法。施工中当路堑的开挖深度不大于3m，长度较短（不超过100m），地面较陡时，宜采用推土机作业，最远不宜大于100m，其适当运距为20～70m，表面宜横向铲土，当地面横坡较平缓时，下层的土宜纵向推运：当路堑前傍陡峻山坡时，宜采用斜铲堆土；当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业。
通道纵挖法：这是一种快速施工的有效方法，沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高，便于土方挖掘和外运的流水作业，通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路。
分段纵挖法：沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段，将较薄一侧路堑横向挖穿，各段再纵向开挖。本办法适用于弃土运距过远的傍山路堑，路堑过长，或一侧的堑壁不厚的路堑开挖，同时还应满足其中间段有经批准的弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。
2.2.3 混合式开挖法 适用于路堑纵向长度和挖深都很大时，先将路堑纵向挖通后，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面，即将横挖法与通道纵挖法混合使用。每一个坡面应设一个机械施工班组进行作业。
边坡整修：人工配合，主要采用机械整修边坡，按设计边坡利用坡度尺拉线，开挖与修整边坡同步进行，根据拉线修整边坡，当有超挖时，必须采用监理同意的填料回填。然后开始第二层开挖，依次循环。需做防护的边坡，当防护不能紧跟开挖时，为做防护时人工修整边坡到设计位置，需暂留一定厚度的保护层。临时排水设施要结合永久排水系统而设，路堑开挖应及时做好堑顶防排水设施，避免水流大量顺边坡冲刷而导致边坡滑塌。边坡开挖后不得长期暴露，应及时按设计要求进行边坡防护。要控制爆破影响线，对使用爆破方法施工的边坡，不能造成对边坡整体性的影响。
弃土：弃土堆的位置与高度应保证山体和自身的稳定，保证路堑边坡，附近建筑物、农田、水利、河道、交通和环境等不得受到影响。
3 基床处理
当挖至设计标高后，如路堑基床表层为不易风化的硬质岩石，用级配碎石将低洼处填平并碾压密实；如路堑基床表层为易风化的泥质岩石时，于中粗砂间全断面铺设一层二布一膜复合土工膜，采用换填0.2m厚中粗砂处理。根据设计要求，新建路堑基床表层采用0.5m厚级配碎石+0.1m厚中粗砂+复合土工膜加固。
复合土工膜除锚固端外，其余三边预留10cm宽拼缝带，以便施工时膜与膜的拼接；长度视现场需要，幅宽4m，由生产厂家在厂内剪裁好适宜的长度卷成卷。
当路基基床底层工序结束后，在其上铺设5-10公分的中粗砂，铺设中粗砂的作用有：保护土工膜不被顶破和调整路基平整度便于横向排水；铺设中粗砂之后立即在路基全断面铺设复合土工膜，两张土工膜之间搭接方式采用焊接或粘接，搭接时必须高端压在低端上，搭接宽度不小于10cm，其它技术指标不得低于设计要求；同时坡面平整、无洞、无缺口必须保证。 土工膜铺设后，及时在其上摊铺10到20公分厚的中粗砂，摊铺中粗砂的作用有：渗水和防止土工膜被曝晒、碾压破。摊铺中粗砂时，让运砂的汽车在已经摊铺好的砂层上行驶，应该沿土工膜由近至远地进行，以便防止汽车碾压坏复合土工膜。
4 级配碎石填筑
级配碎石是指选用3-4种碎石集料，按一定的比例搅拌而成的混合料。通过颗粒间的摩擦作用，嵌锁作用和粘结作用，经过碾压达到压实板结的目的。碎石级配范围应该满足《铁路碎石道床底碴》（TB/T2897）的规定。
试验长度一般为100至200米，认真做好级配碎石的试验段，如条件可能，力争多做对比试验，确定施工工艺，通过填筑压实试验与质量检测试验，确定填筑工艺参数，送监理审查后，报建设指挥部备案，然后在大面积进行施工。路基表层一般分两层施工，上层厚25cm，下层厚35cm，施工工序一般按“四区段，八流程”进行。
5 养生及养护
由于石粉的水化黏结作用，对碾压成型的级配碎石层，有一定的板结过程，一般一天的强度可达60%左右，3天可达70%左右，7天可达85%左右，因此养护期应以7天为宜。养护期内要保持含水量，按时喷雾撒水，一要禁止跑车扰动。具体的养护方法可通过试验段确定。还要防止大雨冲淋，细粒渗透。应严格限制车辆，规定路线，控制车速，养护期后要做好成品保护工作，对路肩的保护尤为重要。
6 路堑边坡方格网、人字型骨架防护
6.1 施工应填补凹坑，清除表面浮土地，使坡面大致平整。
6.2 边坡中如有水渗出应采取适当措施将水引入路基排水系统。施工应先根据边坡尺寸做骨架分布图，按骨架分布情况进行测量放线，然后挂线进行沟槽开挖，开挖深度根据嵌入岩层的深度而定。
6.3 具体砌筑方法按相关规范要求进行，骨架采浆砌片石砌筑。砌筑用砂浆应机械拌合，不允许采用人工拌合砂浆。对砌筑用的片石、水泥、砂子等材料均应进行现场取样试验。
6.4 对大于30m长的边坡每隔30～50m设置检查台阶1处。骨架防护对小于30m长且高度大于3m的边坡在边坡端部设宽度为60cm的检查台阶。
7 结束语
在施工过程中必须经过严格的科学组织，采用有效可行的正确方法来控制铁路路基开挖的施工质量。施工中必须严格按照铁路路基开挖施工技术进行施工，每一道工序都要满足设计及施工要求，从而保证在安全的前提下，如期、保质、保量的完成路基开挖工程，为后序工作奠定基础，也为铁路通车后的运行维护工作减少工作量，满足工后沉降，运营的平稳、安全等相关要求。
参考文献：
[1]王学均.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社，2007.
[2]陈艳.山岭重丘区高等级铁路改建工程路基施工[J].筑路机械与施工机械化，2010（10）.
[3]方志一.重视路基挖方边坡的设计[J].华东铁路，2001.
关键词：铁路 挖方 路堑
0 引言
挖方路基是路基工程的一个重要组成部分，有其鲜明的特点，路基出现的病害大多发生在路堑挖方地段上，诸如滑坡、落石、崩坍、路基翻浆等。如果边坡太陡，施工方案选择不合理，草坡栽种、护面铺砌及挡土墙施工不及时，弃方堆弃太近，排水不良等都会引起路堑边坡滑坡、失稳，整个工程进度甚至受到影响，挖方路基施工中经常出现这些问题。施工进度和工程质量直接受路基挖方的施工方法选择影响，本文就路基挖方施工作以下论述。
1 挖方路基施工特点
挖方路基在山岭重丘地区常常是控制工程进度的关键。铁路建成通车后，养路部门养护的重点又是挖方路基地段。天然地层在生成和演变的长期过程中，一般具有复杂的地质结构，而挖方路堑是由天然地层构成的。处于地壳表层的挖方路堑边坡施工中受到自然和人为因素包括水文、地貌、地面水、水文地质、气候、设计与施工方案等的影响，比路堤边坡更容易发生变形破坏。路基出现的病害大多发生在路堑挖方地段上，诸如崩坍、滑坡、路基翻浆、落石等。
2 路堑开挖
施工准备：按设计测量放线，清除堑顶杂物、草皮、树根，堑顶边线用白灰线控制。天沟、排水沟在路堑开挖前做好，以防雨水冲刷边坡。
2.1 开挖原则
①每层开挖深度应根据机械修整边坡的便利程度确定，按设计坡比分层开挖。②软土天然层开挖应保证开挖现场的便道畅通，考虑弃土外运问题，并结合本单位的运输设备吨位考虑，合理组织现场交通。③严禁过量爆破，石方爆破作业以小型及松动爆破为主。光面爆破和预裂爆破技术在坡面2m范围内采用。④应采用“横向分层、纵向分段、两端同步、阶梯掘进”的方式有序进行路堑开挖。⑤保证施工有序，注重开挖现场文明施工，文明施工，安全生产。
2.2 路堑的开挖方法
开挖方式根据路堑深度和纵向长度进行土方路堑开挖，可以分为纵挖法、横挖法及混合式开挖法三种。
2.2.1 横挖法 从一端或两端对路堑整个横断面的宽度和深度逐渐向前开挖的方式称为横挖法或一层横向全宽挖掘法，适用于开挖深度小且较短的路堑。深而短的路堑适用多层横向全宽挖掘法开挖，土方工程数量较大时，做到多层、多方向出土，各层应纵向拉开，为加快施工进度，可安排较多的劳动力和施工机械。根据工作方便和施工安全来定每层挖掘深度，机械横挖法施工时，每层台阶深度可加大到3m～4m；人力横挖法施工时，一般1.5～2.0m。横挖法适用于机械化施工，边坡修整和施工排水沟由人力与平地机修刮完成，以推土机堆土配合装载机和自卸车运土较为有利。
2.2.2 纵挖法 分层纵挖法：本法适用于较长的路堑开挖，沿路堑全宽以深度不大的纵向分层挖掘前进的作业方式称为分层纵挖法。施工中当路堑的开挖深度不大于3m，长度较短（不超过100m），地面较陡时，宜采用推土机作业，最远不宜大于100m，其适当运距为20～70m，表面宜横向铲土，当地面横坡较平缓时，下层的土宜纵向推运：当路堑前傍陡峻山坡时，宜采用斜铲堆土；当路堑横向宽度较大时，宜采用两台或多台推土机横向联合作业。
通道纵挖法：这是一种快速施工的有效方法，沿路堑纵向挖掘一通道，然后将通道向两侧拓宽，上层通道拓宽至路堑边坡后，再开挖下层通道，按此方向直至开挖到挖方路基顶面标高，便于土方挖掘和外运的流水作业，通道可作为机械通行、运输土方车辆的道路。
分段纵挖法：沿路堑纵向选择一个或几个适宜处，将路堑在纵方向上按桩号分成两段或数段，将较薄一侧路堑横向挖穿，各段再纵向开挖。本办法适用于弃土运距过远的傍山路堑，路堑过长，或一侧的堑壁不厚的路堑开挖，同时还应满足其中间段有经批准的弃土场、土方调配计划有多余的挖方废弃的条件。
2.2.3 混合式开挖法 适用于路堑纵向长度和挖深都很大时，先将路堑纵向挖通后，然后沿横向坡面挖掘，以增加开挖坡面，即将横挖法与通道纵挖法混合使用。每一个坡面应设一个机械施工班组进行作业。
边坡整修：人工配合，主要采用机械整修边坡，按设计边坡利用坡度尺拉线，开挖与修整边坡同步进行，根据拉线修整边坡，当有超挖时，必须采用监理同意的填料回填。然后开始第二层开挖，依次循环。需做防护的边坡，当防护不能紧跟开挖时，为做防护时人工修整边坡到设计位置，需暂留一定厚度的保护层。临时排水设施要结合永久排水系统而设，路堑开挖应及时做好堑顶防排水设施，避免水流大量顺边坡冲刷而导致边坡滑塌。边坡开挖后不得长期暴露，应及时按设计要求进行边坡防护。要控制爆破影响线，对使用爆破方法施工的边坡，不能造成对边坡整体性的影响。
弃土：弃土堆的位置与高度应保证山体和自身的稳定，保证路堑边坡，附近建筑物、农田、水利、河道、交通和环境等不得受到影响。
3 基床处理
当挖至设计标高后，如路堑基床表层为不易风化的硬质岩石，用级配碎石将低洼处填平并碾压密实；如路堑基床表层为易风化的泥质岩石时，于中粗砂间全断面铺设一层二布一膜复合土工膜，采用换填0.2m厚中粗砂处理。根据设计要求，新建路堑基床表层采用0.5m厚级配碎石+0.1m厚中粗砂+复合土工膜加固。
复合土工膜除锚固端外，其余三边预留10cm宽拼缝带，以便施工时膜与膜的拼接；长度视现场需要，幅宽4m，由生产厂家在厂内剪裁好适宜的长度卷成卷。
当路基基床底层工序结束后，在其上铺设5-10公分的中粗砂，铺设中粗砂的作用有：保护土工膜不被顶破和调整路基平整度便于横向排水；铺设中粗砂之后立即在路基全断面铺设复合土工膜，两张土工膜之间搭接方式采用焊接或粘接，搭接时必须高端压在低端上，搭接宽度不小于10cm，其它技术指标不得低于设计要求；同时坡面平整、无洞、无缺口必须保证。 土工膜铺设后，及时在其上摊铺10到20公分厚的中粗砂，摊铺中粗砂的作用有：渗水和防止土工膜被曝晒、碾压破。摊铺中粗砂时，让运砂的汽车在已经摊铺好的砂层上行驶，应该沿土工膜由近至远地进行，以便防止汽车碾压坏复合土工膜。
4 级配碎石填筑
级配碎石是指选用3-4种碎石集料，按一定的比例搅拌而成的混合料。通过颗粒间的摩擦作用，嵌锁作用和粘结作用，经过碾压达到压实板结的目的。碎石级配范围应该满足《铁路碎石道床底碴》（TB/T2897）的规定。
试验长度一般为100至200米，认真做好级配碎石的试验段，如条件可能，力争多做对比试验，确定施工工艺，通过填筑压实试验与质量检测试验，确定填筑工艺参数，送监理审查后，报建设指挥部备案，然后在大面积进行施工。路基表层一般分两层施工，上层厚25cm，下层厚35cm，施工工序一般按“四区段，八流程”进行。
5 养生及养护
由于石粉的水化黏结作用，对碾压成型的级配碎石层，有一定的板结过程，一般一天的强度可达60%左右，3天可达70%左右，7天可达85%左右，因此养护期应以7天为宜。养护期内要保持含水量，按时喷雾撒水，一要禁止跑车扰动。具体的养护方法可通过试验段确定。还要防止大雨冲淋，细粒渗透。应严格限制车辆，规定路线，控制车速，养护期后要做好成品保护工作，对路肩的保护尤为重要。
6 路堑边坡方格网、人字型骨架防护
6.1 施工应填补凹坑，清除表面浮土地，使坡面大致平整。
6.2 边坡中如有水渗出应采取适当措施将水引入路基排水系统。施工应先根据边坡尺寸做骨架分布图，按骨架分布情况进行测量放线，然后挂线进行沟槽开挖，开挖深度根据嵌入岩层的深度而定。
6.3 具体砌筑方法按相关规范要求进行，骨架采浆砌片石砌筑。砌筑用砂浆应机械拌合，不允许采用人工拌合砂浆。对砌筑用的片石、水泥、砂子等材料均应进行现场取样试验。
6.4 对大于30m长的边坡每隔30～50m设置检查台阶1处。骨架防护对小于30m长且高度大于3m的边坡在边坡端部设宽度为60cm的检查台阶。
7 结束语
在施工过程中必须经过严格的科学组织，采用有效可行的正确方法来控制铁路路基开挖的施工质量。施工中必须严格按照铁路路基开挖施工技术进行施工，每一道工序都要满足设计及施工要求，从而保证在安全的前提下，如期、保质、保量的完成路基开挖工程，为后序工作奠定基础，也为铁路通车后的运行维护工作减少工作量，满足工后沉降，运营的平稳、安全等相关要求。
参考文献：
[1]王学均.路基路面工程[M].北京：人民交通出版社，2007.
[2]陈艳.山岭重丘区高等级铁路改建工程路基施工[J].筑路机械与施工机械化，2010（10）.
[3]方志一.重视路基挖方边坡的设计[J].华东铁路，2001.