某铁路维保基地沉降控制与研究

发表时间:2021/4/13   来源:《科学与技术》2021年2期   作者:冀少峰
[导读] 结合某市郊铁路维保基地的浅层软土特点
        冀少峰
        中铁上海设计院集团有限公司
        摘要:结合某市郊铁路维保基地的浅层软土特点,通过理论计算对整治措施进行了验证,计算结果表明该维保基地工后沉降最大为27.8cm,场内工后沉降范围为7.3-27.8cm,小于30cm,路基工后沉降值均满足规范要求。采用抛填片石对处理普速铁路地基大面积的浅层软土有很好的效果,且兼具经济性。
关键词:维保基地;抛填片石;有限元分析;沉降变形
        引言
        铁路路基沉降是铁路工程中非常常见的病害种类之一,路基的沉降易造成铁路线路不平顺、路肩宽度不足等影响,甚至给行车安全带来隐患[1-2]。其中,软土地基是造成路基沉降的主要原因,路基设计规范对沉降变形有明确的要求,因此控制路基沉降是铁路路基设计工作中的重点。
        1 工程概况
        某市郊铁路维保基地K10+250~K11+050地基表层3-4m均为人工填土,但填土具有不均匀性,其主要成分及块石含量变化较大,难以准确预估其主要成分及地层厚度。施工过程中,发现存车线路基段落人工填土厚度及块石含量与施工图有所不符,经现场确认此段人工填土主要成分为淤泥,中间夹杂块石,需要优化地基处理措施。现场情况见图1-2。
                

        本工程为维保基地存车线,按站线标准进行沉降控制,根据规范,路基工后沉降控制值为 30cm。
        2 整治方案
        考虑到站内维保基地范围较宽,地基处理面积较大,桩基处理成本较高,最终决定维保基地K10+250~K11+050范围基底采用清除1m表土后,碾压1.6m厚片石处理,碾压片石施工完成后,上部铺设0.4m碎石垫层+一层土工格栅(80-80双向)的整治方法[3-4]。
        3 模拟计算分析
        通过有限元模拟和分层总和法对沉降处理后的维保基地进行沉降计算和分析。
采用岩土工程有限元软件Midas GTS NX 对K10+340、K10+580、K10+640、K10+700、K10+790K11+030断面分别建立有限元模型并进行沉降变形计算分析。
对五个土层固结度分别取值为0.8、0.8、0.2、0.8、0.8[5],有限元模型计算和分层总和法计算结果如图3-4和表2所示。




        通过有限元模拟和分层总和法对沉降处理后的维保基地进行沉降计算的结果可知,选取的5个里程处铁路工后沉降变形均满足规范要求。有效解决了维保基地内大面积浅层软土的处理难题。
        4 结论
通过对本工程整治和计算,得出以下几点结论:
(1)维保基地工后沉降最大为 27.8cm,场内工后沉降范围为7.3 ~27.8cm,小于 30cm,路基工后沉降值均满足规范要求。
(2)抛填片石对处理普速铁路地基大面积的浅层软土有很好的效果,且经济性很好。
参考文献
[1]李金贝.公路填方路基抗震性能研究[D].北京:北京交通大学,2012.
[2]刘晋南.水平地震荷载作用下斜坡路基动力响应[D].成都:西南交通大学,2009.
[3]杨雄.填方路基结构地震响应研究[D].重庆:重庆交通大学,2009.
[4]蔡英.高速铁路路基研究[M].成都:西南交通大学出版社.1995.
[5]岳祖润.铁路施工技术与管理[M].北京:中国铁道出版社,2010.
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