既有鐵路路基加固方案分析探討

1、    既有鐵路路基加固方案分析探討    王琪瑋摘 要：本文基于筆者近年從事鐵路營業(yè)線附近橋涵工程施工經(jīng)驗，對鐵路營業(yè)線附近深基坑施工既有路基加固方案進行了分析闡述，并總結了施工中應注意的問題。關健詞：營業(yè)線 深基坑 路基加固隨著鐵路交通運輸及城市化建設的發(fā)展，越來越多的工程項目需在鐵路營業(yè)線附近進行深基坑施工，如何保證既有鐵路路基的穩(wěn)定，保證鐵路交通的正常運營，是項目建設者考慮的首要問題。根據(jù)近年來的施工經(jīng)驗，做好前期調(diào)查，選擇好正確的路基加固方案關系到項目的成敗，下面以津秦客運專線某工程為例對既有鐵路路加固方案作一分析探討。工程概述某項目需在既有鐵

2、路路基西側新建立交框構橋（8m+16m+16m+8m）一座，橋高8.20m,凈高5.95m，縱向長53m，橫向長48.8m，框構橋距既有鐵路營業(yè)線線路中心9.5m，基坑開挖深度8m，順路基方向開挖寬度達56米。地層為第四系沖擊層，以粉土、細砂為主。二、方案制訂前調(diào)查路基加固方案的確定不但關系到既有鐵路運營的安全，而且與工期、投入等相關密切，在方案制訂前必須詳細地進行現(xiàn)場調(diào)查，為編制方案提供詳細的數(shù)據(jù)。根據(jù)已施工的幾處路基加固經(jīng)驗，在前期調(diào)查中主要從以下幾個方面來進行。（1）水文、地質(zhì)情況調(diào)查，水文地質(zhì)情況不但關系到方案理論計算數(shù)據(jù)的選取，而且地下水位的高低直接影響到路基加固方案的選擇。（2）查

3、明基坑開挖深度、開挖范圍，工程主體距既有鐵路營業(yè)線距離，以便確定支護體系最佳位置。（3）鐵路營業(yè)線設備調(diào)查，鐵路路基兩側一般地下存在大量的光電纜，上部有接觸網(wǎng)回流線等。有些光電纜是不能進行遷改或遷改比較困難的，這就影響到了支護體系的布置，而且這些設備的存在直接影響施工機具的選擇和施工方案。三、路基加固方案因基坑開挖深度較深且需破壞既有鐵路路基坡角，故在臨近鐵路一側無法放坡，必須采用垂直開挖，需對鐵路既有路基進行支擋加固，以確保施工期間鐵路的正常運營。經(jīng)現(xiàn)場勘察，擬采用密排鋼筋混凝土防護樁結合預應力對拉錨索的方案進行支護。防護樁選擇設計：防護采用人工挖孔樁,樁徑1.3m,樁長14m，伸入基坑底6

4、m，樁中心間距1.5m。樁順線路方向直線布置，防護樁中心距線路中心7.5m，樁頂設貫梁將各樁連為整體，每隔3.0m設置一道對拉錨索，通過線路對面設置的錨梁進行錨固。防護樁設計直徑1.3m挖孔樁，有效直徑1.2m，樁間距1.5m，采用c25鋼筋混凝土灌筑。采用鋼筋籠主筋為4020沿周長均勻分布，主筋間距86mm,箍筋為10150沿樁長方向均勻分布。防護樁護壁采用內(nèi)徑1.2m的c25鋼筋混凝土成品管，節(jié)長1.0m。開挖時逐節(jié)下沉。貫梁選擇設計：貫梁截面尺寸為矩形1.3×1.3m，為c25鋼筋砼結構。截面配筋主筋為2418，間距18cm，箍筋采用10200。澆筑混凝土時在冠梁設計錨索位置處

5、放置1片8mm 100×100鋼筋網(wǎng)片，中心預埋180mm橡膠管，便于錨索設置和應力擴散。對拉錨索設計：基坑中靠近既有線側共計38根防護樁全暴露8.0m樁長，對既有線起主要的防護加固作用，在該范圍全部防護樁的冠梁上設置對拉錨索支撐體系，即在冠梁上距頂部0.6m處每隔3.0m設置一道對拉錨索，與水平面的成1°俯角，從道碴底路基面上橫向穿過，對拉錨索采用7根15.2mm 1束的鋼絞線，采用橡膠套管包裹，長度28m，錨索孔徑為180mm，錨索的拉力取設計軸力的50%80%。對拉側錨梁采用長度為21.35m，寬度為1.5m，高度為2.5m的現(xiàn)澆混凝土梁。澆筑錨梁時錨索位置處放置1片

6、8mm 200×200鋼筋網(wǎng)片，中心預埋180mm橡膠管，便于固定端應力擴散和錨索的安設。樁間縫隙處理：為防止基坑開挖過程中樁間土出現(xiàn)流沙現(xiàn)象，防護樁間進行掛網(wǎng)噴錨。四、既有線加固方案理論檢算土壓力計算采用庫倫土壓力理論，取安全系數(shù)1.5。計算草圖如下圖所示。設計密排防護樁墻背傾角=0°；參照鐵路支擋結構設計規(guī)范（tb10025-2006），墻背填料的物理力學指標，砂類土的內(nèi)摩擦角取=35°；土與墻背間的摩擦角，混凝土與細粒土取=/2=17.5°；列車和軌道荷載換算土柱高度及分布寬度，級鐵路基床表層為級配碎石，取荷載強度為60.7kpa，換算土柱寬度3.

7、3m，高度3.2m。墻背最外側距線路中心距樁最小距離取5.5m，暴露樁長8.0m，埋設樁長6m，樁體總長度14.0m。經(jīng)檢算抗傾覆性滿足要求。樁的結構設計樁截面的選擇，擬采用圓孔樁，樁徑1.2m，防護樁密排布置，樁間距1.5m，鋼筋按圓周均勻布置。根據(jù)鐵路路基支擋結構設計規(guī)范（tb100252006），按4020配筋可以滿足要求。箍筋按構造配置為10mm鋼筋，間距為15cm。四、施工中注意重點：1、確保既有線施工安全，施工前向鐵路相關部門提報既有線路基加固方案，待管理單位審查批準后方可施工，請鐵路相關部門派人員進行現(xiàn)場配合，加強施工期間既有線路檢查，防止線意外發(fā)生。施工時必須保證任何人員材料機具不侵限，不影響行車。2、當防護樁的強度達到100時，方可進行開挖基坑，開挖基坑宜自上而下分層開挖，每層以2-3m為宜，隨開挖隨掛網(wǎng)噴錨，防止防護樁間出現(xiàn)流沙現(xiàn)象。3、施工全過程中進行全程監(jiān)測，在冠梁頂設置觀測樁，隨時觀測沉降、位移，同時加強既有鐵路線路觀測，尤其是在雨中、雨后要加派人員進行觀測檢查。4、本橋的施工在既有線范圍內(nèi)，施工主要會引起既有線光電纜未探明盲目施工引起中斷行車、路基的防護設施不到位引起路基跨塌造成行車事故、挖孔樁坍塌事故、高處墜落等事故，要針對不同事故制訂相應應急預案，