关于连续压实在高铁路基施工中的应用

发表时间:2020/7/14   来源:《基层建设》2020年第8期   作者:吴华群
[导读] 摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,高铁工程建设越来越多。
        中铁七局集团西安铁路工程有限公司  陕西西安  710048
        摘要:近年来,我国的交通行业有了很大进展,高铁工程建设越来越多。连续压实技术,主要是通过振动轮检测信号分析,实时判断路基压实质量,实现对整个碾压作业的实时指导与压实质量控制。本文首先分析了连续压实技术原理,并具体探讨了路基连续压实相关指标与控制要求,最后围绕沪昆高铁工程项目具体分析了连续压实技术的应用,以期可供类似项目参考。
        关键词:连续压实;技术原理;高铁;路基施工
        引言
        目前《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2010),《高速铁路路基工程施工技术规程》(Q/CR9602-2015)等规范中规定的路基压实质量控制指标主要有K(压实系数)和K30(地基系数)或Ev2(变形模量)以及EVD(动态变形模量)等。这些检测指标主要都是依靠采用“抽样”的方式进行现场试验获得,通过检测获得局部点的压实程度来评估路基面的压实程度,过程比较费时费力,并且是压实完成后检测,比较难适应施工现场的机械化施工要求。因此,采用可对整个路基碾压面的压实质量进行实时、全面监控和检测的连续压实控制技术,可以提高路基填筑质量并能提高路基压实质量检测的效率。
        1路基压实原理
        对于在高速铁路路基连续压实中,其实就是对需要建设铁路下方的土层反复的进行碾压,一般在我国采用的都是震动压路机。震动压路机在进行反复的碾压过程中不仅能够将土层反复的压紧实,还能够通过在碾压的过程中经过震动,使的土层中的颗粒进行重新的组合,大小不同的土层颗粒在震动的时候能够填充的更加的紧实,使得在土层中的大部分水和气体被积压出来,土层中间的密度增大,从而达到压实的效果。
        2连续压实与常规路基检测对比的优点
        (1)连续压实更具全面性。传统检测是在一个路基断面的左、中、右位置选取三个检测点来进行路基压实度的检测,通过以点代面的形式来反映这段路基的施工质量;而连续压实可以检测整段路基,随着压路机的行走,反映出整段路基每一个位置的压实质量,特别针对像路基两侧路肩区域的质量控制,连续压实可以弥补传统检测的缺点,做到质量监控全覆盖。(2)连续压实更具真实性。传统检测的检测方法如EVD、灌砂法、K30都是由人工操作完成,检测手续较多,过程繁琐,不可避免的会给检测的真实结果带来误差,影响路基真实质量,埋下安全隐患;而连续压实是由机械、设备采集原始数据,人工加以整理,去掉了人工采集原始数据的过程,更能客观的反映出路基的真实质量,规避了人工操作带来的风险,让工程参与各方更放心。(3)连续压实更具经济性。连续压实是过程监控,可以实时监测路基的压实程度,可以有效的避免压路机过压、欠压、漏压,从而提高机械的使用效率;传统检测需要配置2至3名试验检测人员,而连续压实配置1名人员辅助即可,甚至于可以不用技术、试验人员去现场也可完成路基检测,特别是在自检阶段,这样可以大大的节约施工单位人力成本。(4)连续压实更具科学性。社会进步是人类不断发明设备并使用设备的过程。伴随着社会的进步,人工成本的增加,“四化”建设的不断推进,连续压实相比较传统检测更具科学性、时代性、生命力。
        3连续压实在高铁路基施工中的应用
        3.1填料物理性能检测
        在要对高速铁路进行路基连续压实之前,就要对之后将要用到的填充材料进行现场的抽样分析,通过检测清楚所需要使用的填充材料中的最佳含水量、最大干密度等。通过提前的检查,能够清晰路基填充材料的各项参数;之后就可以用检查出来的参数对合格的填充材料进行开采。如果在压实的过程中,填充的材料物理性能出现改变时,就应该马上对所用的填充材料进行第二次的检测,以此最为在现场中的连续压实质量控制措施。


        3.2压实程度控制要求
        在连续压实作业中,压实程度以相关性校验试验中所得连续压实目标值为评判标准,具体判定公式如下:VCVi≥[VCV]式中:VCV——碾压面第i个检测单位元振动压实值检测结果;[VCV]——目标振动压实值。在工程实践中,碾压面积往往都十分大,相应的各种影响因素众多,要求每一点均达到目标值是不符合工程实际的,对此设有一个碾压面振动压实程度通过率控制标准,目前我国要求为95%以上,连续不通过面积最大不得超过5.0m2。
        3.2连续压实过程控制
        对试验段路基进行过程控制的连续压实检测与控制同步进行。在振动碾压过程中,连续压实检测设备检测采集压实控制指标VCV值,并实时绘制压实曲线。技术人员可对路基的压实程度、压实均匀性和压实稳定性进行实时的压实质量监控。对于压实控制指标VCV值低于目标控制值[VCV]=400的区域,可针对性地进行补压。
        3.3填充颗粒直径的控制
        在进行高速铁路路基压实的过程中,对于所选用的填充颗粒直径是相当重要的,它直接影响着高速铁路路基压实的效果和质量。如果填充材料颗粒直径过大的话,在填充的过程中反复的进行碾压颗粒,因为自身的直径比较大,就会使摩擦力增加,影响路基压实的效果和质量。如果没有压实,就有可能在运行的过程中出现路基沉陷的现象,影响高速铁路运输的安全性;所以为了合理的控制碾压路基填充材料的颗粒半径,避免在进行压实的过程中因为压实的不均匀进而导致路基质量不可靠的现象;就需要在进行路基压实时,针对不同的位置选择不同的填充材料。
        3.4含水量控制
        在填料含水量对振动测量值的影响方面,通过开展大型振动压实试验,研究了不同含石量和含水量对混合料中细粒土的压实度的影响,得到了含水量对细粒土压实度影响较大的结论。含水量对填料的物理力学性质影响显著(尤其是细粒填料),提出了应用连续压实控制技术时多关注填料含水量变化的建议。各文献关于含水量对振动测量值的影响机理总结概括如下:含水量变化时,一方面材料的物理力学性质发生了显著变化,对振动的响应也随之改变;另一方面,填料的物理力学性质对应的含水量不唯一,即填料在某一刚度或密实度条件下可对应两种不同的(高/低)含水量。
        结语
        综上所述,连续压实技术的应用,实现了对路基填筑作业的全面监测,可快速、直观找出碾压面薄弱区,指导现场施工,保证路基质量满足规范要求。根据工程实践可知,在高铁路基填筑作业中,需做好工艺性试验,明确连续压实目标值,实时监控路基填筑压实施工过程,确保路基填筑压实质量可靠、均匀性好。
        参考文献:
        [1]中华人民共和国行业标准.高速铁路路基工程施工质量验收标准(TB10751-2010)[M].北京:中国铁道出版社,2010.
        [2]中国铁路总公司企业标准.高速铁路路基工程施工技术规程(Q/CR9602-2015)[M].北京:中国铁道出版社,2015.
        [3]杨维威.连续压实控制技术在铁路路基填筑中的应用[J].筑路机械与施工机械化,2013,30(11):70-75.
        [4]聂志红,焦倓,王翔.基于谐波平衡识别法的铁路路基连续压实指标研究[J].中国铁道科学,2016(3):1~8.
        [5]姜领发,熊署丹,陈善雄等.列车荷载作用下高铁路基速度传递规律模型试验研究[J].岩土力学,2015(S1):273~277.
        [6]王永,史存林,张千里等.铁路路基填料最优振动压实模式判断准则研究[J].铁道建筑,2018(4):95~97.
        [7]聂志红,焦倓,王翔.基于谐波平衡识别法的铁路路基连续压实指标研究[J].中国铁道科学,2016,37(3):1-8.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: