中铁四局集团第四工程有限公司 安徽合肥 230009
摘要:我国各行各业都得到了发展,社会的进步推动了城市建设。人们对出行的需求日益增加,出行方式变得越来越多,铁路可以缩短在路途中行驶的时间,是重要的出行方式之一,所以铁路路基的质量问题十分重要。铁路路基的质量问题对轨道下基础的整体稳定性有着直接的影响,有可能会使列车运行途中的安全性和乘坐时的舒适感降低。铁路现场试验检测应该怎样做,才能保证其真实性和可靠性,用科学的检测方法来保证路基工程施工的质量,是每个铁路试验人员的责任。
关键词:铁路路基试验检测方法;影响路基质量的因素
1路基现场试验检测方法分析
1.1压实系数K
由于人们对出行需求的提高,高速铁路和重型铁路这些新型出行方式,对铁路路基施工带来了更大的挑战,与之相适应的大型施工设备开始出现并在工程中使用。高速铁路和重型铁路这些工程,在压实实验里需要加大质量和落差,而且设计创造了Proctor压实仪和重型压实试验装置。压实原理是通过利用外部力量(机械)改变土壤的结构,通过这种方式可以增强路基稳定性,土块的孔隙密度降低,不仅可以增加其稳定性,还能够大幅度减少土壤的渗透作用。可以防止因为水分过多和侵蚀造成的变形,土壤的含水量和土的性质是影响压实度的内在原因,压实功能、方法,用具是外在原因。新出现的核子湿度密度仪,可以再更短暂的时间内算出土块的密度和含水量,可以在更方便短暂的时间内满足压实系数K快速、无损检测的要求,多用于施工现场。
1.2CBR值
根据施工人员长时间观察发现,铁路如果长时间承受较大的重量,落矶的抗压力能力也会大幅度下降,原因是如果路基中的碎石处于长时间负荷较大的情况,就会被压入地基下的土层中。加州承载比测试(CBR)的提出就是为了检测这种情况的发生。这种实验方法主要是用来测定基层材料的承载能力,承载能力是用材料抗压抗变形的能力,还需要用质量比较高的碎石子为标准,它们的比值则为CBR值。这种实验方法,是先把实验所用的探头埋在等待实验的土层中,然后再把所测土层的复合程度和CRB标准压力进行比较,然后得出结论。因为CBR的操作较为简单,而且所需的检测设备价格低廉,所以在大部分国家都得到了广泛使用。因为铁路路基在整合测试方面与普通公路比较相似,所以在铁路路基现场试验检测中使用CRB也是科学的检测手段。
1.3地基系数K30
地基系数K 30是土体表面在平面压力的负荷作用下产生的可压缩性的大小。地基是否沉降主要是由该承载点能够承载的负荷,与其他受力点能够承载的负荷无关。影响地基系数的因素有很多,如土地土地地质、土壤的含水量、填料的性质、受力面等。K30试验是测试强度和变形指标的技术,可以更加明显的看到地面路基的承载力,受力点、荷载大小和受力区域确立以后,要计算受力点处的地基系数。统计受力区内地基下沉数量,可以了解路基的沉降值。为了确保路基的质量,进行K30试验必须要在碾压完成之后过一段时间后再测试。地基系数K30是新线铁路控制基床和陆地填料压实质量的主要指标之一。
1.4动弹性模量E
动态变形模量测定仪主要用于道路施工中检查机床、基底土,回填料、地基等,可以通过这种试验方法了解它们的承载力。在准备测量时在想要测量的地方选择一块平坦的区域,然后在测量范围内放下荷载板,并使其与测量区域完全接触,已便得到更精准地沉陷数据。
先把主机连接起来,再将加载装置放在荷载板的传感器上,打开搬运锁,先对测试区域上荷载板按压三次进行欲压,使其与测量表面完全接触。一只手将落锤沿导向杆完全提起,将落锤固定需要测定等位置,并使气泡居中,释放挂钩,落锤落在阻尼装置顶面上并弹回。来回弹跳的落锤要用手支撑住,然后将挂钩固定在落锤准备下落的位置。反复进行三次之后,完成预压。沉陷值S越大,测点承载力越小,动弹性模量E越小,反之越大。
2路基检测工作质量控制
2.1检测点位布置
路基实验检测过程中,工作人员在面对不同的路基结构时,对于结构中不同结构的测试点的设置,需要依据相关的要求进行设置。而且在选择测试点时,测试点的选择要具有代表性,要能够体现出这个路段真实的地基压实质量。测试点设置完成后,如果随意变动位置,可能会造成整体压实质量发生误差。在发现不符合标准的区域时,工作人员要及时反映,并重新压实、重新检测。
2.2仪器安装调试
仪器的安装与调试,要严格遵守说明书的要求。在检查仪器和设备安装无误之后,调试完毕即可使用。
2.3测试操作
在进行铁路工程路基压实质量的检测时,要有专业的测试人员进行。测试检验途中关键步骤不能由助测试的人员操作。尽量不要在地面过于潮湿或者干燥的区域进行检测,平整地面更便于施工,Ev2、K30测试适合在压实四小时内进行检测。大风、下雨等天气状况包括仪器震动都会影响试验结果,如果发生这种状况需要停止检测。
3影响路基压实质量及稳定性的主要因素分析
3.1填料质量
铁路路基的组成主要包括路基下面的路堤、基床底层和表层,路基沿着纵向向上,对路基填层的要求和检测指标逐渐提高。不同类型的填料,可以压实的程度是不一样的,最适用的是砂砾土、砂土,粘土最差。
3.2填料含水率
填料的含水率对路基压实的质量有一定的影响,比如一样的土,如果他的最佳含水量越大压实功能就越小,所以要想填料容易压实就要将填料的含水率控制在易压实的范围内。细粒土一般容易控制,但粗粒土由于自身原因很难控制在此范围内,含水率对粗粒土压实效果的影响是由粗粒土中的细粒组成所决定的。填料的粗晶粒受晶粒形状和级配的影响,两者之间有较大的间隙。粗粒土空隙较大要用细粒土填充空隙。所以细粒土的含量必须要超过一定数量,填料含水量对压的效果影响才会更明显。
3.3自然因素
地形地势的条件,环境因素,水文地理条件,植物生长情况等自然环境因素对路基的稳定性都有影响。
结束语:总之,路基试验工作的好坏,关系到试验的科学水平和试验人员的综合素质。测试人员只能从路基填筑材料做起,并严格按照操作规程进行测试测试,有效控制测试工作,坚持不懈地执行路基压实标准,这样才能做好铁路路基压实质量工作。
参考文献:
[1]《铁路工程土工试验规程》(TB10102-2004).中华人民共和国铁道部.2004年.
[2]李健.浅析击实试验的机理及试验中应注意的几个问题[J].科技推广与应用.2016.9