高速铁路路基试验检测工作研究 马孟伟

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:马孟伟
[导读] 随着铁路行业的快速发展,我国轨道交通网络的建设规模不断扩大。

        中铁上海工程局集团有限公司  上海  200000
        摘要:随着铁路行业的快速发展,我国轨道交通网络的建设规模不断扩大。在建设高速铁路过程中,路基质量十分重要,直接影响着整个铁路运行的安全。因此,需要对高速铁路的路基进行高标准的试验检测。基于此,本文对高速公路路基试验检测的重要性及其控制指标、国内外目前检测研究现状、检测工作要求以及试验检测方法进行简要分析。
        关键词:高速铁路;路基;试验检测


        引言:
        在对路基进行检测时,主要的项目指标包括纵断高程、路基宽度,边坡质量、平整度渗水系数、水泥混凝土路面强度、层间粘结程度、支挡结构变形程度、锚杆预应力等。主要的试验检测工作内容包括对路基填筑材料的检测、填筑过程的检测以及路基施工内业资料的填写与整理。在检测过程中,要注重对于检测人员以及仪器配置的规范化要求,并合理使用试验检测方法。
        一、高速铁路路基试验检测的重要性及其控制指标
        高速铁路路基的检测结果直接影响着高速铁路整体的质量,铁路设计成果一定要能承受列车最大荷载。因此,在设计过程中需要进行精密计算,注重考虑乘坐列车时的舒适程度以及安全系数。在实际施工过程中要积极采用最新的技术以提升施工进度和施工工艺,确保施工成果符合质量标准。因此,想要保证高速铁路最终成果的优质性、高效率,我们就应该进行相关项目的试验检测。其中,最重要的就是对路基的检测。我们在对高速铁路路基进行检测的过程中要注意控制指标:第一,物理指标。路基检测中主要的物理指标为压实系数。压实系数指的是路基经压实实际达到的干密度与由击实试验得到的试样的最大干密度的比值K。该数值越接近1,说明压实质量要求越高。其中最大干密度相对应的含水量是最佳含水量。在同一土类和同一组别的土具有较大的最大干密度差别。若含水量发生一定的变化就可以通过调整击实控制物理指标。第二,力学指标。该指标包括三种系数:动态变形模量、变形模量以及地基系数。其中,地基系数指土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小;变形模量是通过现场载荷试验求得的压缩性指标;动态变形模量指路基中某点的动应力与动应变之比。
        二、国内国际高速铁路路基试验检测研究现状
        目前,我们主要分析国内外以下两个方面的研究现状:第一,传统检测方法研究现状。在我国,传统检测方法的研究相对来说比较晚,始终处在初级阶段。在高速铁路整体建设中列车行驶的速度、总里程及其荷载等都处在低水平,因此我们对于路基检测的重视程度也相对较低;第二,连续压实质量检测研究现状。对于高速铁路荷载问题西方国家早在二十世纪三十年代就已经开展研究,先是研制出振动压路机实度计,其后研究出连续压实度检测。而我国直至八十年代才开始。到现在为止仍有许多问题尚未解决[1]。
        三、高速铁路路基试验检测工作要求
        我们在进行高速铁路路基试验检测的工作准备过程中主要对以下两个方面有要求:第一,对检测人员的要求。高速铁路的试验检测对人员素质有一定的要求。首先需要试验人员具备足够的敬业精神,能够担任起内容复杂、繁重的工作,并且应该具备相关资质,例如,铁道部产品质量监督检验中心颁发的岗位资质证书。与此同时,试验人员还应该熟练掌握在试验检测过程中需要用到的所有仪器设备。特别是现场检测操作人员,要牢记整个检测的流程及规范。第二,对仪器配置的要求。在试验现场的设备应该保证其精确度,要定期对仪器设备进行校准。只有精确度高的设备才能检测出正确的数据,进而判断路基的建设情况。对于仪器使用方面要严格按照说明进行使用,以免损伤设备缩短其寿命。



        四、高速铁路路基试验检测方法
        (一)动态检测法
        动态变形模量即土体在一定大小的竖向冲击力和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数。动态平板的荷载测验的检测范围大概为粒径小于等于荷载板的直径的四分之一的土石混合的材料,有效检测高度为40-50厘米,能够有效地广泛应用于铁路、港口、机场、码头、城市交通、港口等众多建筑设施的质量检测监控中去,同样也适用于空间范围相对狭小的地段。主要因为其应用范围广,所以经常在施工过程中使用这种方法。通过观测计算路基检测的动态变形模量进而对路基压实效果以及施工的质量进行评价。这也是目前国际上经常使用的方法。
        (二)静态形变模量Ev2
        德国标准中采用的是二次循环静载法,通常用二次变形模量Ev2来表示结果。静态形变模量Ev2是一种比较成熟的检测技术和设计标准,在德国、法国等地方一直沿用着。并且在德国铁路路基标准DS836中规定了Ev2的设计标准值,且二次变形模量Ev2的试验规程执行德国工业标准DIN18134。静态形变模量Ev2测定仪的数据精度高、自动化程度高。避免人工读表记录绘图、计算产生的误判和误差。全自动数据处理系统,数据液晶显示且现场打印输出曲线及结果,确保测试结果的准确、观客[2]。
        (三)地基系数K30检测法
        地基系数K30表示的是土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性大小,利用直径30厘米的刚性承载板实行静压平板荷载试验。高速铁路的路基通常是由几种密度不同的土石构成,这样使得列车能够安全平稳的行驶。在设计路基基床时,主要由轨道路基基床厚度来确定方案。列车荷载经过轨道、轨道板以及板下支撑层再传到路基表层,整个过程受到一定的阻力,所以当传到路基表层时荷载力会不断减小。一般情况下,下分体式地基系数检测需要大概十分钟的时间,并且要求两到三个试验人员共同配合完成。对于一体化数控检测则需要大致二十分钟,同样需要两个人共同完成。分体式与一体式对比来说,其检测时间长的原因主要是分体式的检测试验中需要进行人工的记录,得出总体的数据,最后计算出荷载量并判断其稳定性。而一体式的检测是由计算机进行计算,相对于人工计算并记录要快得多。
        (四)核子仪密度测量
        核子密度仪或者核子仪是核子密度/湿度检测仪的简称,是利用同位素放射原理实时检测土工建筑材料的密度和湿度的电子仪器。核子密度通常安装有密度和湿度两种射线探测器,分别与伽玛源和中子源共同对被测材料的密度和湿度进行测量。核子仪密度测量法主要是针对路面路基的密度和含水率进行测试。其中包含着两种放射源,分别是用来测定含水率和密度。目前我国常用的核子仪密度测试仪包括CPN公司生产的AO型沥青含量测定仪和MO型适度密度仪及沥青含量仪。由于这几种仪器的型号不同,所以我们在使用时最好选定一种,固定使用,以免测得的结果不同影响工程质量。在施工过程中,检测仪接收到的放射线的数量大小决定着检测对象深度差异。使用过程中,检测到的深度应和做对比实验时检查的深度一致,无论谁都不能任意改动。当进行核子仪湿度的实验和利用灌砂法对比的实验时,应明确要求核子仪探杆的插入的深度与高度应保持和灌砂法对比的取样的深度和高度一致[3]。
        五、结论:
        总而言之,在高速铁路建设过程中对路基的检测工作是十分重要的。相关技术人员应不断探寻路基检测的新方法,合理加大对铁路建设技术方面的创新优化与资源投入。同时,通过了解目前高速铁路研究现状来改善对高速铁路路基的建设水平,从而逐步构建出高质量、高水平的高速铁路交通网络,保证广大乘客的安全出行。
        参考文献:
        [1]叶阳升,蔡德钩,朱宏伟.基于振动能量的新型高速铁路路基压实连续检测控制指标研究[J].铁道学报,2020,42(07):127-132.
        [2]姜坎.高速铁路路基质量检测中平板载荷试验的应用[J].建筑安全,2018,33(03):67-69.
        [3]王洪涛.高速铁路路基施工技术及质量检测方法分析[J].四川水泥,2020(03):141+194.

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