软土地区施工沉降质量管理分析研究

吕 晓 楠

(西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031)



软土地区施工沉降质量管理分析研究

吕 晓 楠

(西南交通大学土木工程学院，四川 成都 610031)

介绍了沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501绕城高速的施工方案，简述了影响此段路基施工安全的主要因素，并针对其施工特点，提出了路基沉降的质量管理措施，确保了既有线的安全运营。

铁路，路基，沉降变形，质量管理

0 引言

近年来，随着铁路事业的迅猛发展，路基的沉降变形与质量管理已成为软土路基施工过程中的极其突出的问题，也是影响列车安全、平稳、舒适和高速的重要技术指标。软土主要分布在滨海平原、三角洲、湖盆地周围、山间谷地等，一般是指天然含水量大、压缩性高、孔隙比大、承载能力低的一种软塑～泥塑状态的土。我国主要软土地区的主要物理力学性质指标见表1。

表1 我国主要软土地区的主要物理力学性质指标

1 工程概况

1.1 工程简介

新建上海至南通铁路(南通至安亭段)位于长江口，途经江苏省南通市，苏州市所辖的张家港市、常熟、太仓和昆山等四县市和上海市嘉定区。沪通铁路是连接上海市与江苏省南通市的高速客货铁路干线，是中国沿海地区铁路网的重要组成部分之一。

沪通铁路铁路等级为国家Ⅰ级，其全长248.9 km，工程估算486.8亿元，路段旅客列车设计行车速度：正线200 km/h、联络线不大于160 km/h、局部地段限速；安亭至蕴藻浜增建三四线处既有京沪铁路设计行车速度120 km/h。沿线地质、环境复杂多变，且需多次修改并与既有线交叉并行，施工安全风险较为突出。沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501绕城高速，此段施工方案为过渡施工方案。图1为新线与既有京沪线同孔下穿既有G1501绕城高速现场图。

1.2 地质特征

本线为长江冲积平原河口新三角洲平原区，局部为湖沼积平原区。全线地形平坦，地势开阔，沿线河网密布，水塘星罗棋布；公路交通发达，城镇化较快，厂房、民居密布；其余空地多为高产农田、菜地。

由于沪通铁路地处长江冲积平原河口新三角洲平原区，施工区域内广泛的分布着第四系全新统松散堆积的淤泥质土层及淤泥，该土层一般含水量大、压缩性高、孔隙比大，强度低，为软土层，分布厚度一般为5 m～15 m，局部厚度达25 m。天然含水率42.5%，天然密度r=17.7 kN/m3，孔隙比e=1.2，压缩系数a1-2=0.62 MPa-1,为软土层。现场软土照片如图2所示。

2 软土地基沉降质量控制

软土地基的性质因地、层而异，预见性难度大，若在施工过程中处理方式不当或稍有疏忽就会出现严重的质量事故，给工程施工安全带来不必要的损失，给以后的安全运营带来一定的难题，造成时间、资金及人员的浪费。由于工程所在地有大量的软土存在，它的存在给施工过程中路基的安全处理带来一定的阻力，易造成路基不均匀下沉及周边建筑物倾斜、坍塌等危害。因此，为提高工程所在地路基的稳定性和承载能力，对软土地段路基进行加固处理就显得尤为必要。

2.1 沉降影响因素

1)勘察设计信息不准确。由于工程前期的勘察设计不准确或所述信息不详细，给后期设计和施工人员详细准确了解现场水文、地质等方面带来一定的阻力，致使设计方案中未对软基处理地段做设计处理，软土在活载作用下慢慢下移，导致施工及后期运营出现路基不均匀下沉及周边构筑物发生横向倾斜等现象，造成翻车事故。

2)处理措施不当。对分布着软土地段做了软基处理，但由于软基处理措施不当或不到位，导致路堤失稳、基础不均匀下沉及周边建筑物倾斜等现象的发生。

新建沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501绕城高速，此段路基需要加固处理，为确保施工期间既有京沪线的安全运营，拟在北侧邻孔结合永久工程新建施工便线，采用施工过渡方案进行此段地基的加固处理。临时施工便线地基处理过程中会给既有G1501绕城高速桥墩的稳定带来一定的影响，如果没有做好周全的处理方案，则会由于地基处理方式不当导致G1501绕城高速的桥墩下沉或倾斜，同时也会导致既有京沪线路基的沉降，给既有G1501绕城高速和既有京沪线的安全稳定运行带来阻挠。

2.2 沉降观测质量控制措施

1)修建临时施工便线。临时施工便线的修建，对降低沪通铁路修建时对既有京沪线运营安全的侵扰及保证路基的稳定性具有重要意义，新建沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501绕城高速，由于沪通线与既有京沪线距离较近，修建时间只能在天窗时间点修建，若直接在京沪线两侧修建沪通铁路将会影响京沪线的安全运营，若软基处理措施不力加上软基在活载的作用下会慢慢下移，致使京沪线路基出现下沉、倾斜等现象的发生，造成车辆事故。

临时施工便线的修建既降低了对既有线运营和路基稳定的影响，又减少了施工时间，减少了不必要的浪费。

2)钢护筒护墩。钢护筒是指在土质松软不稳定地区，施工钢筋混凝土护壁存在较大难度时一般采用钢质的护壁对孔桩进行保护，以防止塌孔影响施工进度及安全。新建沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501绕城高速施工时，由于新建京沪线与G1501绕城高速桥墩距离较近，软基在进行夯实处理时，若措施不力，行为不当，极易造成G1501绕城高速桥墩的下沉及水平位移，为防止这一现象的发生，现实施钢护筒施工方案，对G1501绕城高速桥墩进行保护，最大限度的降低沪通铁路软基处理时对桥墩造成的沉降及坍孔，在保证既有线安全稳定运行的条件下进行安全施工。

钢护筒埋设位置与桥墩的安全距离选择，可搜集相关参数，利用有限元分析软件进行建模，根据云图所反映的情况进行分析，得出最佳安全距离。

3 结语

本文依托新建沪通铁路与既有京沪线同孔下穿G1501绕城高速软土路基处理方式，对客运专线路基沉降的质量问题进行分析，提出了修建临时施工便线和钢护筒护墩措施，来降低沪通线对既有线路基的影响，保证既有线的安全运营和新线的安全施工，所提措施行之有效。

[1] 刘智军，李 德，陈立波.客运专线路基沉降现场观测质量控制研究[J].铁道建筑，2013(11)：158-160.

[2] 铁道部工程管理中心.客运专线铁路路基质量检测技术要点手册[M].北京:中国铁道出版社，2009.

[3] 夏润禾.客运专线铁路软土路基沉降变形观测与分析[J].铁道建筑技术,2008(8)：96-97.

Research on construction settlement quality management analysis in soft soil area

Lv Xiaonan

(CivilEngineeringSchool,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)

This paper introduced the construction plan of Hu-Tong railway and existing Beijing-Shanghai line same hole under through G1501 Beltway, and elaborated the main factors influence of the section sub-grade construction safety, and according to its construction characteristics, put forward the quality management measures of sub-grade settlement, to ensure the safety operation of existing line.

railway, sub-grade, settlement deformation, quality management

1009-6825(2016)24-0146-02

2016-06-12

吕晓楠(1992- )，女，在读硕士

U416.1

A