[发明专利]一种基于表观测量路桥过渡段路基是否需要加固评判方法

说明书

本发明公开了一种基于表观测量路桥过渡段路基是否需要加固评判方法，该加固评判方法是依据过渡段路基压实度与过渡段路基外观、沉降存在的内在联系，利用台阶测量法、道床视高度测量法、路肩宽度测量法，路肩反坡法、路基空洞法、路肩陷穴法、或路基边坡溜坍法对路桥过渡段路基进行表面观察测量。本发明无需开挖道砟，不必为了勘探承载力审批“天窗时间”，可借助白天行车间隙进行测量，对既有铁路运营基本没有影响，评判效率大大提高，节约大量的勘探费用。

技术领域

本发明涉及铁路路基加固建筑技术领域，尤其涉及一种基于表观测量路桥过渡段路基是否需要加固评判方法。

背景技术

铁路是由不同特点、性质迥异的构筑物(桥、隧、路基等)和轨道构成的，它们相互作用，相互依存，相互补充共同构成了一条平滑的线路，衔接路基和桥部分称为路桥过渡段。桥梁一般由钢筋混凝土构成，桥梁一般建在桩基础上，有刚度大、沉降量小的特点。对于过渡段路基是由土填筑而成的，特别是一些建造较早的线路，路桥过渡段是由C组填料填筑而成，因此过渡段路基的刚度小、沉降量大。由于桥、路在材料、强度、刚度、沉降等方面的差异巨大，必须会引起轨道不平顺。当列车从桥面驶向路基方向或路基方向驶向桥梁时，在过渡段某处会产生较大的冲击作用，引起路基动应力的增加，从而加快路基状况的恶化。

由于中国经济的发展，许多既有铁路不能满足运能的需求，需要进行提速改造。既有铁路经过多年运营后，过渡段路基的性状发生了改变，部分过渡段在荷载作用下发生了压实作用，另外一部分由于原来压实系数低，路基发生过大沉降，引起多种过渡段路基病害。由于部分过渡段路基承载力不足，部分路基仍然在发生持续沉降，如果要在这些线路提速开行动车组时，这些过渡段路基就需要加固。而部分过渡段由较好的砂砾石填料组成，或者虽然使用了粘性土，便表层采用了水泥或石灰改良且下层粘性土压实系数高，路基状况较好，则这一类过渡段路基在提速的过程中基本不用加固。而另一部分过渡段路基采用了C组粘性土填料，路基压实度不足，表层的改良层由于下面承载力不足在动应力作用下已经发生了破损，引起了路基的道砟囊、道砟槽、陷穴、空洞等病害，则这部分过渡段路基需要加固。

因此既有铁路提速前，必须了解掌握过渡段路基的承载情况，根据《铁路200-250km/h既有线技术管理办法》(TG/02-2008，铁科技2008)222号)，要求基床表层的承载力不低于180kPa，基床底层不低于150kPa，路基面的Evd值不低于40MPa。要掌握过渡段路基的承载特性，必须进行路基勘探。

现有技术的主要缺点

1)勘探对既有铁路运营影响较大

传统掌握路基承载性状的方法为轻型动力触探法和动态变形模量测试法，需要扒开道砟，在离轨道较近的地方测试。因为需要扒开路基，则需要向铁路局申报“天窗”时间，在规定的晚上进行勘探。勘探完成后需要回填道砟和捣固道砟，由于道砟密实度很难达到开挖前的密实程度，因此勘探完成后需要24小时的慢行时间，慢行速度一般设定为40km/h，严重影响了既有铁路的运营。

2)工人劳动强度大，勘探费用较高

由于轻型动力触探需要勘探路基面以下所有基床层，既勘探深度为2.5m，勘探工作量，也不宜并行作业，勘探效率非常低下。一般情况下，一个晚上利用“天窗”时间仅能勘探完成一个过渡段勘探，需要20人共10组工人，其中勘探4组共8人，扒道砟、回填道砟、捣固道砟共6组，12人。而对于一条铁路全线往往有100-200座桥，过渡段路基有200-400个(每座桥两端有2个过渡段)，如此大的工作量在短时间完成是不可能的，且需要动用大量的工人，投入较大的资金才能完成。根据计量，按每人每晚200元计算，则需要4000元，另外还要计算捣固的油费、仪器损耗费用约1000元等，勘探10座中桥的费用约为5万元。

3)勘探效率低