高速铁路沉降与变形分析及对策

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1、铁道建筑2015年第10期RailwayEngineering13文章编号:1003-1995(2015)10-0013-06高速铁路沉降与变形分析及对策魏强(中国铁路总公司工程管理中心，北京100844)摘要:引起高速铁路沉降与变形的原因主要有地质条件、复杂桥梁结构、线路外侧施工或加载以及施工质量问题。高速铁路建设期间以及后期运营期间的沉降观测是区域地面沉降规律分析的关键，应重点关注漏斗边缘或不均匀沉降地段;冻胀—时间曲线对线路运营管理极为重要，冻胀快速上扬和波动融沉两个阶段是线路运营的不稳定期，应加强冻胀观测，目前采取的设计

2、措施还需要进一步深化研究;桥梁结构变形主要包括相邻桥墩大高差引起的变形和大跨度钢结构桥梁变形，受地形条件限制这种变形难以避免，因此在轨道调整及养护方面应采取合理措施;目前线侧施工和施工质量问题引起线路沉降和变形问题十分普遍，在设计和施工阶段应进行控制。提出了加强地质勘察、系统性设计、施工质量控制和养护措施四个方面的对策与建议。关键词:沉降变形区域地面沉降冻胀桥梁结构变形线侧施工+中图分类号:U238;U213．1;U441．7文献标识码:ADOI:10．3969/j．issn．1003-1995．2015．10．03在铁路建设中

3、经常出现线路沉降、变形等病害，须等都会引起线路变形或沉降。⑤施工质量不良。隧道对基础进行整治。轻则需调整轨道几何尺寸，严重的仰拱底部虚砟清理不干净导致混凝土与基岩面结合不要拆除轨道结构重新施工，从而造成工期延误和成本紧密，路基过渡段填料质量不合格或者死角部位压实增加。沉降与变形问题也是制约高速铁路正常运行的不到位均会引起线路沉降。施工中还出现了路基采用重要因素，对运营安全影响巨大。线路限速的原因约了具有膨胀性碎石的填料和路基掺加未完全消解的生有40%～50%是由于线路沉降、拱起、变形等引起的。石灰，在后期遇水后产生膨胀引起路基上

4、拱导致无砟我国目前正处在高速铁路高速发展时期，目前已经建轨道结构变形的质量问题。成投入运营的高速铁路约16000km，在建10000km具体线路产生沉降与变形的原因，有的是多方面左右。深入分析高速铁路沉降与变形产生的原因并研的因素交织在一起，有的还不能准确地判明原因，要从究预防措施十分必要。地质、设计、施工、地理环境等多方面进行分析，查明原1高速铁路沉降与变形产生的原因因后，才能制定针对性的处理措施。据已有资料统计分析，线路发生沉降与变形主要2区域地面沉降分析有以下原因:①特殊的地质构造或环境。区域地面沉区域地面沉降是世界性的难

5、题，成因复杂，治理难降、岩溶地基等会引起线路的沉降，地裂缝会引起线路度大。世界上多个国家如美国、日本等都有区域性地变形，严寒地区路基冻胀会引起线路上拱。②软弱地［1-2］面沉降问题。我国区域地面沉降主要分布在长三基。含丰富地下水的隧道基底岩层破碎、深厚软土地角平原区(上海、苏锡常)、河北平原(沧州)、环渤海基、膨胀性岩土地基等会引起线路沉降、上拱或变形。(天津)、东南沿海平原(宁波、嘉兴)、河谷平原及山间③复杂桥梁结构。我国高速铁路建造水平日益提高，盆地(西安、太原)等地区。可以看出，地面沉降一般设计了一些跨越大江大河、深沟陡谷

6、的新型大跨桥梁都分布在有深厚软土地层的平原地区，其形成原因有结构。其设计时须与轨道结构精确耦合计算，才能满足平顺性和动态指标控制要求。④外部因素。线路外地质因素，如构造活动、软弱土层固结沉降、地震等;也侧倾倒垃圾、施工桩基础、填筑路基、施工涵洞及桥梁有人为因素，如开采地下水、煤、油气、地热水等。一般认为，目前产生区域地面沉降的主要因素是过量开采［3］收稿日期:2015-07-20;修回日期:2015-07-30地下水。一些地区通过采取限量开采地下水的措作者简介:魏强(1973—)，男，高级工程师，博士。施，已经出现地面沉降速率明

7、显降低的趋势。14铁道建筑October，20152.1沉降观测分析太大的影响。但是，漏斗区内不均匀沉降和漏斗边缘建设期间以及后期运营期间的沉降观测至关重段的沉降高差变化较大，对高速铁路轨道结构会产生要，《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指一定的影响。一般桥梁地段，当相邻墩台间发生15～［4］［5-6］南》和相关文件对沉降观测作出了具体要求。35mm的差异变形时，纵连底座板裂纹宽度可能超限，图1是某高速铁路所经过区域地面沉降区段在建设期影响结构耐久性，进而影响结构安全。另外一些线路间和运营阶段的沉降观测曲线。该铁路开工之前进

8、行实测数据表明，在漏斗边缘区CPⅢ点沿线路方向的高了初值测量，并结合调查资料，对沉降趋势进行了研差变化及CPⅢ点间的高差变化比较明显。判。K56—K63段存在漏斗区，预测10年后沉降产生在处理措施上，首先考虑轨道系统调整措施，结合的附加坡度为0.2‰，对工程影响