高铁路基,作为高铁运行的重要支撑结构,其稳定性直接关乎列车行驶的安全与顺畅。其沉降的产生源于多方面因素的复杂交织,而针对沉降所采取的加固处理措施,确保高铁在坚实的轨道上继续风驰电掣,为旅客的安全出行保驾护航。
一、高铁路基沉降的原因
1、土质特性
软土是导致高铁路基沉降的常见不良土质。软土具有高含水量、大孔隙比、低强度和高压缩性的特点。在高铁列车荷载作用下,软土中的孔隙水被挤出,土体结构发生破坏,产生较大的压缩变形,从而引起路基沉降。
粉质黏土在含水量变化时也容易出现沉降问题。当含水量增加时,粉质黏土的强度降低,在长期列车荷载和自重作用下,土体颗粒重新排列,导致路基下沉。
2、填土压实不足
在高铁路基施工过程中,如果填土的压实度没有达到设计要求,填土中的孔隙率较大。在列车荷载作用下,这些孔隙会逐渐被压缩,导致路基沉降。不同填土材料的混合不当也会导致压实问题。如将不同粒径的土料混合时,没有按照合适的比例进行调配,可能使填土的级配不合理,难以达到预期的压实密度。
3、地基处理不当
对于一些特殊地基,如软土地基、湿陷性黄土地基等,如果没有采用合适的地基处理方法,或者地基处理深度不够,都无法有效改善地基土的性质。
4、长期重复荷载
高铁列车运行速度快、密度高,对路基产生的是长期的重复荷载。这种重复荷载会使路基土中的颗粒之间的接触应力不断变化,导致土体疲劳,逐渐累积塑性变形,最终引起路基沉降。就像反复弯折一根铁丝,铁丝最终会因为疲劳而断裂,路基土在长期重复荷载下也会出现类似的疲劳变形。
5、列车荷载不均匀
列车的轴重分布不均匀或者列车在行驶过程中出现偏载现象,会使路基受到的压力不均匀。
二、高铁路基沉降的加固处理方法
1、MNC 沉降修复技术
原理与操作:MNC 沉降修复技术在高铁路基加固中独具优势。其原理是将特制的复合浆液注入路基土体。物理上,浆液凭借良好流动性渗透孔隙,填充并挤密土体,增加密实度,提升土体抵抗变形能力;化学上,与土体颗粒反应生成胶凝物,粘结颗粒形成强度骨架,承担部分荷载并约束土体位移。
操作时,先精准勘察确定路基沉降状况与土体特性,设计合理注浆参数。接着在预定位置钻孔,将浆液按严格控制的压力与流量注入。
适用情况与效果:该技术适用于因土质不良(如软土、粉质黏土等)、施工缺陷或长期列车荷载导致沉降的高铁路基。经其加固,能有效提高路基承载能力,显著减少沉降量,恢复路基稳定性,保障高铁安全、平稳、高速运行,延长路基使用寿命,降低维护成本与安全风险。
2、加筋土法
原理与操作:在路基填土中铺设土工合成材料,如土工格栅、土工织物等。这些土工合成材料与填土相互作用,约束填土的侧向变形,提高路基的整体性和稳定性。在施工时,先将地基表面平整,然后铺设第一层土工合成材料,再分层填土并压实。每层填土的厚度一般不超过 30cm,压实度要达到设计要求。
适用情况与效果:广泛应用于各种土质的路基加固。加筋土法可以有效地减少路基的沉降和侧向变形。
总而言之,高铁路基沉降是一个涉及多方面因素的复杂问题,无论是地质条件的先天不足、施工环节的细微偏差,还是列车荷载的持续影响,都可能引发这一隐患。而相应的加固处理方法,通过科学合理地运用这些加固手段,精准地针对不同的沉降原因进行修复与强化,能够让高铁路基重新恢复稳固,为高速列车的安全、高效运行铺就坚实可靠的 “基石”。