土工格室在提速铁路路基加固中的应用原理分析

　　针对铁路既有线提速对路基带来的影响，根据路基受力原理，分析、介绍了土工格室加固路基的应用原理。

　　铁路路基作为轨道结构的基础，必须具有强度高、刚度大、稳定性和耐久性好的特性，并能抵抗各种自然因素的影响。既有铁路经过长期运营，其路基面大多不同程度出现翻浆冒泥、下沉外挤及路基排水不良等病害。近年来，在全路范围内普遍实施铁路提速，在既有线提速改造中，作为轨道结构基础的路基，如何满足高速、重载条件下的强度，是必须要面对并应解决的技术课题。土工格室就是近几年发展起来的一种行之有效的整治路基病害、加固提速路基的方法。本文结合浙赣线提速改造工程，对土工格室在路基加固中的应用进行分析。路基受力原理基床是铁路路基重要的组成部分，土工格室用于沙漠河滩治理，也是路基结构中薄弱的部分之一。基床表层直接承受列车传递的荷载，受动应力影响大，因此路基加固一般就是对基床进行加固。路基动应力路基动应力主要是指在列车运行时通过钢轨、轨枕、道床传到路基表面的动应力幅值和频率。列车提速后，既有线上路基所受动应力的变化决定路基技术条件的提高。在列车荷载作用下，路基动应力的幅值受诸多因素影响，尤其是机车车辆类型、轴重、列车运行速度和线路状态等。

一、 处理半填半路基

　　在地面自然坡度徒于1：4的斜坡上修筑路堤时，土工格室改善负载性能，路堤基底应挖台阶1M，如果改建公路加宽或分期修建时，新旧路基台阶的衔接处，高等级公路台阶宽度一般为2M，在每层台阶水平面中建造土工格室，利用土工格室作用可以使路面更均匀防止沉陷的难题。

　　二、 风沙地区路基

　　风沙地区路基应以低路堤为主，路堤一般不就小于0.4M.由于风沙地区路基修筑的路基较低及承载力又重的专业要求，采用土工格室可以对松散填料起到固定作用，在有限的高度内保障路基具有高的稳定性和强度，以承受大型车辆的重量。

　　三、多年冻土地区路基

　　在多年冻土地区修筑填方路基，应降低填土高度，以防止引起冻层上限下降或发生翻浆，致使路堤发生大量沉降。土工格室有效的落实的整体侧限性和特有的立面加筋效应，可以使某些小的填土地段更好稳定住路基，并使填土具有较高的强度和刚度。

青藏铁路多年冻土区土工格室护坡试验研究

　　为研究土工格室+粗颗粒柔性结构在高原冻土地段防护路堤边坡的工程效果和适用条件，在青藏铁路沱沱河地区设计并开展了土工格室护坡试验研究，研究试验包括测定土工格室填料的物理力学性能指标;测试土工格室在常温(20℃)、高温(60℃)、低温(-25℃)、循环条件(低温→高温→低温)、连续低温常温循环条件和紫外线条件下的力学特性，对土工格室冻融和抗老化性能进行了试验，土工格室，并对现场测试断面的变形进行测试，试验成果表明:土工格室这种材料更耐低温，土工格室用于支撑管路及下水道，且具有较好的抗老化性能，可适用于多年冻土地区路基坡面防护，并根据试验结果给出高原冻土地段土工格室护坡处理措施应注意的要点。

　　柔性护坡是边坡防护常用的一种形式。在高原冻土区修筑铁路路基后，致使多年冻土地基温度场及其稳定性发生变化，其结果通常是下伏多年冻土温度升高、多年冻土融化而引起路基变形。为适应多年冻土区高路堤的热稳定场和温度场的周期变化，对柔性防护并进行轻型支挡新结构的研究就显得十分有必要了。

　　土工格室+粗颗粒土护坡能充分发挥格室侧向约束和延展性优点，粗颗粒土对于防止聚冰以及保温都将产生积极作用。因此，需要对土工格室+粗颗粒土护坡这种柔性制成品、拼装铺设坡面防护开展试验研究，本试验主要目的是研究高原冻土地段土工格室+粗颗粒柔性结构加固、防护路堤边坡的工程效果和适用条件，研究该材料在多年冻土地区应用的合理性和可靠性，为后续多年冻土区新建铁路路基边坡防护设计和施工提供参考依据。

　　试验段位于沱沱河盆地冲洪积平原上，地形开阔，稍有起伏。地层出露主要为第四系全新统洪积地层、风积细砂及下第三系互层泥岩、砂岩。地表水主要为各冲沟季节性洪水，地下水主要为冻土层上水，其主要受大气降水及暖季冻结层融化水补给。地震烈度为7度。该段年平均地温0℃～-0.5℃，工程地质为融区和多年冻土过渡带段。不良地质现象主要为半固定沙丘、沙地。特殊地质问题主要为冻土，无其他不良冻土现象。