线下路基及框构基坑开挖与防护技术

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1、线下路基及框构基坑开挖与防护技术黄平HUANGPing（中铁航空港集团辽宁工程有限公司，沈阳110135）（ChinaRaileselectionandthestabilityoftheoldroadbedlongitudinalslope,andproposesthepitexcavationandprotectionmeasuresoftheroadbedundertheline..jyqk，原路基填料大致为中风化的山皮土。铁路两侧地势较平坦，为水田区，地下水位高、地层由上至下为种植土层、中砂层、粗砂层和粉质粘土层。框构桥顺铁路线方向长86.13m，轴长10.6m，桥高9.0m，底

2、板位于原地表以下2m多深，底板底设30cm碎石垫层和10cm混凝土垫层。2施工方案选择线路路基开挖在线路加固完成后进行，采用从上往下分层开挖，先挖除钻孔桩操作平台再开挖原路基土，分层厚度按不大于2.0m控制，旧路基开挖宜从框构一侧向另一侧进行，以便逐步架空线路。靠近顶部吊轨梁附近需全部采用人工配合PC60等小型挖机进行开挖装车，自卸汽车运土。要重点控制框构两侧路基刷坡控制并及时防护，按设计要求的底宽单侧比框构底宽出1.3m、边坡1:1.5控制（详见图1），以确保两端铁路路基的稳定。为确保铁路路基安全，减少雨水冲刷对路基的不良影响，路基开挖面边坡边坡和防护可进行稳定性分析，必要时挂网喷射

3、混凝土防护。根据设计图纸地质状况柱状图可知，框构桥工作基坑坑底位于松散、饱和且含少粘性土的砂层，地下水位高出坑底近2.5m。如果直接采用明挖法开挖基坑，坑壁可能因沙涌导致坍塌，从而影响铁路路基的稳定。为此，在开挖路基土至原地面处后，应在基坑范围挖几个2m深的探坑，以便确认原路基底的地基处理情况。如确实存在涌水流砂时，采用在基坑四周施工双排高压旋喷桩止水帷幕，止水帷幕平面尺寸为工作基坑结构尺寸每侧加宽2m，并待桩体达到强度要求后再进行基坑开挖作业，开挖按从一端向另一端进行，最后剩余部分后退式挖除。以确保基坑和既有线路基安全，旋喷桩止水帷幕布置详见图2所示。3旧路基纵向边坡稳定性分析旧路基

4、主要采用风化的山皮土及粘土进行填筑，经过填筑分层压实和多年的运行，路基土体经过风化和雨水等的作用，已基本重新结块组合。土为粘性土质，通过查相关手册和试验验证确定基本参数为：土的粘聚力c=5kPa，内摩擦角Φ=24°，容重γ=17kN/m3。此处路基纵向边坡采用查《建筑施工手册》和用直线法先计算稳定坡度，并按一定安全系数选择合适的坡度角。（也可采用圆弧破裂面法（条分法）对土坡稳定性进行分析验证，由于此法较繁琐，此处不予验证。）取框构桥处路堤平均高度6.5m进行边坡稳定性验算。按《铁路桥涵设计基本规范要求》的要求，列车静活载对路基边坡侧向土压力应按列车静活载换算成当量均布土层厚度进行计算。

5、将列车静活载换算成土柱高。按最不利的情况，即当列车车头行驶至边坡坡顶的和线路加固接头处时，按下式换算土柱高，列车活载图示如图3、图4。铁路列车荷载采用特种荷载轴重为250kN控制设计，选取图示的37.5m长进行计算。考虑列车限速30km/h，冲击系数λ取1.15，不考虑制动力。列车静荷载：P=NQ=（250*5+92）*1.15=1541kN根据土层换算高度公式：式中：N——横向分布车数，单车道，双车道；Q——每一辆车的重量，kN；（本处其与N一起组成列车荷载为1541kN）；L——车前后轴的总距，m，（本处取轨枕宽度为2.5m）；B——横向分布车辆轮胎最外缘之间总距，m，（本处取计算

6、长度37.5m）。选开挖放坡的坡度为45°，则边坡稳定性安全系数为：K=tan60.9°/tan45°=1.8，非常安全。考虑到现场实际还有防护桩对边坡进行部分防护，哪怕对列车荷载和土质参数进行界定选择时有些偏差，按1:1（即45°）对框构两侧的线路进行放坡应该还是比较安全的。同时基于对施工期间可能破坏坡面造成不安全因素，采用了对坡面挂钢筋网并喷射5cm厚混凝土进行防护的方案，确保施工和行车安全万无一失。4线下路基土开挖与防护实施4.1线下旧路基土开挖线路加固完成后，开始按设计尺寸挖除钻孔桩操作平台及扣轨梁下面的路基土方。挖方采用水平分层开挖，自上而下开挖，分层厚度按不大于2.0m控制

7、。靠近顶部吊轨梁附近需全部采用人工配合PC60等小型挖机进行开挖，其余均采用PC220挖掘机开挖装车，自卸汽车运土，并就近利用与相应路基上；在挖掘过程中所有机械严禁碰挂桩基和纵横梁等。开挖宜从远离斜坡道一侧向另一端进行，以便逐步架空线路，严禁从路基底部掏洞式开挖，开挖框构两侧路基时要严格按经稳定性分析确定的方案进行，按1:1进行刷坡，刷坡前放好开挖线，确保一次刷坡到位，防止超挖后进行回填的情况出现，边坡防护应紧跟施工，刷完一侧及时挂网喷砼防护。