任务二 铁路路基施工
路基是为满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物，是轨道的基础，承受着轨道及机车车辆的静荷载和动荷载，并将荷载向地基深处传递扩散。在纵断面上，路基必须保证轨顶需要的高程；在平面上，路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的轨道线路。在轨道工程的发展史上，路基为轨道结构的不断更新、改善和轨道定型化提供了必要的条件。
为了使路基正常工作，路基工程的要求有如下几点：
（1）应满足必须平顺，路基面有足够宽度和上方限界。
（2）路基必须坚固与稳定，减少运营期的下沉量。
（3）路基设计和施工应满足技术经济要求。
观察与思考
路基由哪几部分组成？路基本体由哪些部分组成？路基是如何进行坡面防护的？路基排水设施有哪几种？路堤、路堑施工有哪些注意事项？路堤、路堑都有哪些施工流程？接下来就对此内容进行学习。
2.2.1 路基工程组成
路基工程主要由路基本体、路基防护和加固建筑物、路基排水设施和地基处理等几部分组成。
1.路基本体
路基本体是直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分，如路堤、路堑等。它是路基工程中的主体建筑物，通常由路基面、路肩、基床、边坡等部分组成，如图2-10所示。
图2-10 路基工程的组成
1）路基顶面
路基顶部的表面部分称为路基顶面（简称路基面，又称基床面）。在路堑中为堑体开挖后形成的构造面。
（1）路基顶面形状。根据路基顶面形状，路基顶面分为有路拱、无路拱两种形式。
从路基面边缘向中间拱起的部分称为路拱，路拱大部分或全部被道砟覆盖。非渗水土路基均需设置路拱，以利横向排水。路基面形状应设计为三角形路拱，应由路基中心线向两侧设4％的人字排水坡。曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。
（2）路基面宽度。路基面宽度是指从路基一侧的路肩边缘到另一侧路肩边缘之间的距离。路基面宽度应根据线路数目、线间距、轨道结构尺寸、曲线加宽、路肩宽度、是否有接触网立柱等计算确定。
2）路肩
路肩是路基顶面中道床覆盖以外的部分。
3）基床
铁路路基面以下受到列车动荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围称为基床。基床土承受列车荷载产生的动应力，在它的长期重复作用下，基床容易发生破坏或是产生过大的有害变形，从而影响正常的铁路运输。因此，基床是铁路路基最重要的关键部位。
铁路路基，特别是高速铁路路基一般由以下几部分组成：基床表层、基床底层、路堤本体和地基，如图2-11所示。基床表层填料应采用级配碎石、级配砂砾石和沥青混凝土。基床底层应选用A、B组填料或改良土，块石类作为基床底层填料时，应级配良好，其粒径不大于10cm。基床底层的顶部和基床顶部以下填料的部位的顶部应设4％的人字排水坡。
图2-11 路基基床
4）边坡
边坡是指为保证路基稳定，在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。有路堤边坡和路堑边坡之分，是影响路基稳定的重要因素。路堤边坡坡度应根据填料或土质的物理力学性质、边坡高度、轨道、列车荷载和地基工程地质条件确定。路堑边坡、路堑边坡坡度是根据路堑深度和地层性质确定的。
2.路基防护和加固建筑物
路基防护和加固建筑物，属路基施工附属工程，如挡土墙、护坡等。
路基防护通常情况下分为坡面防护和冲刷防护两种类型。
坡面防护主要是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减少温度及湿度变化的影响，防止或延缓软弱岩土表面的风化、剥落等演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性。路基坡面防护常用的措施有植物防护、喷护、挂网喷护、干砌片石护坡、浆切片石护坡、浆切片石或混凝土骨架护坡、浆切片石护墙等类型。
路基冲刷防护工程，分为直接防护和间接防护两种。直接防护类型有植物防护、抛石防护、干砌片石防护、浆切片石防护、石笼防护和浸水挡土墙等；间接防护类型有丁坝和顺坝等。
3.路基排水设施
路基排水设施也属于路基施工附属工程，例如排除地面水的排水沟、侧沟、天沟和排除地下水的排水槽、渗水暗沟、深水隧洞等。
路基各种病害和变形的产生，都与地面水和地下水的浸湿和冲刷等破坏作用有关。要保证路基的稳定，提高路基的抗变形能力，必须采用相应的排水措施，以消除或减轻地面水和地下水的危害，使路基处于干燥状态。路基排水根据排水设施的不同作用，可分为地面排水和地下排水两大类。
路基地面排水设施包括排水沟、侧沟、天沟、截水沟、跌水沟及急流槽等，如图2-12所示。
图2-12 地面排水设施示意图
常用的地下排水设施有明沟与排水槽、渗水暗沟、边坡渗沟、支撑渗沟、深水隧洞、水平钻孔、立式积水渗井等。
4.地基处理
地面往下，因地基的强度不足或者不能满足设计要求，需要进行地基处理，地基处理也属于路基施工附属工程。铁路工程地基处理的方法有：换填、抛石挤淤、填筑排水砂垫层、铺设土工合成材料加筋垫层、套管法（沉管法）施工砂桩、袋装砂井、塑料排水板、挤密砂桩、碎石桩、粉体喷射搅拌桩、浆体喷射搅拌桩、高压旋喷桩、水泥粉煤灰碎石桩（CFG）、水泥砂浆桩（CMS）、多向搅拌桩（MMP）、强夯、重锤夯实、真空预压、堆载预压等。
2.2.2 铁路路堤、路堑施工
1.铁路路堤施工
铁路路堤的构造自下至上一般为：地基、基床以下路堤、基床底层、基床表层。我国的普通铁路和客运专线铁路路堤构造基本相同，仅各个构造层所选用的材料、厚度及其检测验收标准不同。
铁路路堤施工流程为：施工准备、铺筑试验段、测量放样、挖排水沟、地基处理、分层填土、摊铺整平、洒水晾晒、碾压密实、检测签证和路基修整。
填筑要求：
（1）填筑包心路堤时，宜将渗水性能弱的填料填筑在堤心部分，渗水性能强的填料填筑在路堤两侧。碾压时填料的含水量应严格控制，其施工含水量应控制在最优含水量的-3％～+2％范围以内。
（2）不同种类的填料不得混杂填筑，每一水平层的全宽应采用同一种填料。当渗水土填在非渗水土上时，非渗水土层顶面应向两侧做成不小于4％的排水坡。
（3）路堤应纵向分层填筑压实，填层应整平，厚度均匀，压实层表面应大致平整。每层压实表面应做成不小于2％的横向排水坡。
（4）碾压时，各区段交接处应重叠压实，纵向搭接长度不得小于2m，纵向行与行之间的轨迹重叠压实不小于0.3m，横向同层接头处重叠压实不小于1m，上下两层填筑接头应错开不小于3m。
（5）两端路堤接头处，每层端头应预留2～3m长的搭接台阶。
（6）严禁雨天进行非渗水土的填筑作业。
2.铁路路堑施工
铁路路堑的构造自下至上一般为：路堑基床底层、路堑基床表层、路堑排水系统（路堑侧沟、路堑堑顶天沟、吊沟等）、路堑边坡。
铁路路堑施工流程为：施工准备、场地清理、测量放样、堑顶沟槽、机械（人工）开挖、边坡及防护、检测签证和路基修整成型。
开挖方法：路堑开挖应根据地形情况、岩层产状、路堑断面形式、路堑连续长度及施工季节，结合施工组织设计安排等选用，如表2-1所示。
表2-1 路堑开挖方法
续上表
开挖要求：上至下进行，严禁掏底开挖。对不稳定的土质路堑边坡应进行加固。开挖和边坡加固有特别要求时，则应按设计要求办理。在岩石的走向、倾斜不利于边坡稳定及施工安全的地段，应顺层开挖，并采取减弱施工振动的措施。