淺論礦區(qū)鐵路塌陷區(qū)段路基下沉的加固
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摘要：礦區(qū)鐵路為非開采保護(hù)建筑，部分地段受地下煤炭開采的影響，不可避免的出現(xiàn)下沉而影響上部鐵路建筑，干擾正常運(yùn)輸，特別對(duì)鐵路行車的安全構(gòu)成威脅。因此，必須采取切實(shí)可行的措施，加固塌陷區(qū)段路基下沉，以保持正常的運(yùn)輸。
Abstract: Railway is non- mining protect building in mining district, and part of section are effected by underground coal mining, so inevitably appears sinking and affects the upper part of the railway building, affecting normal transport, in particular threat the safety of railway traffic. Therefore, we must take practical measures, and steady embankment collapsed section sinking, in order to maintain normal transport.
關(guān)鍵詞：礦區(qū)；鐵路；路基
Key words: mining district；railway；subgrade
0 引言
礦區(qū)鐵路是煤礦企業(yè)地面運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，運(yùn)輸工作的質(zhì)量主要體現(xiàn)在運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?，而運(yùn)輸質(zhì)量的好壞與線路的質(zhì)量有直接的關(guān)系。線路的質(zhì)量取決于路基的質(zhì)量，路基是承受車輛、軌道道床等上部結(jié)構(gòu)傳來的動(dòng)、靜荷載，然后傳遞到大地上。路基狀態(tài)的堅(jiān)固、穩(wěn)定是列車安全運(yùn)營的關(guān)鍵。
1 線路下沉前路基加固的準(zhǔn)備工作
根據(jù)預(yù)計(jì)下沉量算出路基加寬邊界，加固由邊界線開始向原路基邊坡加固，通過重車輾壓和自然沉降使加寬后的路基有一個(gè)穩(wěn)定基礎(chǔ)。在下沉活躍期前，可在預(yù)加寬的路基兩側(cè)由外向內(nèi)用矸石預(yù)加高路基，并在線路兩側(cè)由內(nèi)向外散布道碴，以備起道時(shí)用。路基采用矸石填充加固，預(yù)計(jì)加寬的尺寸根據(jù)預(yù)計(jì)下沉量和路基頂面寬度及邊坡穩(wěn)定性來確定。路肩寬度根據(jù)作業(yè)器具堆放、下道避車、汽車自卸等因素確定，路基邊坡坡度由填充材料穩(wěn)定性確定，通常土為1:1.5、片石為1:1.3、矸石填充邊坡坡度為1:1.25，用裝載機(jī)、自卸車裝卸。路基底面寬度根據(jù)以上因素，用公式表示B=2×[1.5（H+h）]+6。式中：B為路基底面寬度。H為預(yù)計(jì)下沉量。
?。▎挝唬篗。）h為原路肩高度。（單位：M）。
2 路基加固的方法
路基加固方法分路基預(yù)加寬、預(yù)加高兩部分。路基加寬應(yīng)從底部地面開始，底部路基加寬應(yīng)一次完成，并分層夯實(shí)。預(yù)加高部位應(yīng)按矸石邊坡穩(wěn)定系數(shù)隨加高隨收縮，并應(yīng)注意與原路基搭接處的夯實(shí)，預(yù)加高部位一定要注意鐵路限界，必須遵守《工務(wù)安全規(guī)則》規(guī)定的器具、材料堆放要求。機(jī)動(dòng)車輛作業(yè)要注意鐵路限界，并注意行車安全。有火車通過時(shí)應(yīng)停止作業(yè)。
為保持路基兩側(cè)排水通暢，在路基加固前應(yīng)預(yù)先延長涵洞，并預(yù)留沉降縫。涵洞延長長度為路基基底加寬后寬度減去涵洞原有長度。在線路下沉前將下沉區(qū)內(nèi)的鋼筋混凝土枕更換成彈性較好且質(zhì)輕的木枕，減少抬道強(qiáng)度，以利于今后的養(yǎng)護(hù)維修，穩(wěn)沉后再換成鋼筋混凝土軌枕。下沉前應(yīng)預(yù)先測量出軌面相對(duì)高程，以便穩(wěn)沉后線路恢復(fù)到原狀態(tài)。涵渠、路基附屬物應(yīng)預(yù)先加長、補(bǔ)齊，沿路基鋪設(shè)的信號(hào)、通訊電纜應(yīng)采用預(yù)留沉降外掛法，穩(wěn)沉后再重新鋪設(shè)。
3 起道作業(yè)
起道作業(yè)中可預(yù)留下沉量，即將要下沉的線路起成符合規(guī)定坡道。預(yù)留下沉量應(yīng)在線路緩沉?xí)r和車流密度小的前提下作業(yè)，可減少下沉后搶修抬道工作量。塌陷區(qū)段路基下沉線路作業(yè)中不能按常規(guī)作業(yè)，在了解行車間隔時(shí)間長的情況下，可大抬道，長距離抬道。利用列車間隔作業(yè)時(shí)，應(yīng)以起道順坡為主，起道作業(yè)中須按規(guī)定打鎬，列車輾壓后，必須二次找細(xì)，消滅暗坑及空掉板。曲線地段應(yīng)對(duì)上股重點(diǎn)搗固，防止由于作業(yè)不當(dāng)造成線路出現(xiàn)不均勻沉降，危及行車安全。《工務(wù)維修規(guī)則》規(guī)定線路抬道量在50mm以上要辦理封鎖施工手續(xù)，而下沉區(qū)在活躍期每天的下沉量在200mm左右，且持續(xù)時(shí)間較長，為避免頻繁擾動(dòng)道床，確定一次起道量為150mm。塌陷區(qū)段路基下沉線路加固作業(yè)中必須在線路兩側(cè)設(shè)專人防護(hù)，施工前應(yīng)了解車流情況，并派防護(hù)員在車站通過對(duì)講機(jī)與工地防護(hù)員定時(shí)聯(lián)系，以便工地負(fù)責(zé)人隨時(shí)了解行車情況。在線路下沉期間要限制車速以確保行車安全，活躍期限速5km/h，非活躍期限速15km/h。
4 拔道作業(yè)
在拔道作業(yè)中，直線地段采用目測撥道法，人工撥道與機(jī)撥相結(jié)合。撥道時(shí)撥道量應(yīng)大于線路偏移量，加大軌枕端道床寬度并夯實(shí)，以保證道床提供足夠的橫向阻力。曲線地段應(yīng)采用目測撥道與正失撥道相結(jié)合，以保證曲線園順。在線路日常維修作業(yè)中找水平作業(yè)量較少，但在塌陷區(qū)段路基下沉線路加固作業(yè)中，由于道床不堅(jiān)實(shí)（松散），路基沉降不均勻，所以水平變化相當(dāng)頻繁，應(yīng)根據(jù)下沉預(yù)計(jì)和采面掘進(jìn)情況，定時(shí)地檢查和觀測線路變化，根據(jù)線路變化情況安排施工維修計(jì)劃。由于路基不間斷地下沉、偏移，起、撥道作業(yè)不可能每時(shí)每刻進(jìn)行，所以線路隨路基下沉后，由于列車輾壓及自重等原因，線路向最大沉降量處移動(dòng)，導(dǎo)致沉降量大處軌逢受壓小或成瞎縫，沉降量小或暫時(shí)不下沉處軌逢受拉伸變大，超過構(gòu)造軌縫，甚至拉彎、拉斷接頭螺栓，危及行車安全，加速線路狀態(tài)變化。
5 路基加固的注意事項(xiàng)
軌縫小或瞎縫地段，當(dāng)軌溫變化大時(shí)，鋼軌不能有效伸縮，造成鋼軌應(yīng)力集中，曲線地段加劇曲線方向變化，易造成線路漲軌、跑道。因此，在起、撥道前應(yīng)先調(diào)查線路軌縫情況，以避免因作業(yè)不當(dāng)引起線路漲軌、跑道，影響行車安全?，F(xiàn)場應(yīng)備足幾臺(tái)大噸位軌縫調(diào)整器和適量短軌頭及縮短軌，以防不測時(shí)應(yīng)急用，減少中斷運(yùn)輸時(shí)間。在線路下沉變形影響行車安全的情況下必須辦理封鎖手續(xù)，維修完線路后，須認(rèn)真檢查線路及施工機(jī)具，確認(rèn)不影響行車安全后方可放行列車。下沉前應(yīng)預(yù)先測量出軌面相對(duì)高程，以便穩(wěn)沉后線路恢復(fù)到原狀。涵渠、路基附屬物應(yīng)預(yù)先加長、補(bǔ)齊，沿路基鋪設(shè)的通信、通訊電纜應(yīng)采用預(yù)留沉降外掛法，穩(wěn)沉后再重新鋪設(shè)。對(duì)于線路下沉量大，下沉速度快的線路，必須組織得當(dāng)，路礦雙方密切配合，及時(shí)互通信息，控制采面推進(jìn)速度（5m/d以內(nèi)），根據(jù)下沉情況適時(shí)限制車速。定時(shí)檢查線路，注意觀測線路變化情況。由于礦區(qū)鐵路塌陷區(qū)段路基下沉在技術(shù)和時(shí)間上都有嚴(yán)格的要求，必需有針對(duì)性地加固路基，保證邊坡不低于原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，盡量提高一次起道高度，延長起道作業(yè)周期，減少對(duì)道床的擾動(dòng)，消除潛在隱患，保持軌道的相對(duì)穩(wěn)定。
6 結(jié)語
礦區(qū)鐵路塌陷區(qū)段路基下沉的加固，既要保證運(yùn)輸安全，又要保證礦方采煤，帶有極大的風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過不斷探索、研究、實(shí)踐，必將產(chǎn)生極為顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且在全國同行業(yè)中具有很高的推廣價(jià)值和指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]中華人民共和國鐵路線路維修規(guī)則[M].北京:中國鐵道出版社,2001.6.
煤炭工業(yè)鐵路技術(shù)管理規(guī)程[M].中國鐵道出版社,1996,12.
中華人民共和國國家煤炭工業(yè)局.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程[Z].2000,5.
王金莊，邢安仕，吳立新.礦山開采沉陷及其損害防治[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,1995.
Abstract: Railway is non- mining protect building in mining district, and part of section are effected by underground coal mining, so inevitably appears sinking and affects the upper part of the railway building, affecting normal transport, in particular threat the safety of railway traffic. Therefore, we must take practical measures, and steady embankment collapsed section sinking, in order to maintain normal transport.
關(guān)鍵詞：礦區(qū)；鐵路；路基
Key words: mining district；railway；subgrade
0 引言
礦區(qū)鐵路是煤礦企業(yè)地面運(yùn)輸?shù)拇髣?dòng)脈，運(yùn)輸工作的質(zhì)量主要體現(xiàn)在運(yùn)輸?shù)男屎桶踩?，而運(yùn)輸質(zhì)量的好壞與線路的質(zhì)量有直接的關(guān)系。線路的質(zhì)量取決于路基的質(zhì)量，路基是承受車輛、軌道道床等上部結(jié)構(gòu)傳來的動(dòng)、靜荷載，然后傳遞到大地上。路基狀態(tài)的堅(jiān)固、穩(wěn)定是列車安全運(yùn)營的關(guān)鍵。
1 線路下沉前路基加固的準(zhǔn)備工作
根據(jù)預(yù)計(jì)下沉量算出路基加寬邊界，加固由邊界線開始向原路基邊坡加固，通過重車輾壓和自然沉降使加寬后的路基有一個(gè)穩(wěn)定基礎(chǔ)。在下沉活躍期前，可在預(yù)加寬的路基兩側(cè)由外向內(nèi)用矸石預(yù)加高路基，并在線路兩側(cè)由內(nèi)向外散布道碴，以備起道時(shí)用。路基采用矸石填充加固，預(yù)計(jì)加寬的尺寸根據(jù)預(yù)計(jì)下沉量和路基頂面寬度及邊坡穩(wěn)定性來確定。路肩寬度根據(jù)作業(yè)器具堆放、下道避車、汽車自卸等因素確定，路基邊坡坡度由填充材料穩(wěn)定性確定，通常土為1:1.5、片石為1:1.3、矸石填充邊坡坡度為1:1.25，用裝載機(jī)、自卸車裝卸。路基底面寬度根據(jù)以上因素，用公式表示B=2×[1.5（H+h）]+6。式中：B為路基底面寬度。H為預(yù)計(jì)下沉量。
?。▎挝唬篗。）h為原路肩高度。（單位：M）。
2 路基加固的方法
路基加固方法分路基預(yù)加寬、預(yù)加高兩部分。路基加寬應(yīng)從底部地面開始，底部路基加寬應(yīng)一次完成，并分層夯實(shí)。預(yù)加高部位應(yīng)按矸石邊坡穩(wěn)定系數(shù)隨加高隨收縮，并應(yīng)注意與原路基搭接處的夯實(shí)，預(yù)加高部位一定要注意鐵路限界，必須遵守《工務(wù)安全規(guī)則》規(guī)定的器具、材料堆放要求。機(jī)動(dòng)車輛作業(yè)要注意鐵路限界，并注意行車安全。有火車通過時(shí)應(yīng)停止作業(yè)。
為保持路基兩側(cè)排水通暢，在路基加固前應(yīng)預(yù)先延長涵洞，并預(yù)留沉降縫。涵洞延長長度為路基基底加寬后寬度減去涵洞原有長度。在線路下沉前將下沉區(qū)內(nèi)的鋼筋混凝土枕更換成彈性較好且質(zhì)輕的木枕，減少抬道強(qiáng)度，以利于今后的養(yǎng)護(hù)維修，穩(wěn)沉后再換成鋼筋混凝土軌枕。下沉前應(yīng)預(yù)先測量出軌面相對(duì)高程，以便穩(wěn)沉后線路恢復(fù)到原狀態(tài)。涵渠、路基附屬物應(yīng)預(yù)先加長、補(bǔ)齊，沿路基鋪設(shè)的信號(hào)、通訊電纜應(yīng)采用預(yù)留沉降外掛法，穩(wěn)沉后再重新鋪設(shè)。
3 起道作業(yè)
起道作業(yè)中可預(yù)留下沉量，即將要下沉的線路起成符合規(guī)定坡道。預(yù)留下沉量應(yīng)在線路緩沉?xí)r和車流密度小的前提下作業(yè)，可減少下沉后搶修抬道工作量。塌陷區(qū)段路基下沉線路作業(yè)中不能按常規(guī)作業(yè)，在了解行車間隔時(shí)間長的情況下，可大抬道，長距離抬道。利用列車間隔作業(yè)時(shí)，應(yīng)以起道順坡為主，起道作業(yè)中須按規(guī)定打鎬，列車輾壓后，必須二次找細(xì)，消滅暗坑及空掉板。曲線地段應(yīng)對(duì)上股重點(diǎn)搗固，防止由于作業(yè)不當(dāng)造成線路出現(xiàn)不均勻沉降，危及行車安全。《工務(wù)維修規(guī)則》規(guī)定線路抬道量在50mm以上要辦理封鎖施工手續(xù)，而下沉區(qū)在活躍期每天的下沉量在200mm左右，且持續(xù)時(shí)間較長，為避免頻繁擾動(dòng)道床，確定一次起道量為150mm。塌陷區(qū)段路基下沉線路加固作業(yè)中必須在線路兩側(cè)設(shè)專人防護(hù)，施工前應(yīng)了解車流情況，并派防護(hù)員在車站通過對(duì)講機(jī)與工地防護(hù)員定時(shí)聯(lián)系，以便工地負(fù)責(zé)人隨時(shí)了解行車情況。在線路下沉期間要限制車速以確保行車安全，活躍期限速5km/h，非活躍期限速15km/h。
4 拔道作業(yè)
在拔道作業(yè)中，直線地段采用目測撥道法，人工撥道與機(jī)撥相結(jié)合。撥道時(shí)撥道量應(yīng)大于線路偏移量，加大軌枕端道床寬度并夯實(shí)，以保證道床提供足夠的橫向阻力。曲線地段應(yīng)采用目測撥道與正失撥道相結(jié)合，以保證曲線園順。在線路日常維修作業(yè)中找水平作業(yè)量較少，但在塌陷區(qū)段路基下沉線路加固作業(yè)中，由于道床不堅(jiān)實(shí)（松散），路基沉降不均勻，所以水平變化相當(dāng)頻繁，應(yīng)根據(jù)下沉預(yù)計(jì)和采面掘進(jìn)情況，定時(shí)地檢查和觀測線路變化，根據(jù)線路變化情況安排施工維修計(jì)劃。由于路基不間斷地下沉、偏移，起、撥道作業(yè)不可能每時(shí)每刻進(jìn)行，所以線路隨路基下沉后，由于列車輾壓及自重等原因，線路向最大沉降量處移動(dòng)，導(dǎo)致沉降量大處軌逢受壓小或成瞎縫，沉降量小或暫時(shí)不下沉處軌逢受拉伸變大，超過構(gòu)造軌縫，甚至拉彎、拉斷接頭螺栓，危及行車安全，加速線路狀態(tài)變化。
5 路基加固的注意事項(xiàng)
軌縫小或瞎縫地段，當(dāng)軌溫變化大時(shí)，鋼軌不能有效伸縮，造成鋼軌應(yīng)力集中，曲線地段加劇曲線方向變化，易造成線路漲軌、跑道。因此，在起、撥道前應(yīng)先調(diào)查線路軌縫情況，以避免因作業(yè)不當(dāng)引起線路漲軌、跑道，影響行車安全?，F(xiàn)場應(yīng)備足幾臺(tái)大噸位軌縫調(diào)整器和適量短軌頭及縮短軌，以防不測時(shí)應(yīng)急用，減少中斷運(yùn)輸時(shí)間。在線路下沉變形影響行車安全的情況下必須辦理封鎖手續(xù)，維修完線路后，須認(rèn)真檢查線路及施工機(jī)具，確認(rèn)不影響行車安全后方可放行列車。下沉前應(yīng)預(yù)先測量出軌面相對(duì)高程，以便穩(wěn)沉后線路恢復(fù)到原狀。涵渠、路基附屬物應(yīng)預(yù)先加長、補(bǔ)齊，沿路基鋪設(shè)的通信、通訊電纜應(yīng)采用預(yù)留沉降外掛法，穩(wěn)沉后再重新鋪設(shè)。對(duì)于線路下沉量大，下沉速度快的線路，必須組織得當(dāng)，路礦雙方密切配合，及時(shí)互通信息，控制采面推進(jìn)速度（5m/d以內(nèi)），根據(jù)下沉情況適時(shí)限制車速。定時(shí)檢查線路，注意觀測線路變化情況。由于礦區(qū)鐵路塌陷區(qū)段路基下沉在技術(shù)和時(shí)間上都有嚴(yán)格的要求，必需有針對(duì)性地加固路基，保證邊坡不低于原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，盡量提高一次起道高度，延長起道作業(yè)周期，減少對(duì)道床的擾動(dòng)，消除潛在隱患，保持軌道的相對(duì)穩(wěn)定。
6 結(jié)語
礦區(qū)鐵路塌陷區(qū)段路基下沉的加固，既要保證運(yùn)輸安全，又要保證礦方采煤，帶有極大的風(fēng)險(xiǎn)，經(jīng)過不斷探索、研究、實(shí)踐，必將產(chǎn)生極為顯著的經(jīng)濟(jì)效益，而且在全國同行業(yè)中具有很高的推廣價(jià)值和指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn)：
[1]中華人民共和國鐵路線路維修規(guī)則[M].北京:中國鐵道出版社,2001.6.
煤炭工業(yè)鐵路技術(shù)管理規(guī)程[M].中國鐵道出版社,1996,12.
中華人民共和國國家煤炭工業(yè)局.建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程[Z].2000,5.
王金莊，邢安仕，吳立新.礦山開采沉陷及其損害防治[M].北京：煤炭工業(yè)出版社,1995.