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浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法
作者：李志雪
来源：《江苏商报·建筑界》2013年第09期
摘要：随着高速铁路的建设与发展，列车运行的安全性和稳定性日益突出，在多次重复列车荷载作用下所产生的累积沉降和不均匀下沉造成轨道的不平顺，将影响列车的运行速度和线路养护，因此高速铁路对路基的工后沉降提出了严格的要求。本文简单介绍了路基工后沉降的定义与组成，并考虑超载对主固结沉降的影响，通过利用砂井固结解析理论计算出主固结沉降，推导出高速铁路工后沉降的计算式。
关键词：高速铁路；路基；工后沉降；计算方法
1. 路基工后沉降的定义和组成
路基在填筑过程中（至铺轨前）所产生的沉降称为施工沉降，这部分沉降可以采用填补加高来解决。路基在铺轨完成后所产生的沉降称为工后沉降，这部分沉降只能以抬道补碴来调整，它直接影响到线路养护维修工作量和高速铁路的运营能力。路基工后沉降由路基填土压密下沉、行车引起的基床累积变形和软土地基产生的工后沉降三部分组成。
1.1路基填土压密下沉
路基填土压密下沉，是由填土的自重引起的，它发生在两个阶段：一是施工阶段的下沉，不计入工后沉降；二是施工完成后对后期运营有影响的工后沉降。由散体材料填筑而成的路基本体产生一定的压密下沉是正常的，其大小取决于填料和施工质量。如果下沉量较大，说明填土的压实度不足、强度低，容易造成不均匀变形。
目前世界各国关于路堤填土的压密下沉通常是通过压实密度予以保证的。例如其中较具
代表性的日本对填土的压实质量采用值作指标，为了保证填土具有足够的强度，规定了MPa/m的控制标准，并对满足此条件的许多工点进行了实测，日本的经验认为，路基本体的
压密沉降约为填土高度的0.1%～0.3%（砂性土）和0.5%～2.0%（粘性土），并在通车后一年的时间内渐趋稳定。还有如西班牙在修建高速铁路时，曾对20多处路堤在施工期间和施工以后的沉降进行观测，得出工后沉降约为填土高度的0.1%～0.4%。
在我国，为保证填土具有足够的强度和控制路基的工后沉降，规定路基的填料和压实必须有严格的标准。根据《京沪高速铁路设计暂行规定》，基床由表层和底层组成，表层厚度为0.7m，底层厚度为2.3m，具体的压实标准见表1-1～表1-3。
表1-1 级配碎石基床表层压实标准