《高速鐵路路基工程》PPT課件

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1、高速鐵路路基工程中國鐵道科學(xué)研究院2002年11月27日321.5km/h雙線標(biāo)準(zhǔn)路堤橫斷面(350km/h)606060基床以下路基壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)改良細(xì)粒土砂類土及細(xì)礫土碎石類及粗礫土地基系數(shù)K30(MPa/m)≥90≥110≥130變形模量Ev2（MPa）≥45≥45≥45孔隙率n（%）＜31＜31壓實(shí)系數(shù)K≥0.92注：EV2檢測時(shí)，EV2/EV1≤3.0。高速鐵路路基技術(shù)特點(diǎn)路基按照結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)，填料和壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)高；嚴(yán)格控制路基變形和工后沉降；路橋及橫向構(gòu)筑物間設(shè)置過渡段；路基動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)；地基處理類型多。路基填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高基床

2、表層采用級(jí)配碎石強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，K30、Ev2、Evd、n指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求?；驳讓硬捎肁、B組或改良土填筑，K30、Ev2、K、n滿足設(shè)計(jì)要求基床以下路基采用A、B、C組或改良土填筑，K30、Ev2、K、n滿足設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制路基變形和工后沉降工后沉降是高速鐵路路基設(shè)計(jì)的主要控制因素，路基發(fā)生強(qiáng)度破壞之前，已經(jīng)出現(xiàn)了不能容許的變形；我國對(duì)無砟軌道的路基工后沉降要求一般不應(yīng)超過扣件可調(diào)高量15mm，路橋路隧差異沉降不超過5mm。路橋及橫向構(gòu)筑物間設(shè)置過渡段路橋及橫向構(gòu)筑物間的過渡段，是以往設(shè)計(jì)及施工中的薄弱環(huán)節(jié)，也是既有線發(fā)生路

3、基病害的重要部位。由于橋臺(tái)與路堤的剛度相差顯著，高速列車通過時(shí)對(duì)軌道結(jié)構(gòu)及列車自身會(huì)產(chǎn)生沖擊，從而降低列車運(yùn)行的平穩(wěn)性和舒適度，加快結(jié)構(gòu)物和車輛的損壞。為保證列車高速運(yùn)行時(shí)的平穩(wěn)舒適，對(duì)路橋過渡段采用了剛度過渡的設(shè)計(jì)方法。在橋臺(tái)后一定范圍內(nèi)，采用剛度較大的級(jí)配碎石作為過渡填筑段，與路堤相接處采用1：2的斜坡過渡。路基動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)為了有效地控制工后沉降量及沉降速率，需要開展路基動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。根據(jù)沉降觀測資料及沉降發(fā)展趨勢、工期要求等，采取相應(yīng)的措施，如調(diào)整預(yù)壓土高度，確定預(yù)壓土卸荷時(shí)間，以及鋪軌前對(duì)路基進(jìn)行評(píng)估及合理確定鋪軌時(shí)間，以

4、確保鋪軌后路基工后沉降量與沉降速率控制在允許范圍內(nèi)。路基動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的成果可以為后續(xù)的軌道工程打下了良好的基礎(chǔ)。地基處理的種類多對(duì)于淺層軟弱地基采用了換填碾壓處理、或換填砂墊層處理；對(duì)于深層軟基的主要地段采用袋裝砂井、塑料排水板的排水固結(jié)加預(yù)壓的處理方法；對(duì)于工后沉降要求高及路橋過渡段，根據(jù)地質(zhì)條件和經(jīng)濟(jì)對(duì)比，采用了砂樁、碎石樁、粉噴樁、攪拌樁、旋噴樁等地基處理方法；對(duì)于有地震液化的粉土或粉細(xì)砂層的地基段，采用了擠密砂樁的處理方法；新建的一些客運(yùn)專線采用強(qiáng)夯、CFG樁、灰土擠密樁、樁網(wǎng)、樁板等地基處理方法。我國高速鐵路路基面臨

5、的主要問題技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修改和完善；車－軌－路系統(tǒng)合理匹配理論研究；設(shè)計(jì)、施工面臨的幾個(gè)問題；新技術(shù)的應(yīng)用。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修改和完善路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)；無砟軌道路基基床厚度200－350km/h沒有區(qū)分確定；地基剛度的標(biāo)準(zhǔn)，直接關(guān)系到地基處理的成本。設(shè)計(jì)、施工面臨的幾個(gè)問題路基工后沉降預(yù)測技術(shù)；特殊土地區(qū)低路堤、土質(zhì)路塹的個(gè)別設(shè)計(jì)；改良土的施工技術(shù)；復(fù)雜地質(zhì)條件下的路基設(shè)計(jì)。新技術(shù)的應(yīng)用樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式的選取、設(shè)計(jì)計(jì)算理論及不同地質(zhì)條件下的施工工藝尚未成熟；樁板結(jié)構(gòu)是無砟軌道新的結(jié)構(gòu)形式，其工作原理、動(dòng)力特性和設(shè)計(jì)理論等需要開展研究

6、。土的工程分類可從土類和土名中初步了解其主要的工程特性；當(dāng)用作地基土?xí)r，可結(jié)合其它指標(biāo)確定地基土的承載力、初步估計(jì)建筑物的沉降；當(dāng)用于路基填料時(shí)，可初步評(píng)估填料的壓實(shí)強(qiáng)度、透水性和穩(wěn)定性，合理的選擇施工方案，這就是土的工程分類的目的。路基填料的分組填料按照土的粒徑、級(jí)配等分組；粗粒土按照粒徑、級(jí)配以及細(xì)顆粒含量分為A、B、C（分化的軟塊石為D）組；細(xì)粒土按照液塑限及有機(jī)質(zhì)含量分為C、D、E組；路基填料組的選擇按照設(shè)計(jì)要求選擇，客運(yùn)專線基本采用較好的A組填料及灰土改良土填筑。土的三相組成土的基本物理指標(biāo)天然密度土粒比重反映土

7、的松密程度指標(biāo)孔隙比孔隙率反映土的含水程度指標(biāo)含水率土的飽和度土的最大干密度和最優(yōu)含水率最少的機(jī)械功獲得最大壓實(shí)度；輕型擊實(shí)試驗(yàn)；重型擊實(shí)試驗(yàn)；灰土擊實(shí)試驗(yàn)。鄭西客運(yùn)專線路基試驗(yàn)段鄭西客運(yùn)專線試驗(yàn)段坪塬村高速公路強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁水泥土拌合柴油罐試驗(yàn)段簡介鄭西客運(yùn)專線濕陷性黃土試驗(yàn)段位于陜西省華陰市坪塬村，試驗(yàn)段總長140m，地基處理采用了強(qiáng)夯、水泥土擠密樁和柱錘沖擴(kuò)樁三種方法。路基本體和基床底層采用8％石灰和5％水泥改良土填筑，基床表層采用級(jí)配碎石填筑，3m堆載預(yù)壓進(jìn)行路基沉降觀測。試驗(yàn)段進(jìn)行了地基處理前檢測、地

8、基處理和路基填筑施工工藝、路基填筑工藝、地基處理和路基填筑試驗(yàn)檢測、路基沉降觀測及路基浸水等科研項(xiàng)目。鄭西客運(yùn)專線試驗(yàn)段地基處理路基填筑堆載預(yù)壓與沉降觀測鐵路路基科研地基處理前檢測機(jī)械鉆孔取樣靜力觸探雷達(dá)測試面波測試荷載板試驗(yàn)（1）地貌單元屬渭河II級(jí)階地，勘探深度內(nèi)地基土由砂質(zhì)黃土、黑壚土、古土壤、粉