[PPT]客運專線無碴軌道鐵路路基設計指南（EV2、EVD試驗）_ppt

1、客運專線無碴軌道鐵路設計指南（路基）變形模量Ev2和動態(tài)變形模量Evd試驗一、客運專線無碴軌道鐵路設計指南（路基部分）2術 語變形模量Ev2： 由平板荷載試驗第二次加載測得的土體變形模量。動態(tài)變形模量Evd： 由落錘沖擊施加一定大小和作用時間荷載的平板試驗測得的土體變形模量。工后沉降： 在鋪軌工程完成以后，基礎設施產(chǎn)生的沉降量。差異沉降： 在鋪軌工程完成以后，路橋或路隧連接處的沉降差。折角： 在鋪軌工程完成以后，路基與橋梁或隧道間由于過渡段沉降造成的彎折角度。4 路 基4.1 一般規(guī)定4.1.1 路基工程應按土工結構物進行設計，其地基處理、路堤填筑、邊坡支擋防護以及排水設施等必須具有足夠的強度

2、、穩(wěn)定性和耐久性，確保列車高速、安全和平穩(wěn)運行。4.1.2 路基工程應避免高填、深挖、長路塹和高大擋土墻。路堤高度原則上應大于基床厚度。一般路堤填土高度不宜超過8m。4.1.3 路基工程勘察應查明地基地質(zhì)狀態(tài)和填料的工程性質(zhì)，為地基和路基結構物的變形狀態(tài)評價提供必要的地質(zhì)資料。地質(zhì)勘察橫斷面沿線路方向間距不大于50m，橫斷面上的地質(zhì)點不應少于3個。過渡段或地質(zhì)地形復雜地段應適當加密，并應在橫斷面之間作物探檢查。4.1.4土質(zhì)地基路基均應進行工后沉降分析。路基在無碴軌道鋪設完成后的工后沉降應滿足扣件調(diào)整和線路豎曲線圓順的要求。工后沉降一般不應超過扣件允許的沉降調(diào)高量15mm；長度大于20m沉降比

3、較均勻的路基，允許的最大工后沉降量為30mm，并且調(diào)整軌面高程后的豎曲線半徑應能滿足下列要求：4 路 基4.1 一般規(guī)定式中：軌面圓順的豎曲線半徑,m； 設計最高速度,km/h。路橋或路隧交界處的差異沉降不應大于5mm，過渡段沉降造成的路基與橋梁或隧道的折角不應大于1/1000。4.1.5無碴軌道路堤填筑后，應對路基沉降進行系統(tǒng)的觀測與分析評估，觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于50m，過渡段和地形地質(zhì)條件變化較大的地段應適當加密。在路基完成或施加預壓荷載后應有618個月的觀測和調(diào)整期，分析評估沉降穩(wěn)定滿足要求后方可鋪設無碴軌道。4.1.6地質(zhì)復雜、工后沉降難以控制或地下水位較高、路基易產(chǎn)生凍

4、害和存在其他不穩(wěn)定因素的路基區(qū)段，不宜鋪設無碴軌道。4.2 路基標準橫斷面4.2.1 路基橫斷面寬度和布置型式的設計應根據(jù)線間距、軌道結構型式、曲線超高設置、路肩寬度、通信信號和電力電纜槽布置、接觸網(wǎng)支柱基礎位置、聲屏障基礎等因素來確定，并應綜合考慮路基防排水問題。4.2.2 直線地段路基標準橫斷面如圖4.2.2所示。路基面寬度可參照表4.2.2的規(guī)定, 4.2.3 直線地段路基面形狀為梯形，混凝土支承層基礎邊緣以外設4%的橫向排水坡。路基基床底層頂面及基床下路基面自中心向兩側設4%的橫向排水坡。4.2.4 無碴軌道路基一般不考慮曲線加寬，當軌道結構和接觸網(wǎng)支柱等設施的設置有特殊要求時，根據(jù)具

5、體情況計算確定。4.2.5正線區(qū)間路肩范圍內(nèi)設置的其它附屬工程，包括接觸網(wǎng)支柱基礎，電力、通信、信號電纜槽及聲屏障基礎等不得影響路基的穩(wěn)定和排水。設計最高速度(km/h)線間距(m)路基面寬度單線(m)雙線(m)2004.48.613.02504.68.613.23004.88.613.43505.08.613.64.3 基 床4.3.1 路基基床由表層與底層組成。表層厚度與無碴軌道的混凝土支承層或混凝土底座的總厚度不應小于0.7m，底層厚度為2.3m?；炷林С袑踊蚧炷恋鬃酝獾穆坊鎽O防排水層，采用厚510cm瀝青混凝土或C25混凝土。4.3.2 基床表層采用級配碎石，材料規(guī)格應符合客

6、運專線基床表層級配碎石暫行技術條件的要求，其壓實標準應符合表 4.3.2的規(guī)定。表 4.3.2 基床表層級配碎石壓實標準填 料壓 實 標 準地基系數(shù)K30（MPa/m）變形模量Ev2（MPa）動態(tài)變形模量Evd（MPa）孔隙率n級配碎石1901205018%4.5 路 塹4.5.1 軟質(zhì)巖、強風化硬質(zhì)巖及土質(zhì)路塹地段，基床表層應滿足4.3.2的要求；處于基床底層范圍內(nèi)的土質(zhì)及壓實標準不滿足4.3.3的要求時，應作處理。4.5.2 不易風化的硬質(zhì)巖路塹的巖石面作成4.2.3中要求的形狀，對凹凸不平處應以強度不小于C25的混凝土填平。4.6.3路塹與隧道過渡段土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強風化硬質(zhì)巖路塹與隧道連

7、接處，在路塹基床范圍內(nèi)設置過渡段，采取混凝土與級配碎石厚度漸變過渡。4.6.4路堤與路塹過渡段路堤與路塹連接處應設置過渡段。路堤與硬質(zhì)巖路塹連接處過渡段采用水泥穩(wěn)定級配碎石（摻加35%水泥）填筑；路堤與土質(zhì)及軟質(zhì)巖路塹連接處采用臺階方式過渡并回填與路堤相同的填料，壓實標準應符合表4.3.3的規(guī)定。臺階頂部應設置橫向排水盲溝。過渡段范圍內(nèi)的基床表層級配碎石摻35%水泥。2.3.3荷載量測裝置荷載量測表量程應達到最大試驗荷載的1.25倍，最大誤差應不大于1%。荷載量測表顯示值應能保證承載板荷載有效位至少達到0.001MPa沉降量測裝置由測橋和測表組成。測橋的測量臂可采用杠桿式（見圖22）或垂直抽拉

8、式（見圖23）。測量臂應有足夠的剛度。 承載板中心至測橋支撐座的距離必須大于1.25m。杠桿式測量臂杠桿比hP:hM可在1：1至2：1范圍內(nèi)選擇，選定后不得改變。為便于統(tǒng)一，可認為垂直抽拉式測量臂杠桿比為1：1 。沉降量測表最大誤差應不大于0.04mm，分辨率應達到0.01mm，量程應不小于10mm。2.3.4輔助工具輔助工具應包括：鐵鍬、鋼板尺（長400mm）、毛刷、刮鏟、水準儀、鉛錘、直尺、干燥中砂、石膏粉、油、遮陽擋風設施等。2.3.5測試儀器標定應符合下列規(guī)定：1）傳感器、測表應按國家有關規(guī)定標定。2）變形模量Ev2測試儀必須每年標定一次 3 試驗操作3.1試驗準備場地測試面應進行平整

9、，并使用毛刷掃去表面松土。當測試面處于斜坡上時，應將承載板支撐面做成水平面。3.2 安置試驗儀器3.2.1安置承載板及千斤頂將承載板放置于測試點上，使承載板與地面完全接觸，必要時可鋪設一薄層干燥砂（23mm）或石膏膩子，同時利用承載板上水準泡或水準儀來調(diào)整承載板水平。將反力裝置承載部位安置于承載板上方，并加以制動。承載板外側邊緣與反力裝置支撐點之間的距離不得小于0.75m。將千斤頂放在承載板的中心位置，使千斤頂保持垂直。用加長桿和調(diào)節(jié)絲桿使千斤頂頂端球鉸座與反力裝置承載部位緊貼。3.2.2安置測橋將沉降量測裝置的觸點自由地放入承載板上測量孔的中心位置，沉降量測表必須與測試面垂直。測橋支撐座與反

10、力裝置支撐點的距離不得小于1.25m。試驗過程中測橋和反力裝置不得晃動。 預先加0.01MPa荷載約30s，待穩(wěn)定后卸除荷載，將沉降量測表讀數(shù)調(diào)零。3.3 加載與卸載變形模量Ev2試驗第一次加載必須至少分6級，并以大致相等的荷載增量（0.08MPa）逐級加載，達到最大荷載為0.5MPa或沉降量達到5mm時所對應的應力后，再進行卸載。 承載板卸載應按最大荷載的50%、25%和0三級進行。卸載后，按照第一次加載的操作步驟，并保持與第一次加載時各級相同的荷載進行第二次加載，直到第一次所加最大荷載的倒數(shù)第二級。每級加載或卸載過程必須在1min內(nèi)完成。加載或卸載時，每級荷載的保持時間為2min，在該過程

11、中荷載應保持恒定。 1）試驗中如果施加了比預定荷載大的荷載，則應保持該荷載，將其記錄在試驗記錄表中，并加以注明。2）當試驗過程中出現(xiàn)承載板嚴重傾斜，以至水準泡上的氣泡不能與圓圈標志重合或承載板過度下沉及量測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常等情況時，應查明原因，另選點進行試驗，并在試驗記錄表中注明。3）變形模量EV2測試儀包括數(shù)據(jù)自動采集計算和數(shù)據(jù)人工記錄兩種類型。數(shù)據(jù)自動采集計算型的變形模量EV2測試儀，可根據(jù)每級荷載的測試數(shù)據(jù)自動計算并打印荷載沉降曲線和變形模量值。三、變形模量Ev2測試儀AX01使用說明儀器的主要技術參數(shù)和特點測量范圍0100kN沉降變形測試15mm荷載板直徑300mm電源充電2小時，連續(xù)使用

12、約48小時打印機熱敏打印機，紙寬57mm，紙筒30mm數(shù)據(jù)卡標準配置32kB工作溫度10501. 放置荷載板和變形支架。2. 連接荷載和位移傳感器。藍色插頭為荷載傳感器，插入藍色插孔；黃色插頭為位移傳感器插入黃色插孔。3. 按“Start(開始）”鍵打開機器。此時顯示時間和電量。4.按“Start(開始）”鍵進入試驗模式。顯示“(設備檢查）”，調(diào)整位移傳感器到零位。此時，如果傳感器連接有誤將出現(xiàn)錯誤提示。5. 荷載復位。按“Start(開始）”鍵提示預加荷載30s，并出現(xiàn)計時。用千斤頂預加0.01MPa保持30s。6. 按“Start(開始）”鍵后施加第一級荷載0.08MPa，保持60s或12

13、0s。7. 按“Start(開始）”鍵，根據(jù)表中數(shù)據(jù)施加其他荷載。8. 全部加荷卸荷再加荷結束后按“Print(打印）”鍵結束試驗并打印試驗結果。9. 按“Aux Off”鍵關機。三、儀器試驗操作步驟標準壓力(MPa)儀器上調(diào)整數(shù)(kPa)預加荷載0.01010一次荷載0.080800.1601600.2502500.3303300.4204200.500500卸 載0.2502500.1251250.0000二次荷載0.080800.1601600.2502500.3303300.420420四、動態(tài)變形模量Evd測試原理與操作要點1.測試原理動態(tài)變形模量Evd是由落錘沖擊施加一定大小和作用時間荷載的平板試驗測得的土體變形模量。通常，載荷板的直徑也為300mm，錘重為10kg，最大的沖擊力為7.07kN，荷載脈沖脈沖寬度18mm。試驗記錄落錘沖擊時板的沉降。在假定沖擊力恒定和泊松比為0.21的情況下，由彈性半空間體上圓形局部荷載的公式計算模量：2.試驗場地及環(huán)境條件1）測試面宜水平，其傾斜角度不大于5。2）測試面必須平整無坑洞。對于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平，可用少量細中砂補平。3）試驗時測試點必須遠離震源。Evd測試儀的校驗與標定4試驗操作步驟測試前的準備工作：1)測試面應整平。應使荷載板與地面良好接觸。必要時可用少量的細中砂來補平。