高速鐵路路基工程課件

高速鐵路路基工程中國鐵道科學(xué)研究院高速鐵路路基工程12002年11月27日321.5km/h2002年11月27日321.5km/h2雙線標(biāo)準(zhǔn)路堤橫斷面(350km/h)606060基床以下路基壓實標(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壓實系數(shù)K≥0.92注：EV2檢測時，EV2/EV1≤3.0。雙線標(biāo)準(zhǔn)路堤橫斷面(350km/h)606060基床以下路基3高速鐵路路基技術(shù)特點路基按照結(jié)構(gòu)物設(shè)計，填料和壓實標(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；路基動態(tài)設(shè)計；地基處理類型多。高速鐵路路基技術(shù)特點路基按照結(jié)構(gòu)物設(shè)計，填料和壓實標(biāo)準(zhǔn)高；4路基填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高

基床表層采用級配碎石強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，K30、Ev2、Evd、n指標(biāo)滿足設(shè)計要求?；驳讓硬捎肁、B組或改良土填筑，K30、Ev2、K、n滿足設(shè)計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)計要求路基填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高基床表層采用級配碎石強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，K30、5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。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)計的主要控6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)計及施工中的薄弱環(huán)節(jié)，也是既有線發(fā)生路基病害的重要部位。由于橋臺與路堤的剛度相差顯著，高速列車通過時對軌道結(jié)構(gòu)及列車自身會產(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)行時的平穩(wěn)舒適，對路橋過渡段采用了剛度過渡的設(shè)計方法。在橋臺后一定范圍內(nèi)，采用剛度較大的級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7路基動態(tài)設(shè)計

為了有效地控制工后沉降量及沉降速率，需要開展路基動態(tài)設(shè)計。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)壓土卸荷時間，以及鋪軌前對路基進(jìn)行評估及合理確定鋪軌時間，以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)。路基動態(tài)設(shè)計的成果可以為后續(xù)的軌道工程打下了良好的基礎(chǔ)。路基動態(tài)設(shè)計為了有效地控制工后沉降量及沉降速率，需要開展路8地基處理的種類多對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。地基處理的種類多對于淺層軟弱地基采用了換填碾壓處理、或換填砂9我國高速鐵路路基面臨的主要問題技術(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、施工面臨的幾個問題；新技術(shù)的應(yīng)用。我國高速鐵路路基面臨的主要問題技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修改和完善；10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。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)；11設(shè)計、施工面臨的幾個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)路塹的個別設(shè)計；改良土的施工技術(shù)；復(fù)雜地質(zhì)條件下的路基設(shè)計。設(shè)計、施工面臨的幾個問題路基工后沉降預(yù)測技術(shù)；12新技術(shù)的應(yīng)用樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式的選取、設(shè)計計算理論及不同地質(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、動力特性和設(shè)計理論等需要開展研究。新技術(shù)的應(yīng)用樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式的選取、設(shè)計計算理論及不同地質(zhì)條件下13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、初步估計建筑物的沉降；當(dāng)用于路基填料時，可初步評估填料的壓實強(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。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；14路基填料的分組填料按照土的粒徑、級配等分組；粗粒土按照粒徑、級配以及細(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。路基填料的分組填料按照土的粒徑、級配等分組；15土的三相組成土的三相組成16土的基本物理指標(biāo)天然密度土粒比重土的基本物理指標(biāo)天然密度17反映土的松密程度指標(biāo)孔隙比孔隙率反映土的松密程度指標(biāo)孔隙比18反映土的含水程度指標(biāo)含水率土的飽和度反映土的含水程度指標(biāo)含水率19土的最大干密度和最優(yōu)含水率最少的機(jī)械功獲得最大壓實度；輕型擊實試驗；重型擊實試驗；灰土擊實試驗。土的最大干密度和最優(yōu)含水率最少的機(jī)械功獲得最大壓實度；20鄭西客運(yùn)專線路基試驗段鄭西客運(yùn)專線路基試驗段21鄭西客運(yùn)專線試驗段坪塬村高速公路鄭西客運(yùn)專線試驗段坪塬村高速公路22強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁水泥土拌合柴油罐強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁水泥土拌合柴油罐23高速鐵路路基工程課件24試驗段簡介鄭西客運(yùn)專線濕陷性黃土試驗段位于陜西省華陰市坪塬村，試驗段總長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，基床表層采用級配碎石填筑，3m堆載預(yù)壓進(jìn)行路基沉降觀測。試驗段進(jìn)行了地基處理前檢測、地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檢測、路基沉降觀測及路基浸水等科研項目。試驗段簡介鄭西客運(yùn)專線濕陷性黃土試驗段位于陜西省華陰市坪塬村25高速鐵路路基工程課件26高速鐵路路基工程課件27鄭西客運(yùn)專線試驗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鄭西客運(yùn)專線試驗段地基處理28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地基處理前檢測機(jī)械鉆孔取樣29（1）地貌單元屬渭河II級階地，勘探深度內(nèi)地基土由砂質(zhì)黃土、黑壚土、古土壤、粉質(zhì)粘土及砂層組成；（2）試驗場地屬自重濕陷性黃土場地，濕陷等級為IV級（很嚴(yán)重）；（3）地基處理深度范圍內(nèi)天然含水率為12.2～20.4%，擊實最大干密度為1.74～1.76g/cm3，最優(yōu)含水率為15.5～17%（輕型擊實）；（4）地下水位埋深為40.50m，地基處理可不考慮其影響（1）地貌單元屬渭河II級階地，勘探深度內(nèi)地基土由砂質(zhì)黃土、30試驗范圍內(nèi)土層的端阻qc為1.38～9.6MPa，側(cè)摩阻fs為0.030～0.202MPa試驗范圍內(nèi)土層的端阻qc為1.38～9.6MPa，側(cè)摩阻fs31地質(zhì)雷達(dá)測試顯示地基處理前在所有的雷達(dá)剖面上在深度為6.5m處，有一雷達(dá)波組連續(xù)，反射強(qiáng)烈的巖性界面(軟弱夾層)地質(zhì)雷達(dá)測試顯示地基處理前在所有的雷達(dá)剖面上在深度為6.5m32地基處理深度范圍內(nèi)剪切波波速為189.9～207.0m/s

地基處理深度范圍內(nèi)剪切波波速為189.9～207.0m/33試驗場地天然黃土地基的基本承載力為90kPa試驗場地天然黃土地基的基本承載力為90kPa34地基處理強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁地基處理強(qiáng)夯35高速鐵路路基工程課件36強(qiáng)夯最后兩擊平均夯沉量不大于5cm；強(qiáng)夯加固地基的有效加固深度應(yīng)滿足設(shè)計要求，有效深度范圍內(nèi)地基土應(yīng)滿足：標(biāo)貫擊數(shù)修正后的N63.5≥10，粘性土Ps＞1.2MPa，砂類土Ps≥5.0MPa，地基承載力σ0≥0.15MPa，檢測方法和頻次應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定；檢驗方法：動力觸探和靜力觸探。強(qiáng)夯最后兩擊平均夯沉量不大于5cm；37高速鐵路路基工程課件38高速鐵路路基工程課件39灰土擠密樁成樁24h內(nèi)采取輕型動力觸探儀對成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測，擊數(shù)N10與現(xiàn)場試驗確定的干密度進(jìn)行對比，其壓實系數(shù)K≥0.93；灰土擠密樁完成7～14天后，采用平板載荷試驗檢測復(fù)合地基承載力，復(fù)合地基承載力：一般填方地段σ0≥0.15MPa，支擋結(jié)構(gòu)地段地基最小容許承載力［σ］=200kPa?；彝翑D密樁成樁24h內(nèi)采取輕型動力觸探儀對成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測，40高速鐵路路基工程課件41高速鐵路路基工程課件42高速鐵路路基工程課件43高速鐵路路基工程課件44高速鐵路路基工程課件45高速鐵路路基工程課件46高速鐵路路基工程課件47高速鐵路路基工程課件48地基處理后檢測難點強(qiáng)夯施工后確定N10、N63.5與壓實度K及承載力σ的關(guān)系；灰土擠密樁N10與壓實度的關(guān)系確定；取樣問題。地基處理后檢測難點強(qiáng)夯施工后確定N10、N63.5與壓實度K49高速鐵路路基工程課件50高速鐵路路基工程課件51高速鐵路路基工程課件52高速鐵路路基工程課件53高速鐵路路基工程課件54路基填筑路基典型橫斷面圖

路基填筑路基典型橫斷面圖55高速鐵路路基工程課件56施工機(jī)械施工機(jī)械57路基填筑檢測靜態(tài)變形模量EV2動態(tài)變形模量EVD地基系數(shù)K30壓實度（粒土壓實系數(shù)K、粗粒土碎石類土孔隙率n）路基填筑檢測靜態(tài)變形模量EV258靜態(tài)變形模量Ev2通過直徑300mm圓形承載板和加載裝置對地面進(jìn)行第一次加載和卸載后，再進(jìn)行第二次加載，用測得的承載板下應(yīng)力σ和與之相對應(yīng)的承載板中心沉降量S，來計算變形模量EV2及EV2／EV1值的試驗方法。靜態(tài)變形模量Ev2通過直徑300mm圓形承載板和加載裝置對59靜態(tài)變形模量Ev2試驗步驟安放好測試儀器預(yù)加0.01MPa荷載約30S，待穩(wěn)定后卸除荷載，將表調(diào)零。第一次加載至少分6級，以約0.08MPa的增量逐級加載，達(dá)到0.5MPa或者沉降5mm后，進(jìn)行卸載。按最大加載的50％、25％、0分三級卸載。依照第一次加載進(jìn)行第二次加載，直到加到第一次最大荷載的倒數(shù)第二級。每級加載或卸載在1min內(nèi)完成，每級荷載維持2min。靜態(tài)變形模量Ev2試驗步驟安放好測試儀器60高速鐵路路基工程課件61高速鐵路路基工程課件62動態(tài)變形模量Evd動態(tài)變形模量Evd（dynamicmodulusofdeformation）是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fs和沖擊時間ts作用下抵抗變形能力的參數(shù)。Evd=1.5×r×σ/s

其中：Evd——動態(tài)變形模量（MPa）；

r——圓形剛性荷載板的半徑150mm；

σ——荷載板下的最大沖擊動應(yīng)力，它是通過在剛性基礎(chǔ)上，由最大沖擊力Fs=7.07KN且沖擊時間ts=18ms時標(biāo)定得到的，即σ=0.1MPa；

s——實測荷載板下沉幅值（mm）；1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。實測結(jié)果測試三次,采用公式Evd=22.5/s計算。動態(tài)變形模量Evd動態(tài)變形模量Evd（dynamic63

主要結(jié)構(gòu)組成加載裝置

①掛（脫）鉤裝置(帶水準(zhǔn)泡)②導(dǎo)向桿③落錘（10kg）④阻尼裝置荷載板

①圓形鋼板②傳感器沉陷測定儀(存儲、與電腦連接)打印機(jī)

Evd動態(tài)變形模量測試儀

主要結(jié)構(gòu)組成加載裝置Evd動態(tài)變形模量測試儀64Evd動態(tài)變形模量測試步驟測試地面整平，必要時在荷載板下用中細(xì)砂或濕細(xì)砂找平；進(jìn)行三次預(yù)沖擊；進(jìn)行三次正式測試。Evd動態(tài)變形模量測試步驟測試地面整平，必要時在荷載板下用65高速鐵路路基工程課件66K30平板載荷試驗K30平板載荷試驗是采用直徑為30cm、厚度為25mm的剛性荷載板測定下沉量為1.25mm地基系數(shù)的試驗方法計量單位為MPa/mK30平板載荷試驗K30平板載荷試驗是采用直徑為30cm、厚67K30平板載荷試驗步驟安裝好試驗設(shè)備；預(yù)加0.01MPa荷載約30S，待穩(wěn)定后卸除荷載，將表調(diào)零；以0.04MPa的增量逐級加載。每增加一級荷載當(dāng)1min的沉降量不大于該級荷載產(chǎn)生的沉降量的1％時，增加下一級荷載；總下沉量超過規(guī)定1.25mm，或者荷載強(qiáng)度超過估計的現(xiàn)場實際最大接觸壓力或者達(dá)到地基的屈服點，試驗終止。K30平板載荷試驗步驟安裝好試驗設(shè)備；68高速鐵路路基工程課件69高速鐵路路基工程課件70路基壓實度測試K－壓實系數(shù)ρd－土體壓實后的干密度ρdmax－室內(nèi)重型擊實試驗測定的最大干密度路基壓實度測試K－壓實系數(shù)71壓實度測試方法環(huán)刀法：粉土、黏性土灌砂法：最大粒徑小于20mm灌水法：最大粒徑小于60mm蠟封法：易碎的土核子密度儀法：不能用于石灰改良土壓實度測試方法環(huán)刀法：粉土、黏性土72高速鐵路路基工程課件73孔隙率n孔隙率n74高速鐵路路基工程課件75路基沉降觀測工后沉降：路基建成鋪軌后產(chǎn)生的沉降量，包括路基填土壓密下沉、行車動荷載引起的基床累計變形和地基產(chǎn)生的工后沉降（主要）。工后沉降是利用實測的荷載－時間－沉降曲線，選擇有關(guān)函數(shù)對曲線進(jìn)行擬合，進(jìn)而推算工后沉降。路基沉降觀測工后沉降：路基建成鋪軌后產(chǎn)生的沉降量，包括路基填76填土高度填土期間堆載預(yù)壓期間時間沉降量施工期間沉降量最終沉降量S∞S工后沉降量=S∞-S卸載填土高度填土期間堆載預(yù)壓期間時間沉降量施工期間沉降量最終沉77鐵路路基科研路基動態(tài)測試：動應(yīng)力、動變形綜合試驗過渡段加固試驗原位膨脹力試驗濕陷性黃土地基浸水試驗鐵路路基科研路基動態(tài)測試：動應(yīng)力、動變形78京津動測試驗京津動測試驗79膠濟(jì)線路橋過渡段加固試驗?zāi)z濟(jì)線路橋過渡段加固試驗80鄭西濕陷性黃土路基浸水試驗鄭西濕陷性黃土路基浸水試驗81鋼軌動變形測試鋼軌動變形測試82合寧線路基激振試驗合寧線路基激振試驗83合寧線膨脹土原位膨脹力試驗合寧線膨脹土原位膨脹力試驗84//85謝謝大家!謝謝大家!86高速鐵路路基工程中國鐵道科學(xué)研究院高速鐵路路基工程872002年11月27日321.5km/h2002年11月27日321.5km/h88雙線標(biāo)準(zhǔn)路堤橫斷面(350km/h)606060基床以下路基壓實標(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壓實系數(shù)K≥0.92注：EV2檢測時，EV2/EV1≤3.0。雙線標(biāo)準(zhǔn)路堤橫斷面(350km/h)606060基床以下路基89高速鐵路路基技術(shù)特點路基按照結(jié)構(gòu)物設(shè)計，填料和壓實標(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；路基動態(tài)設(shè)計；地基處理類型多。高速鐵路路基技術(shù)特點路基按照結(jié)構(gòu)物設(shè)計，填料和壓實標(biāo)準(zhǔn)高；90路基填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高

基床表層采用級配碎石強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，K30、Ev2、Evd、n指標(biāo)滿足設(shè)計要求。基床底層采用A、B組或改良土填筑，K30、Ev2、K、n滿足設(shè)計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)計要求路基填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高基床表層采用級配碎石強(qiáng)化結(jié)構(gòu)，K30、91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。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)計的主要控92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)計及施工中的薄弱環(huán)節(jié)，也是既有線發(fā)生路基病害的重要部位。由于橋臺與路堤的剛度相差顯著，高速列車通過時對軌道結(jié)構(gòu)及列車自身會產(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)行時的平穩(wěn)舒適，對路橋過渡段采用了剛度過渡的設(shè)計方法。在橋臺后一定范圍內(nèi)，采用剛度較大的級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93路基動態(tài)設(shè)計

為了有效地控制工后沉降量及沉降速率，需要開展路基動態(tài)設(shè)計。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)壓土卸荷時間，以及鋪軌前對路基進(jìn)行評估及合理確定鋪軌時間，以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)。路基動態(tài)設(shè)計的成果可以為后續(xù)的軌道工程打下了良好的基礎(chǔ)。路基動態(tài)設(shè)計為了有效地控制工后沉降量及沉降速率，需要開展路94地基處理的種類多對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。地基處理的種類多對于淺層軟弱地基采用了換填碾壓處理、或換填砂95我國高速鐵路路基面臨的主要問題技術(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、施工面臨的幾個問題；新技術(shù)的應(yīng)用。我國高速鐵路路基面臨的主要問題技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的修改和完善；96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。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)；97設(shè)計、施工面臨的幾個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)路塹的個別設(shè)計；改良土的施工技術(shù)；復(fù)雜地質(zhì)條件下的路基設(shè)計。設(shè)計、施工面臨的幾個問題路基工后沉降預(yù)測技術(shù)；98新技術(shù)的應(yīng)用樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式的選取、設(shè)計計算理論及不同地質(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、動力特性和設(shè)計理論等需要開展研究。新技術(shù)的應(yīng)用樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式的選取、設(shè)計計算理論及不同地質(zhì)條件下99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、初步估計建筑物的沉降；當(dāng)用于路基填料時，可初步評估填料的壓實強(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。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；100路基填料的分組填料按照土的粒徑、級配等分組；粗粒土按照粒徑、級配以及細(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。路基填料的分組填料按照土的粒徑、級配等分組；101土的三相組成土的三相組成102土的基本物理指標(biāo)天然密度土粒比重土的基本物理指標(biāo)天然密度103反映土的松密程度指標(biāo)孔隙比孔隙率反映土的松密程度指標(biāo)孔隙比104反映土的含水程度指標(biāo)含水率土的飽和度反映土的含水程度指標(biāo)含水率105土的最大干密度和最優(yōu)含水率最少的機(jī)械功獲得最大壓實度；輕型擊實試驗；重型擊實試驗；灰土擊實試驗。土的最大干密度和最優(yōu)含水率最少的機(jī)械功獲得最大壓實度；106鄭西客運(yùn)專線路基試驗段鄭西客運(yùn)專線路基試驗段107鄭西客運(yùn)專線試驗段坪塬村高速公路鄭西客運(yùn)專線試驗段坪塬村高速公路108強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁水泥土拌合柴油罐強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁水泥土拌合柴油罐109高速鐵路路基工程課件110試驗段簡介鄭西客運(yùn)專線濕陷性黃土試驗段位于陜西省華陰市坪塬村，試驗段總長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，基床表層采用級配碎石填筑，3m堆載預(yù)壓進(jìn)行路基沉降觀測。試驗段進(jìn)行了地基處理前檢測、地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檢測、路基沉降觀測及路基浸水等科研項目。試驗段簡介鄭西客運(yùn)專線濕陷性黃土試驗段位于陜西省華陰市坪塬村111高速鐵路路基工程課件112高速鐵路路基工程課件113鄭西客運(yùn)專線試驗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鄭西客運(yùn)專線試驗段地基處理114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地基處理前檢測機(jī)械鉆孔取樣115（1）地貌單元屬渭河II級階地，勘探深度內(nèi)地基土由砂質(zhì)黃土、黑壚土、古土壤、粉質(zhì)粘土及砂層組成；（2）試驗場地屬自重濕陷性黃土場地，濕陷等級為IV級（很嚴(yán)重）；（3）地基處理深度范圍內(nèi)天然含水率為12.2～20.4%，擊實最大干密度為1.74～1.76g/cm3，最優(yōu)含水率為15.5～17%（輕型擊實）；（4）地下水位埋深為40.50m，地基處理可不考慮其影響（1）地貌單元屬渭河II級階地，勘探深度內(nèi)地基土由砂質(zhì)黃土、116試驗范圍內(nèi)土層的端阻qc為1.38～9.6MPa，側(cè)摩阻fs為0.030～0.202MPa試驗范圍內(nèi)土層的端阻qc為1.38～9.6MPa，側(cè)摩阻fs117地質(zhì)雷達(dá)測試顯示地基處理前在所有的雷達(dá)剖面上在深度為6.5m處，有一雷達(dá)波組連續(xù)，反射強(qiáng)烈的巖性界面(軟弱夾層)地質(zhì)雷達(dá)測試顯示地基處理前在所有的雷達(dá)剖面上在深度為6.5m118地基處理深度范圍內(nèi)剪切波波速為189.9～207.0m/s

地基處理深度范圍內(nèi)剪切波波速為189.9～207.0m/119試驗場地天然黃土地基的基本承載力為90kPa試驗場地天然黃土地基的基本承載力為90kPa120地基處理強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁地基處理強(qiáng)夯121高速鐵路路基工程課件122強(qiáng)夯最后兩擊平均夯沉量不大于5cm；強(qiáng)夯加固地基的有效加固深度應(yīng)滿足設(shè)計要求，有效深度范圍內(nèi)地基土應(yīng)滿足：標(biāo)貫擊數(shù)修正后的N63.5≥10，粘性土Ps＞1.2MPa，砂類土Ps≥5.0MPa，地基承載力σ0≥0.15MPa，檢測方法和頻次應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定；檢驗方法：動力觸探和靜力觸探。強(qiáng)夯最后兩擊平均夯沉量不大于5cm；123高速鐵路路基工程課件124高速鐵路路基工程課件125灰土擠密樁成樁24h內(nèi)采取輕型動力觸探儀對成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測，擊數(shù)N10與現(xiàn)場試驗確定的干密度進(jìn)行對比，其壓實系數(shù)K≥0.93；灰土擠密樁完成7～14天后，采用平板載荷試驗檢測復(fù)合地基承載力，復(fù)合地基承載力：一般填方地段σ0≥0.15MPa，支擋結(jié)構(gòu)地段地基最小容許承載力［σ］=200kPa。灰土擠密樁成樁24h內(nèi)采取輕型動力觸探儀對成樁質(zhì)量進(jìn)行檢測，126高速鐵路路基工程課件127高速鐵路路基工程課件128高速鐵路路基工程課件129高速鐵路路基工程課件130高速鐵路路基工程課件131高速鐵路路基工程課件132高速鐵路路基工程課件133高速鐵路路基工程課件134地基處理后檢測難點強(qiáng)夯施工后確定N10、N63.5與壓實度K及承載力σ的關(guān)系；灰土擠密樁N10與壓實度的關(guān)系確定；取樣問題。地基處理后檢測難點強(qiáng)夯施工后確定N10、N63.5與壓實度K135高速鐵路路基工程課件136高速鐵路路基工程課件137高速鐵路路基工程課件138高速鐵路路基工程課件139高速鐵路路基工程課件140路基填筑路基典型橫斷面圖

路基填筑路基典型橫斷面圖141高速鐵路路基工程課件142施工機(jī)械施工機(jī)械143路基填筑檢測靜態(tài)變形模量EV2動態(tài)變形模量EVD地基系數(shù)K30壓實度（粒土壓實系數(shù)K、粗粒土碎石類土孔隙率n）路基填筑檢測靜態(tài)變形模量EV2144靜態(tài)變形模量Ev2通過直徑300mm圓形承載板和加載裝置對地面進(jìn)行第一次加載和卸載后，再進(jìn)行第二次加載，用測得的承載板下應(yīng)力σ和與之相對應(yīng)的承載板中心沉降量S，來計算變形模量EV2及EV2／EV1值的試驗方法。靜態(tài)變形模量Ev2通過直徑300mm圓形承載板和加載裝置對145靜態(tài)變形模量Ev2試驗步驟安放好測試儀器預(yù)加0.01MPa荷載約30S，待穩(wěn)定后卸除荷載，將表調(diào)零。第一次加載至少分6級，以約0.08MPa的增量逐級加載，達(dá)到0.5MPa或者沉降5mm后，進(jìn)行卸載。按最大加載的50％、25％、0分三級卸載。依照第一次加載進(jìn)行第二次加載，直到加到第一次最大荷載的倒數(shù)第二級。每級加載或卸載在1min內(nèi)完成，每級荷載維持2min。靜態(tài)變形模量Ev2試驗步驟安放好測試儀器146高速鐵路路基工程課件147高速鐵路路基工程課件148動態(tài)變形模量Evd動態(tài)變形模量Evd（dynamicmodulusofdeformation）是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fs和沖擊時間ts作用下抵抗變形能力的參數(shù)。Evd=1.5×r×σ/s

其中：Evd——動態(tài)變形模量（MPa）；

r——圓形剛性荷載板的半徑150mm；

σ——荷載板下的最大沖擊動應(yīng)力，它是通過在剛性基礎(chǔ)上，由最大沖擊力Fs=7.07KN且沖擊時間ts=18ms時標(biāo)定得到的，即σ=0.1MPa；

s——實測荷載板下沉幅值（mm）；1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。實測結(jié)果測試三次,采用公式Evd=22.5/s計算。動態(tài)變形模量Evd動態(tài)變形模量Evd（dynamic149

主要結(jié)構(gòu)組成加載裝置

①掛（脫）鉤裝置(帶水準(zhǔn)泡)②導(dǎo)向桿③落錘（10kg）