高速鐵路路基工程

高速鐵路路基工程高速鐵路路基技術(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(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(jì)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。路基動態(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(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。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(jì)、施工面臨的幾個問題；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(jì)；改良土的施工技術(shù)；地基處理強(qiáng)夯水泥土擠密樁柱錘沖擴(kuò)樁強(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(jì)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(yàn)方法：動力觸探和靜力觸探?；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，擊數(shù)N10與現(xiàn)場試驗(yàn)確定的干密度進(jìn)行對比，其壓實(shí)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(yàn)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。地基處理后檢測難點(diǎn)強(qiáng)夯施工后確定N10、N63.5與壓實(shí)度K及承載力σ的關(guān)系；灰土擠密樁N10與壓實(shí)度的關(guān)系確定；取樣問題。路基填筑施工機(jī)械路基填筑檢測靜態(tài)變形模量EV2動態(tài)變形模量EVD地基系數(shù)K30壓實(shí)度（粒土壓實(shí)系數(shù)K、粗粒土碎石類土孔隙率n）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(jì)算變形模量EV2及EV2／EV1靜態(tài)變形模量Ev2試驗(yàn)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。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(shí)測荷載板下沉幅值（mm）；1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。實(shí)測結(jié)果測試三次,采用公式Evd=22.5/s計(jì)算。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。K30平板載荷試驗(yàn)K30平板載荷試驗(yàn)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(yàn)方法計(jì)量單位為MPa/mK30平板載荷試驗(yàn)步驟安裝好試驗(yàn)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路基壓實(shí)度測試壓實(shí)度測試方法環(huán)刀法：粉土、黏性土灌砂法：最大粒徑小于20灌水法：最大粒徑小于60蠟封法：易碎的土核子密度儀法：不能用于石灰改良土孔隙率n路基沉降觀測工后沉降：路基建成鋪軌后產(chǎn)生的沉