津秦客运专线路基工程

1、津秦客运专线路基工程 津秦客运专线路基津秦客运专线路基 工程设计交底工程设计交底 津秦客运专线路基工程 津秦客运专线路基设计交底津秦客运专线路基设计交底 一、津秦客运专线概述 二、路基设计情况 （一）路基本体设计 （二）路基工后沉降控制技术 （三）沉降观测技术 （四）无砟轨道铺设条件 （五）过渡段设计 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计交底 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 津秦客运专线DK9+000DK298+900，正线长 257.578km。 1、地形地貌 线路始于天津市，中间经过唐山市，终点为秦 皇岛市，大致走向NEE。线路经过地区处于燕 山山脉东段南麓和华北平原衔接

2、处，按大的地 貌单元可分为低山丘陵区和平原区。其中天津 地区属于冲海积平原，地势低平，河渠纵横， 洼淀众多。丰润古冶滦县昌黎一线以南 地区以冲洪积平原为主，地形平坦，局部为浅 洼湖沼；以北以低山丘陵区为主间夹冲洪积平 原，地形稍有起伏。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 2、气候特征 本线气候属于暖温带亚湿润大陆性季风气候区， 部分地区受海洋性气候影响。四季分明，冬季 寒冷干燥，春季大风频繁，夏季炎热多雨，雨 量集中，秋季冷暖变化显著。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 3、沿线水系 沿线经过的主要河流有子牙河、永定新河、潮 白河、蓟运河、陡河、沙河、滦河、青龙河、 饮马河

3、、洋河、戴河及汤河等。其中饮马河、 洋河、戴河及汤河等河流流程较短，单独入海。 上述河流均由北向南穿越铁路，汇入渤海，河 流流经线路地段均属河流的中下游，河床开阔， 流水缓慢，以沉积作用为主 。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 4、不良地质 （1）地震液化 线路经过地区均属高烈度地震区，在沿线河流 阶地、河漫滩及低洼平原区的粉、细、中砂和 粉土地层中，地下水位较高，局部地层呈松散 饱和状态，为地震可液化层。经判定沿线地震 可液化层分布在天津至唐山间，唐山至秦皇岛 从本次勘探的情况来看，基本不存在地震可液 化层。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 4、不良地质 （）采空区

4、沿线矿产丰富，以煤和铁为主。 唐山地区第四系松散层以下分布的石炭系和二 叠系地层中煤炭储量十分丰富，著名的开滦煤 矿即开采上述地层中的煤。由于长期大量的开 采，形成了大面积的采空区，对线路方案影响 较大，控制线路的走向。目前，线路方案已绕 避了采空区。 铁矿主要分布于老虎山和首阳山之间，滦河西 岸。通过收集资料，已确定了上述矿的开采边 界，线位已绕避开了采空区及其影响范围。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 4、不良地质 （）地面沉降 线路西起天津站东至秦皇岛，天津段中心城区 作为老的沉降区，地面沉降控制已取得了明显 效果，宁河县是近几年来新形成的沉降中心， 其发展速度比当年老的沉降

5、区还要快，并与汉 沽区沉降漏斗连成一片，成为地面沉降最为严 重的地区之一。 线路经过天津市区和汉沽沉降中心，并在塘沽 沉降中心的边缘通过。因此，沿线的地面沉降 问题比较严重，需要就沉降问题进行专题研究。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 4、不良地质 （）斜坡地段 沿线部分地区通过丘陵地段。沿线部分地段存 在岩层倾向线路的问题，倾角一般都大于50， 因此，顺层滑动的可能性非常小。但是由于线 路通过地段以太古界变质岩等老地层为主，经 历了多期构造运动，节理非常发育，岩石的完 整性非常差，路堑开挖时易造成边坡变形，设 计时根据岩层产状对顺层地段采取放缓路堑边 坡，必要时采取锚固及支挡措施

6、。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 4、不良地质 （6）特殊岩土 1）填土 沿线分布较多填土，由于填筑年代长短不一、 填筑方法多种多样、料源差异较大，造成其性 质变化多端。 2）软土 天津至塘沽宁河间的冲海积、湖沼堆积层中， 广泛沉积有不同厚度的软土。软土层具有含水 量高、压缩性高、透水性差和强度低的特点。 设计时根据变形和稳定性检算，采取相应的措 施处理。 津秦客运专线路基工程 一、津秦客运专线概述 4、不良地质 （6）特殊岩土 3）松软土 DK9+000DK120+000段普遍分布松软土，松 软土最大埋深达28.8m；唐山至秦皇岛间仅局 部地段分布松软土。松软土较一般地基土的压

7、 缩性高，沉降量大，设计时根据松软土的厚度 和埋深，采用强夯、CFG桩、换填等地基处理 措施。 全线特设路基工点类型主要有路堤坡面防护、 浸水路堤、软土地段路堤、黏性土地基、挡土 墙、堑坡防护、深路堑、地下水路堑等路基。 津秦客运专线路基工程 二、路基设计情况 （一）、路基本体设计 客运专线路基做为无砟轨道下部基础，为列车 高速行驶的安全性和舒适性提供保障。客运专 线贯彻执行将路基作为结构物的设计理念，将 路基主体按土工结构物进行设计。 路基基床表层的刚度要满足列车运行时产生的 弹性变形能控制在一定范围内，同时要能承受 列车荷载的长期作用，其厚度能使扩散到其底 面上的动应力不超过基床底层土的长

8、期承载能 力。 津秦客运专线路基工程 （一）无砟轨道路基结构形式及标准 1.直线地段无砟轨道路基标准断面结构形式（双线） x3250 x x+8600 路堤本体 基床底层 2675 3000 1:1.5 3250 沥青混凝土，厚100 4% 4% 基床表层 2675 3000 3250 4002300 4% 4% 注：图中x为线间距，单位mm。 1:1.5 4% 4% 0.5%0.5% 无砟轨道路基基床由表层和底层组成。表层厚度0.4m，底层厚度 2.3m，总厚度为2.7m。 津秦客运专线路基工程 （一）无砟轨道路基结构形式及标准 2.曲线地段无砟轨道路基标准断面结构形式（双线） 级 配 碎

9、石 沥 青 混 凝 土 ,厚 0.1m 4% L1 L2 L3 L4 L5L6 L2L1 500 3250 3250 线 间 距 /2 700 700 43004300 200 线 间 距 /2 500 级 配 碎 石 4% 路 基 面 宽 外轨超高度：曲线外轨顶面与内轨顶面水平高度之差。在设置外轨超高时，主要有外轨提 高法和线路中心高度不变法。外轨提高法是保持内轨标高不变而只抬高外轨的方法；线路中心 高度不变法室内外轨分别各降低和抬高超高值的1/2而保持线路中心标高不变的方法。 津秦客运专线路基工程 （一）无砟轨道路基结构形式及标准 3.路基填料及压实标准 （1）基床表层填筑 “级配碎石”

10、（ 2）基床底层填筑 A、B组土 （3）基床以下填筑 A、B组填料和C组块石、碎石、砾石类填料 注：级配碎石的标准见客运专线基床表层级配碎石暂行技术条列的有关规定 路基填料的分组可见客运专线铁路路基工程施工技术指南附录A 表-1 级配碎石基床表层的压实标准 轨道类型填料 厚度 （m） 压实标准 地基系数K30 （MPa/m） 变形模量Ev2 （MPa） 动态变形模量Evd （MPa） 孔隙率n 无砟轨道级配碎石0.41901205018% 津秦客运专线路基工程 （一）无砟轨道路基结构形式及标准 表-2无砟轨道基床底层压实标准 填 料压实标准 改良 细粒土 砂类土及 细砾土 碎石类及粗砾土 A、

11、B组填料及改良土 地基系数K30（MPa/m）110130150 变形模量Ev2（MPa）606060 动态变形模量Evd（MPa）404040 压实系数K0.95 孔隙率n28%28% 注：1 压实系数K为重型击实标准（以下同）； 2改良土压实标准：当采用物理方法改良时，应符合本表规定；当采用化学方法改良时，除符合本表规定外，还应满足设计提出的技术要求。 津秦客运专线路基工程 （一）无砟轨道路基结构形式及标准 表-3无砟轨道基床以下路堤压实标准 填 料 压实标准细粒土改良土 砂类土及细砾 土 碎石类及粗砾 土 A、B、C组 (不含细粒土、 粉砂及易风化软质岩块石土) 填料及改良土 地基系数K

12、30 （MPa/m） 90110130 变形模量Ev2 （MPa） 454545 压实系数K0.92 孔隙率n31%31% 1.压实系数compacting factor 填料压实后的干密度与击实试验得出的最大干密度的比值。 2.孔隙率 porosity 土的孔隙体积与总体积的比值，以百分率表示。 3.地基系数（K30）subgrade reaction coefficient 通过试验测得的直径30cm荷载板下沉1.25mm时对应的荷载强度p（MPa）与其下沉量 1.25mm的比值。 4.动态变形模量Evd 由落锤冲击施加一定大小和作用时间荷载的平板载荷试验测得的土体变形模量。 5、变形模量

13、Ev2 由平板载荷试验第二次加载测得的土体变形模量。 津秦客运专线路基工程 （二）路基工后沉降控制技术 路基工后沉降控制是解决客运专线路基成败的 关键技术之一。根据客运专线无碴轨道铁路设 计有关规定，土质地基路基均应进行工后沉降 分析。设计地基沉降计算分析包括包括一般地 基路基、松软土地基和软土地基。当计算工后 沉降或稳定不能满足无碴轨道技术要求时，采 用强夯、CFG桩、管桩、换填等处理措施。 津秦客运专线路基工程 无砟轨道路基沉降控制标准 1.沉降控制标准： 路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降，应满足扣件调整 和线路竖曲线圆顺得要求。路基工后沉降量，一般不应超过扣件允许的沉降调 高量15mm

14、；沉降比较均匀、长度大于20m的路基，允许的最大工后沉降量为 30mm，并且经扣件调整轨面高程后的竖曲线半径应能满足下列要求： 式中： 线路圆顺的竖曲线半径,m； 设计最高速度,m/h； 路桥交界处的差异沉降不应大于5mm，沉降造成的路基与桥梁的折角不应大于 1/1000。 2 4.0 sjsh VR sh R sj V 津秦客运专线路基工程 无砟轨道路基沉降控制标准 铁路路基沉降控制强调的是“工后沉降”：指无砟轨道铺设完成后可能 继续发生的沉降，是图中A点以后发生的沉降s。 s=S-SA 津秦客运专线路基工程 （二）无砟轨道路基沉降控制标准 路基本体沉降控制 路堤本体沉降与路堤高度、填料种类

15、、压实标准等有密切关系。 由于影响路堤沉降的因素复杂，沉降量目前还没有合理的理论计算 方法。只能通过对路基填料的种类和压实标准的控制，来消除（减 少）沉降。 地基沉降控制 地基沉降控制则是根据不同地层情况，进行沉降分析，采取适当的 地基浅层处理（如换填、碾压等）或深层处理措施（如CFG、管桩 等），来减小地基沉降，并通过适当的预压措施满足工后沉降要求。 津秦客运专线路基工程 （三）沉降观测技术 对所有路堤地段，均埋设沉降观测设备，观测断面沿线路方 向一般间距不大于50m，地质条件变化较大的地段及过渡段 应适当加密。在路基完成或施加预压荷载后应有618个月 以上的观测和调整期，分析评估沉降稳定满

16、足要求时，方可 铺设无碴轨道。路堑地段基底为土质地基（含全风化岩）时， 一般进行路基面沉降监测。 津秦客运专线路基工程 （四）无砟轨道铺设条件 无碴轨道的铺设，一定要在分析评估沉降稳定并且工后沉降 满足要求后进行，而且预测值也要有足够的精度。 无碴轨道对沉降变形特别敏感，主要在于地基中的不确定因 素和沉降预测的误差，因此在地基地质复杂和工后沉降难以 控制的地段，不宜铺设无碴轨道。 津秦客运专线路基工程 （五）过渡段设计 1、 与桥梁连接处的路堤一直是铁路路基的一个薄弱环节。一方面由于路 堤与桥梁刚度差别较大而引起轨道刚度的突变，同时路堤与桥台的沉降不一 致，导致轨面不平顺，因而引起列车与线路结

17、构的相互作用增加，影响线路 结构的稳定，影响列车高速、安全、舒适运行。 设置一定长度的过渡段，一方面控制轨道刚度的逐渐变化，另方面最大 限度减少路堤与桥梁的沉降不均而引起的轨面变形。 津秦客运专线路基工程 （五）过渡段设计 2、 与涵洞等横向结构物连接处设置路涵过渡段。 路基与横向结构物连接处设置水泥稳定级配碎石（掺加5%水泥）过渡段， 过渡段范围内的基床表层级配碎石掺加5%水泥。过渡段形式如下图所示。 津秦客运专线路基工程 （五）过渡段设计 2、 与涵洞等横向结构物连接处设置路涵过渡段。 路基与横向结构物连接处设置水泥稳定级配碎石（掺加5%水泥）过渡段， 过渡段范围内的基床表层级配碎石掺加5

18、%水泥。过渡段形式如下图所示。 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （一）堆载预压 对软土路基及松软土地基，根据工后沉降分析，不同形式的地基处理后，为满足工后 沉降要求，在路基底层填筑完成后，一般要进行堆载预压。 堆载预压形式如下图所示： 1、站场内堆载预压形式 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （一）堆载预压 2、区间路堑地段堆载预压形式 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （一）堆载预压 3、区间双线路堤地段堆载预压形式 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （一）堆载预

19、压 4、站内堆载预压平面示意图 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 1、路基沉降监测断面根据不同的地基条件，不同的结构部位等具体情况设置。沉降 监测断面的间距一般不大于50m，对于地势平坦、地基条件均匀良好、高度小于5m的 路堤或路堑可放宽到100m；对于地形、地质条件变化较大地段应适当加密。路堤与不 同结构物的连接处应设置沉降监测断面，每个路桥过渡段在距离桥头5m、15m、35m 处分别设置一个沉降监测断面，每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。 观测断面类型有I型（沉降板）、II型（单点沉降计）、III型（横剖面管）、IV型 （路涵过渡段）、V

20、型（路堑堆载预压）和VI型（路堑不预压）。同时为监测地下水位 变化，对天津到唐山段软土路基工点，设置水位观测井。 路堤地段采用、型监测断面，型断面仅在DK100km以前软土地基桥头 布置，一般每间隔3个型监测断面设置一个型监测断面。 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉

21、降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （二）沉降观测 津秦客运专线路基工程 三、无砟轨道路基工程变形观测和评估 沉沉 降降 观观 测测 一一 般般 规规 定定 1 路基施工应按设计要求进行地基沉降、侧向位移的动态观测。观测基桩必须置 于不受施工影响的稳定地基内，并进行定期的复核校正。观测装置的埋设位 置应符合设计要求，且埋设稳定。观测期间应对观测点采取有效的保护

22、措施。 2 沉降观测应采用二等几何水准测量，观测精度不低于1mm；剖面管沉降观测的 精度不低于4mm/30m。 3 在填土过程中，应根据观测结果整理绘制“填土高时间沉降量”关系曲线 图。 4 边桩及沉降在施工期间一般每一填筑层应进行一次观测，在沉降量突变的情况 下，每天应观测23次。如果两次填筑间隔时间较长，每3d至少观测一次。 路堤经过分层填筑达到预压高程后，在预压期的第一个月，每周观测一次； 前23个月内，每2周观测一次，三个月后每月观测一次。 5 路基填筑至设计标高，应在路肩设观测桩，应与边桩和沉降同步进行观测，通 过测量路肩观测桩的高程变化，确定路基面的沉降量。 6 观测资料应齐全、详

23、实、规范，符合设计要求，并应及时整理、汇总分析，并 提供给咨询单位。 7 铺轨前应由建设、设计、施工和监理单位参加的路基验评小组对路基工后沉降 进行评定。 8 竣工验交时，沉降观测设备和观测资料应与工程同时移交给工程接收单位。 津秦客运专线路基工程 三、无砟轨道路基工程变形观测和评估 沉沉 降降 观观 测测 注意事项注意事项 1 各施工单位要重视沉降观测工作，专门成立试验小组，进行元器件埋设、测量 和保护工作，小组人员分工明确，责任到人。 2 凡沉降板附近一米范围内土方应采用人工摊平及小型机具碾压，不得采用大型 机械推土及碾压，并配备专人负责指导，以确保元器件不受损坏。 。 3 各施工队应制定

24、稳妥的保护措施并认真执行，确保元器件不因人为、自然等因 素而破坏，元器件埋设后，制作相应的标示旗或保护架插在上方。路堤填筑 过程中，派专人负责监督监测断面的填筑。 4 资料整理要求 （1）应采用统一的路基沉降监测记录表格，做好监测数据的记录与整理。监 测资料应齐全、详细、规范，符合设计要求。所有测试数据必须真实准确， 不得造假；记录必须清晰，不得涂改；测试、记录人员必须签名。 （2）所测数据必须当天及时输入电脑，分析，整理，核对无误后在计算机内 保存。 （3)按照提交资料要求及时对测试数据进行整理、分析、汇总，及时绘制路基 面、填料及路基各项监测的荷载-时间-沉降过程曲线。并按有关规定整理成 册，报送有关单位进行沉降分析、评估。 （4）路基填筑过程中应及时整理路堤中心沉降监测点的沉降量，当路堤中心 地基处沉降观测点沉降量大于10mm/天时，应及时通知项目部，并要求停止 填筑施工，待沉降稳定后再恢复填土，必要时采用卸载措施。 津秦客运专线路基工程 三、无砟轨道路基工程变形观测和评估 沉沉 降降 观观 测测 津秦客运专线路基工程 三、堆载预压、沉降观测、骨架护坡及排水设计 （三）骨架护坡（三）骨