京沪高速路基有关问题课件

1、二00八年五月 铁道第四勘察设计院铁道第四勘察设计院 一、路基变形控制一、路基变形控制 二、路基结构及要求二、路基结构及要求三、填料及填料改良三、填料及填料改良四、地基处理四、地基处理0 0、引言、引言 高速铁路路基高速铁路路基作为轨道的基础，必须具有作为轨道的基础，必须具有强度高、刚度大且纵强度高、刚度大且纵向变化均匀；长期动力稳定性和耐久性向变化均匀；长期动力稳定性和耐久性等特点，以确保列车高速、安全、等特点，以确保列车高速、安全、舒适、平顺运行以，最大程度的减少维修工作量。舒适、平顺运行以，最大程度的减少维修工作量。客运专线路基结构客运专线路基结构采用了多层结构系统，其标准也较普通铁路采

2、用了多层结构系统，其标准也较普通铁路有了显著的提高。有了显著的提高。相关规范、规程相关规范、规程对路基变形、基床结构、填料、地基条件及处对路基变形、基床结构、填料、地基条件及处理等均有明确规定和严格的要求理等均有明确规定和严格的要求。0 0、引言、引言 京沪高速铁路全长1318km1318km；路基约占19 % 19 % ，约250km250km。 穿越海河、黄河、淮河、长江四大水系的中下游，途径（北京-济南）华北平原 、（济南-徐州）鲁中南低山丘陵及丘间平原 、（徐州-蚌埠）黄淮冲积平原及阶地、（蚌埠-滁州）低山丘陵区 、（滁州-丹阳）长江及其支流河谷阶地、（丹阳-上海)长江三角洲平原区。

3、0 0、引言、引言 由于软土地基强度低，变性大且持续时间长由于软土地基强度低，变性大且持续时间长, ,其沉降及稳其沉降及稳定控制是京沪高速路基建造的关键技术之一。定控制是京沪高速路基建造的关键技术之一。l 主要地基条件：软土与松软土地基、下蜀黏土地基、岩溶主要地基条件：软土与松软土地基、下蜀黏土地基、岩溶地基、黄土地基等地基、黄土地基等l 主要地基处理方法：水泥搅拌桩、主要地基处理方法：水泥搅拌桩、CFGCFG桩、旋喷桩、钢筋混桩、旋喷桩、钢筋混凝土预制管桩、灰土挤密桩、强夯、塑料排水板等凝土预制管桩、灰土挤密桩、强夯、塑料排水板等 l 主要填料类型：粉质黏土、粉土、黏土：粉质黏土、粉土、黏土

4、 、下蜀黏土、黄土、 软岩及其风化物、硬质岩等 一、路基变形控制一、路基变形控制 路基的变形：路基的变形：l 路基地基及本体的压密变形（工后沉降）路基地基及本体的压密变形（工后沉降）l 路基基床的变形（弹性变形及塑性变形）路基基床的变形（弹性变形及塑性变形） 在软弱地基上修筑客运专线，不仅要确保其稳定性，还要对在软弱地基上修筑客运专线，不仅要确保其稳定性，还要对其变形进行严格控制，对地基采取相应的处理措施。其变形进行严格控制，对地基采取相应的处理措施。 1.1 1.1 工后沉降定义及组成工后沉降定义及组成一、路基变形控制一、路基变形控制 工后沉降是指路基建成后，路基面产生的沉降量，也称为工后沉

5、降是指路基建成后，路基面产生的沉降量，也称为“残余沉降量残余沉降量”。是由路基填土压密沉降和地基土的残余沉降组成。是由路基填土压密沉降和地基土的残余沉降组成。 路基填土压密沉降与路堤填料和压实质量有密切关系。主要路基填土压密沉降与路堤填料和压实质量有密切关系。主要通过填料、压实度来控制。经验和实测资料表明，路堤填土压密通过填料、压实度来控制。经验和实测资料表明，路堤填土压密沉降量约为路堤高度的沉降量约为路堤高度的0.10.30.10.3；且一般在路堤竣工后一年左右；且一般在路堤竣工后一年左右完成。设计计算中，路基填土的压密沉降不予于考虑。完成。设计计算中，路基填土的压密沉降不予于考虑。 因此，

6、软土路基工后沉降，就是指铁路交付运营后因此，软土路基工后沉降，就是指铁路交付运营后地基土的地基土的残余沉降。残余沉降。 一、路基变形控制一、路基变形控制 1.1 1.1 工后沉降定义及组组成工后沉降定义及组组成1.2 1.2 工后沉降控制标准工后沉降控制标准一、路基变形控制一、路基变形控制 l有碴轨道路基工后沉降量有碴轨道路基工后沉降量一般地段不应大于一般地段不应大于50mm;50mm;桥台过渡段不应大于桥台过渡段不应大于30mm30mm。l无碴轨道路基工后沉降量（主要受扣件可调整量控制）无碴轨道路基工后沉降量（主要受扣件可调整量控制）一般地段不应超过扣件允许的沉降调高量一般地段不应超过扣件允

7、许的沉降调高量15mm15mm；路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm5mm，路基与桥梁或隧道过渡段沉降造成的折角不应大于路基与桥梁或隧道过渡段沉降造成的折角不应大于1/10001/1000。有碴轨道工后沉降量控制标准的确定，综合考虑了运营舒有碴轨道工后沉降量控制标准的确定，综合考虑了运营舒适性、地基处理费用、适性、地基处理费用、 后期养护维修周期、费用及对线路后期养护维修周期、费用及对线路运营带来的影响等因素，并参考了国外相关标准。运营带来的影响等因素，并参考了国外相关标准。无碴轨道主要受结构允许变形控制。无碴轨道主要受结构允许变形控制。1.2 1.2 工

8、后沉降控制标准工后沉降控制标准当沉降比较均匀，调整轨面高程后竖曲线半径满足当沉降比较均匀，调整轨面高程后竖曲线半径满足R R0.4V0.4V2 2时，工后时，工后沉降可不大于沉降可不大于30mm30mm。一、路基变形控制一、路基变形控制 1.3 1.3 沉降计算与沉降评估沉降计算与沉降评估沉降估算沉降估算由于地层的不均匀性、参数选取的精度、计算方法的局限性，以及施由于地层的不均匀性、参数选取的精度、计算方法的局限性，以及施工过程的影响等因素，设计计算的沉降量及工后沉降量与实际沉降存在误工过程的影响等因素，设计计算的沉降量及工后沉降量与实际沉降存在误差，勘察设计阶段的沉降计算只能是一种估算。差，

9、勘察设计阶段的沉降计算只能是一种估算。 下图为某路堤实测沉降过程曲线与理论沉降过程对比图，实测值与计下图为某路堤实测沉降过程曲线与理论沉降过程对比图，实测值与计算值明显有较大差别，其精度难以满足客运专线高标准要求。算值明显有较大差别，其精度难以满足客运专线高标准要求。一、路基变形控制一、路基变形控制 150100500501001501999-11-072000-04-052000-09-022001-01-302001-06-292001-11-262002-04-252002-09-222003-02-192003-07-192003-12-162004-05-14时间沉降（cm） 荷载（

10、kPa）实测沉降过程线荷载理论计算过程线1.3 1.3 沉降估算与沉降评估沉降估算与沉降评估 沉降评估：沉降评估： 因此，施工期间的沉降观测及评估是必须的，是确保客运专因此，施工期间的沉降观测及评估是必须的，是确保客运专线路基，尤其是松软土路基沉降得到有效控制的必须环节。线路基，尤其是松软土路基沉降得到有效控制的必须环节。 沉降评估就是根据实测沉降观测资料，利用数学方法，对后沉降评估就是根据实测沉降观测资料，利用数学方法，对后期沉降速率、总沉降量、以及工后沉降值进行计算分析。确定是期沉降速率、总沉降量、以及工后沉降值进行计算分析。确定是否达到铺轨条件。否达到铺轨条件。 一、路基变形控制一、路基

11、变形控制 1.3 1.3 沉降计算与沉降评估沉降计算与沉降评估l 确定铺轨时间确定铺轨时间l 预测铺轨时间预测铺轨时间 在施工期任意时刻在施工期任意时刻TnTn时，可根据拟合曲线预测满足工时，可根据拟合曲线预测满足工 后沉降（后沉降（SS2 2) )的时间的时间t t2 2，指导下步施工计划的安排。，指导下步施工计划的安排。一、路基变形控制一、路基变形控制 SnntS2St32tt1ts0P1.3 1.3 沉降计算与沉降评估沉降计算与沉降评估l 过程控制过程控制 根据沉降观测资料控制填土速率，防止施工期间地基失稳、破根据沉降观测资料控制填土速率，防止施工期间地基失稳、破坏，及时评价地基加固措施

12、的有效性。坏，及时评价地基加固措施的有效性。一、路基变形控制一、路基变形控制 l 作为预测运营期间可能的维修工作量和周期的参考依据。作为预测运营期间可能的维修工作量和周期的参考依据。1.4 1.4 沉降评估方法及精度沉降评估方法及精度 一、路基变形控制一、路基变形控制 双曲线法双曲线法t/(st/(st t-s-s0 0)=+t st=)=+t st=s s0+1/+t S=0+1/+t S=s s0+1/0+1/式中式中 s0:s0:初期沉降量（初期沉降量（t=0t=0）；）；st-tst-t时刻沉降量；由实测的时刻沉降量；由实测的t t/(/(stst- -s s0)0)t t的拟合直线，

13、求得直线的截距的拟合直线，求得直线的截距和斜率和斜率 tPs(0,s )(t,s)s0t0ts -st=tan t 00时间起点时间起点t0t0对结果影响显著，一般取荷载稳定对结果影响显著，一般取荷载稳定3 3个月后为宜个月后为宜。1.4 1.4 沉降评估方法及精度沉降评估方法及精度 一、路基变形控制一、路基变形控制 PstmtsB(t ,s )00t0实测沉降曲线自拐点实测沉降曲线自拐点B(t0,s0)B(t0,s0)点开始，近似采用指数曲点开始，近似采用指数曲线延伸。指数曲线方程可由下式表示（式中线延伸。指数曲线方程可由下式表示（式中常数；常数；tmtm与与tt相应的中点时间）：相应的中点

14、时间）：指数曲线法指数曲线法 00ln1lntssttsm00tttessss由实测的由实测的ln(s/tln(s/t）和）和tmtm的拟合直线，求得直线的截距和的拟合直线，求得直线的截距和斜率，联立解得斜率，联立解得和最终沉降量，并可求得任意时间的沉降和最终沉降量，并可求得任意时间的沉降量量stst: : 恒载时间的长短对计算结果影响很大，恒载时间的长短对计算结果影响很大，恒载期越长，计算得出的结果误差越小。时恒载期越长，计算得出的结果误差越小。时间起点间起点t0t0对结果影响显著，一般取停载对结果影响显著，一般取停载3 3个个月后为宜。指数曲线法的推算结果较实值偏月后为宜。指数曲线法的推算

15、结果较实值偏小。小。 1.4 1.4 沉降评估方法及精度沉降评估方法及精度 一、路基工程变形控制一、路基工程变形控制 三点法（对数曲线法）三点法（对数曲线法） 从实测的早期从实测的早期s st t曲线上选择停止加荷后的三个时间曲线上选择停止加荷后的三个时间t1t1、t2t2、t3t3，要求，要求t2-t1=t3-t2,t2-t1=t3-t2,并且并且t2-t1t2-t1，t3-t2t3-t2这样尽可能大些。这样尽可能大些。同时，同时，t3t3应尽可能取在应尽可能取在s st t曲线的末端。可得最终沉降量曲线的末端。可得最终沉降量（以上各式的时间（以上各式的时间t t均应从修正的零点均应从修正的

16、零点0 0算起）：算起）： 2312232123ssssssssssst dt tesess 1231212ln1ssssttPst12tt300s12ss3ts1.4 1.4 沉降评估方法及精度沉降评估方法及精度 推算精度：推算精度：不同推算精度产生影响。根据（地基加固方法、沉不同推算精度产生影响。根据（地基加固方法、沉降观测时间的长短以及初始时间的选择等都会对预测结果产生影响。降观测时间的长短以及初始时间的选择等都会对预测结果产生影响。软土路基预留沉降量控制研究报告软土路基预留沉降量控制研究报告（铁四院周全能）对华东地（铁四院周全能）对华东地区区3838处软土工点，实测沉降曲线，采用不同推

17、算方法预测结果与一处软土工点，实测沉降曲线，采用不同推算方法预测结果与一年后实际沉降值对比结果：年后实际沉降值对比结果：一、路基变形控制一、路基变形控制 方法方法地基处理地基处理双曲线法双曲线法（% %）沉降速率法沉降速率法 （% %）三点法三点法（% %）AsaokaAsaoka法法（% %）指数法指数法（% %）复合地基复合地基 6.7 6.7 5.9 5.9 9.5 9.5 8.5 8.5固结排水固结排水 4.1 4.1 7.0 7.0 5.5 5.5 7.3 7.3 7.9 7.9工后沉降推算方法误差1.4 1.4 沉降评估方法及精度沉降评估方法及精度 沉降观测重点沉降观测重点：软土、

18、松软土地段、过渡段、其他不良地质地段等。主要观：软土、松软土地段、过渡段、其他不良地质地段等。主要观测路肩面沉降，地基必须进行代表性沉降观测。测路肩面沉降，地基必须进行代表性沉降观测。 对于无碴轨道，路堤均应进行沉降观测，观测断面间距一般为对于无碴轨道，路堤均应进行沉降观测，观测断面间距一般为5050。测量精度：测量精度：1mm1mm曲线回归的相关系数：曲线回归的相关系数：0.920.92预测时间：预测时间：S(t)/S(t=)75% S(t)/S(t=)75% S(t) S(t)预测时观测值预测时观测值 S(t=)S(t=)预测的最终沉降值预测的最终沉降值 间隔不少于间隔不少于3 3个月时间

19、两次预测最终沉降量差值：个月时间两次预测最终沉降量差值：8mm8mm一、路基变形控制一、路基变形控制 1.4 1.4 沉降评估方法及精度沉降评估方法及精度 上图为京沪高速昆山试验段塑排水板超载预压加固软土地基采用上图为京沪高速昆山试验段塑排水板超载预压加固软土地基采用双曲线法推算目前荷载水平下工后沉降值为双曲线法推算目前荷载水平下工后沉降值为3cm3cm。一、路基变形控制一、路基变形控制 超载预压超载预压卸载后再加载沉降推算过程较为复杂，从理论上讲，只卸载后再加载沉降推算过程较为复杂，从理论上讲，只要工作荷载不大于超载，其工后沉降值就不会大于超载条件下的推算值，要工作荷载不大于超载，其工后沉降

20、值就不会大于超载条件下的推算值，可满足工后沉降标准。但也有例外，主要是由于超载高度、超载时间不够，可满足工后沉降标准。但也有例外，主要是由于超载高度、超载时间不够，推算精度引起的。推算精度引起的。 040801201602003-3-312003-7-292003-11-262004-3-252004-7-232004-11-20时间(年月日) 荷载(kPa)荷载(kPa)-100-80-60-40-2002003-3-312003-7-292003-11-262004-3-252004-7-232004-11-20沉降(cm)沉降板(左线中心）沉降板(线路中心）沉降板(右路肩）2 2 路基面

21、动变形路基面动变形路基面变形路基面变形是由列车动荷载引起的基床变形，它对乘车舒是由列车动荷载引起的基床变形，它对乘车舒适度、轨道平顺性的日常养护维护等影响极大。路基设计采取了适度、轨道平顺性的日常养护维护等影响极大。路基设计采取了多层结构及强化基床表层措施，控制路基面动变形。多层结构及强化基床表层措施，控制路基面动变形。路基面的变形直接反映了路基的综合刚度，与路基结构类路基面的变形直接反映了路基的综合刚度，与路基结构类型、基床表层厚度、基床底层刚度有关。型、基床表层厚度、基床底层刚度有关。动变形与列车轴重、行动变形与列车轴重、行车速度、轨道状态、以及基床结构、填料，压实度等关系密切。车速度、轨

22、道状态、以及基床结构、填料，压实度等关系密切。一、路基变形控制一、路基变形控制 动应力动应力与轴重和行速度关系与轴重和行速度关系 d=0.26P(1+V) (d=0.26P(1+V) (规范）规范）2 2 路基面动变形路基面动变形一、路基变形控制一、路基变形控制 相关的室内、现场试验，及实车试验结果表明，目前我国所采相关的室内、现场试验，及实车试验结果表明，目前我国所采用的基床结构及标准，其动力响应值可满足客运专线高速运行用的基床结构及标准，其动力响应值可满足客运专线高速运行的要求（的要求（实测弹性变形值小于实测弹性变形值小于1mm1mm ；塑性变形值小于塑性变形值小于5mm5mm）路基基床室

23、内动载试验（西南交大）路基基床室内动载试验（西南交大）路基基床现场动载试验（铁科院）路基基床现场动载试验（铁科院）2 2 路基面动变形路基面动变形 基床表面动应力与轴重关系基床表面动应力与轴重关系 一、路基变形控制一、路基变形控制 2 2 路基面动变形路基面动变形 基床表面动应力与车速的关系：基床表面动应力与车速的关系：一、路基变形控制一、路基变形控制 2 2 路基面动变形路基面动变形 基床动应力与基床动变形的关系基床动应力与基床动变形的关系一、路基变形控制一、路基变形控制 2 2 路基面动变形路基面动变形一、路基变形控制一、路基变形控制 室内模型试验（西南交大）数据表明，当基床厚度从室内模型

24、试验（西南交大）数据表明，当基床厚度从0.70.7m m减少至减少至0.3m0.3m时，在相同动应力水平下，基床表层动变形增加时，在相同动应力水平下，基床表层动变形增加3 34%4%，基床底层顶面动变形增加，基床底层顶面动变形增加103%103%、动应力增加、动应力增加67%67%。基床表层厚度对动力响应值的影响基床表层厚度对动力响应值的影响2 2 路基面动变形路基面动变形一、路基变形控制一、路基变形控制 不同应力水平对塑性变形的影响不同应力水平对塑性变形的影响 路基基床承受的是高速列车长期动荷载，大量试验证明土体在长期路基基床承受的是高速列车长期动荷载，大量试验证明土体在长期动荷载反复作用下

25、，其塑性变形也随之增大，当动应力值大于某一定动荷载反复作用下，其塑性变形也随之增大，当动应力值大于某一定值值（临界动应力）（临界动应力）时，随着震动次数的增加，塑性变形将逐步发展直时，随着震动次数的增加，塑性变形将逐步发展直至破坏。至破坏。2 2 路基面动变形路基面动变形一、路基变形控制一、路基变形控制 不同应力水平对塑性变形的影响不同应力水平对塑性变形的影响00.511.522.533.544.5110100100010000100000加载次数n塑性应变%95kpa100kpa110kpa115kpa135kpa170kpa50Kpa 下图：不同应力水平下花岗岩风化物填料累计塑性变形与重复

26、加下图：不同应力水平下花岗岩风化物填料累计塑性变形与重复加载关系曲线（西南交大）。表明该类填料在本试验条件下的临界动载关系曲线（西南交大）。表明该类填料在本试验条件下的临界动应力应力95kpa95kpa左右。左右。2 2 路基面动变形路基面动变形一、路基变形控制一、路基变形控制 不同含水量对塑性变形的影响不同含水量对塑性变形的影响含水量（含水量（% %）塑性应变回归方程塑性应变回归方程100100万次加载时万次加载时预测累积应变预测累积应变（% %）100100万次加载时万次加载时2.32.3米厚的风米厚的风化花岗岩基床预测最大累积化花岗岩基床预测最大累积塑性变形（塑性变形（mmmm）13.7

27、813.78Y=0.0799Ln(x)-0.0047Y=0.0799Ln(x)-0.00471.101.1025.325.310.0710.07Y=0.0114Ln(x)-0.0068Y=0.0114Ln(x)-0.00680.150.153.53.510.0710.07（90%90%的的压实度）压实度）Y=0.0262Y=0.0262* *Ln(X)+0.0008Ln(X)+0.00080.360.368.38.38.168.16Y=0.0126Lnx+ 0.008Y=0.0126Lnx+ 0.0080.180.184.24.2备注：回归方程中备注：回归方程中X X代表加载次数，代表加载次数

28、，Y Y代表塑性应变（代表塑性应变（% %）；）； 最大动应力为最大动应力为50Kpa50Kpa2 2 路基面动变形路基面动变形一、路基变形控制一、路基变形控制 不同底层填土的影响不同底层填土的影响基床底层填料为粉土基床底层填料为粉土基床底层填料为改良土基床底层填料为改良土 宁启线试验工点（铁科院）基床底层为粉土时的塑性变形宁启线试验工点（铁科院）基床底层为粉土时的塑性变形值是基床底层为改良土时的值是基床底层为改良土时的4 4倍。倍。 1 1、路基标准横断面路基标准横断面 二、路基结构及要求二、路基结构及要求路基基床由表层与底层组成。表层级配碎石或级配砂砾石厚路基基床由表层与底层组成。表层级配

29、碎石或级配砂砾石厚0.7m0.7m（无碴：（无碴：0.4m0.4m）；）；k k3030190Mpa/m190Mpa/m；E EV2V2120Mpa,120Mpa,；E EVdVd55MN/m,n55MN/m,n1818。基床底层厚基床底层厚2.3m2.3m，K K3030110-150Mpa/m110-150Mpa/m，E EV2V260Mpa60Mpa 1 1、路基标准横断面路基标准横断面 二、路基结构及要求二、路基结构及要求2 . 直线地段道床板顶面设1 % 的横坡，曲线地段道床板等厚。4 . 除注明外图中单位以m m 计。3 . 曲线地段在路基的基床表面超高。图中曲线地段以超高1 5

30、0 m m 绘制。3 : 1支承层 H B L支承层 H B L级配碎石- 7 9 7- 4 9 7- 2 5 7- 7 9 7级配碎石沥青混凝土沥青混凝土厚7 c m沥青混凝土厚7 c m3 : 1说明：1 . 路基上双块式无碴轨道的结构高为7 9 7 m m 。1 4 0 01 7 0 04 3 0 05 0 0 04 3 0 01 4 0 01 7 0 0470470直线路堤地段无碴轨道横断面图排水管= 0 . 1 5 m4 . 除注明外图中单位以m m 计。2 . 直线地段道床板顶面设1 % 的横坡，曲线地段道床板等厚。3 . 曲线地段在路基的基床表面超高。图中曲线地段以超高1 5 0

31、 m m 绘制。1 . 路基上双块式无碴轨道的结构高为7 9 7 m m 。说明：S 0 = 0支承层 H B L支承层 H B L级配碎石沥青混凝土厚7 c m沥青混凝土厚7 c m+ 1 5 0+ 1 5 0S 0 = 01501504 3 0 05 0 0 04 3 0 03 4 0 03 4 0 02 8 0 02 8 0 01 3 6 0 0520470曲线路堤地段无碴轨道横断面图双 块 式1 1、路基标准横断面路基标准横断面 二、路基结构及要求二、路基结构及要求C 4 0 级- 7 5 6混 凝 土 底 座0C 4 0 级0- 7 5 6- 4 5 6- 2 1 6- 7 5 6级

32、 配 碎 石沥 青 混 凝 土厚 7 c m沥 青 混 凝 土厚 7 c m沥 青 混 凝 土级 配 碎 石1 5 0 01 2 0 01 5 0 01 2 0 04704704 3 0 04 3 0 01 3 6 0 05 0 0 0轨 道 板C A混 凝 土 底 座防 水 保 护 层基 床 表 层砂 浆 调 整 层直 线 路 堤 地 段 板 式 轨 道 横 断 面 图3 . 轨 顶 至 桥 面 保 护 层 表 面 的 轨 道 结 构 高 为 7 5 6 m m 。2 . 道 床 板 的 尺 寸 ： 长 、 宽 、 高 分 别 为 5 0 0 0 m m 、 2 4 0 0 m m 、 1

33、9 0 m m 。 底 座 宽 3 0 0 0 m m ， 高 为 3 0 0 m m 。 C A 砂 浆 层 厚 5 0 m m 。4 . 减 振 型 板 式 轨 道 的 C A 砂 浆 层 由 5 0 m m 减 为 4 0 m m ， 混 凝 土 底 座 由 3 0 0 m m 改 为 2 9 0 m m ， 在 轨 道 板 下 贴 2 0 m m 减 振 垫 。6 . 除 注 明 外 图 中 单 位 以 m m 计 。5 . 曲 线 地 段 在 路 基 的 基 床 表 层 超 高 。1 . 路 基 上 板 式 无 碴 轨 道 由 轨 道 板 、 C A 砂 浆 、 凸 形 挡 台 、

34、底 座 组 成 。说 明 ：曲线路堤地段板式轨道横断面图说明：1 . 路基上板式无碴轨道由轨道板、C A 砂浆、凸形挡台、底座组成。5 . 曲线地段在路基的基床表层超高。6 . 除注明外图中单位以m m 计。S 0 = 0S 0 = 0+ 1 5 0+ 1 5 04701 3 6 0 04 3 0 05 0 0 04 3 0 0150150厚7 c m沥青混凝土厚7 c m沥青混凝土排水管= 0 . 1 5 m级配碎石2 4 0 0混凝土底座混凝土底座4 . 减振型板式轨道的C A 砂浆层由5 0 m m 减为4 0 m m ，混凝土底座由 3 0 0 m m 改为2 9 0 m m ，在轨道

35、板下贴2 0 m m 减振垫。2 . 道床板的尺寸：长、宽、高分别为5 0 0 0 m m 、2 4 0 0 m m 、1 9 0 m m 。底座宽3 0 0 0 m m ，高为3 0 0 m m 。C A 砂浆层厚5 0 m m 。3 . 轨顶至桥面保护层表面的轨道结构高为7 5 6 m m 。板 式1 1、路基标准横断面路基标准横断面 二、路基结构及要求二、路基结构及要求二、路基结构及要求二、路基结构及要求2 2、过渡段过渡段 路桥过渡段主要结构型式：路桥过渡段主要结构型式：渗水墙直径Ts-1005.02.0充填混凝土0.5200mm透水软管5%碎石加 水泥基床以下路堤0.72.3基床底层

36、基床表层渗 水 墙直 径充 填 C15混 凝 土I100mm软 式 透 水 管I级 配 碎 石 掺 5%水 泥基 床 表 层级 配 碎 石 掺 5%水 泥中 粗 砂级 配 碎 石基 床 底 层基 床 以 下 路 堤桥 台正梯形倒梯形二次过渡二、路基结构及要求二、路基结构及要求2 2、过渡段过渡段充填混凝土基床底层基床表层2.0涵顶距路肩1.5m时涵顶距路肩1.5m时基床底层基床表层2.0充填混凝土级配碎石或级配砂砾石级配碎石或级配砂砾石其他过渡段形式涵洞-路堤过渡路堑-路堤过渡路堑-隧道过渡二、路基结构及要求二、路基结构及要求2 2、过渡段过渡段 Track support rigidity

37、variationSNCF/SYSTRA Design15171921232527-1.04.09.014.019.024.0Distance to the bridge (m)rigidity (MPa/m)功能：功能：渗 水 墙直 径充 填 C15混 凝 土I100mm软 式 透 水 管I级 配 碎 石 掺 5%水 泥基 床 表 层级 配 碎 石 掺 5%水 泥中 粗 砂级 配 碎 石基 床 底 层基 床 以 下 路 堤桥 台控制不同结构物间沉降差异。刚度过渡二、路基结构及要求二、路基结构及要求2 2、过渡段过渡段不同地基处理过渡及工序安排二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质

38、量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 路基质量检测方法路基质量检测方法 路基质量检测：路基质量检测：采用压实度与力学指标双控检测。采用压实度与力学指标双控检测。主要目的：主要目的：评价路基的强度、抗变形能力评价路基的强度、抗变形能力（K30K30、Ev2Ev2、CBRCBR、回弹模量等均是评价路基这种能力的指标，或参数、回弹模量等均是评价路基这种能力的指标，或参数) )。欧洲各国采用欧洲各国采用KhKh，Ev2Ev2控制，日本采用控制，日本采用KhKh、K30K30控制控制路基的（纵向）路基的（纵向）均匀性均匀性（包括填料及压实度）控制是路基质量（包括填料及压实度）控制是路基质量控制

39、的重要内容。主要通过填料、摊铺厚度、含水量、压实机控制的重要内容。主要通过填料、摊铺厚度、含水量、压实机械和碾压遍数（法国采用械和碾压遍数（法国采用Q/SQ/S控制）等控制）等全过程控制全过程控制其压实度、其压实度、均匀性，同时配合其他检测方法。均匀性，同时配合其他检测方法。 国别国别项目项目中国中国日本日本法国法国德国德国200-250200-250300-350300-350200-300200-300200200200200压实系数压实系数KhKh基床表层基床表层1.01.01.031.030.950.951.01.01.01.0基床底层基床底层0.950.950.950.950.950

40、.950.950.950.970.97本体本体0.900.900.900.900.900.900.900.900.970.97地基系数地基系数K30K30(Mpa/m)(Mpa/m)基床表层基床表层190190190190170170基床底层基床底层110-150110-150110-150110-15070-11070-110本体本体90-13090-13090-13090-130变形模量变形模量 Ev2(Mpa)Ev2(Mpa)基床表层基床表层12012012012080808080基床底层基床底层50506060本体本体50504545变形模量变形模量Evd(Mpa)Evd(Mpa)基床

41、表层基床表层55555050基床底层基床底层35-5035-50本体本体3535二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 各国铁路路基压实控制标准各国铁路路基压实控制标准 二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 ksREs)1 (57. 12ksREs)1 (57. 12K K3030K30=s/S(Mpa/m) K30=s/S(Mpa/m) 地基系数地基系数K30K30实际上是一个地基刚度系数。实际上是一个地基刚度系数。K30K30值可以转值可以转换成模量。换成模量。Es=1.5

42、7(1-v2)RKs Es=1.57(1-v2)RKs 式中：式中：R-R-板的半径；板的半径； -泊松系数；泊松系数；ks -ks -Westergaard -Westergaard 系数；系数；Ks=30/75Ks=30/75K30K30二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 00.10.20.30.40.51.02.03.0(01,S2(2)(02,S2(2)沉降 S（mm）应力0（MPa）E EV2V2 Ev2= 1.5Ev2= 1.5r r1/1/（a1 + a2a1 + a20max0max）(Mpa) (Mpa) 采用直径

43、为采用直径为30cm30cm的荷载板一次的荷载板一次加载、卸载后，二次加载测得的应力加载、卸载后，二次加载测得的应力位移曲线上位移曲线上0.30.30 0max max 和和 0.70.70 0maxmax之间的位移割线斜率。通过二次多项式方程计算得到之间的位移割线斜率。通过二次多项式方程计算得到. .0E(弹性模量）Es(变形模量）Ev2Er(回弹模量）二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 E Ev2v2，K K3030通过平板载荷试验获得通过平板载荷试验获得l 均是土体强度的表征指均是土体强度的表征指l 适用于填料粒径不大于载荷板

44、适用于填料粒径不大于载荷板1/41/4填土压实质量检测填土压实质量检测 路基压实质量控制必须采用双指标控制（路基压实质量控制必须采用双指标控制（KhKh或或n n； E Ev2v2或或K K3030）l 双指标控制的必要性双指标控制的必要性 l 主控指标主控指标 KhKhl E Ev2v2指标检测时的指标检测时的 E Ev2v2/E/Ev1v1值间接验证压实度。一般控制在值间接验证压实度。一般控制在 2.3-3.02.3-3.0二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 路基填筑质量控制其他要求路基填筑质量控制其他要求A1, C1A1(*)

45、设 备方 法P1P2P3V1V2V3V4V5VP1VP2VP3VP4VP5SP1SP2PQ3PQ4Q/S0.0800.1200.1800.0550.0850.1250.1650.2050.0550.0850.1650.2050.2650.0700.1000.065e0.300.450.600.250.350.300.500.350.650.400.800.250.300.300.350.400.250.400.20(1)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)0(1)低 压 实 力V5.05.05.02.02.54.02.55.02.55.02.52.03.04

46、.05.05.08.08.01.0标 准 3N4445534342454222443Q/L40060090011021550031582541510255151102556601025132556080065Q/S0.0450.065 0.0950.0400.0650.0850.1000.040 0.085 0.100 0.130 0.040 0.070e0.250.350.450.250.300.400.300.500.300.600.250.300.300.300.200.3000(2)(2)(2)(2)(2)(2)00中 等 压 实力V5.05.05.02.02.52.03.52.04.

47、02.02.02.53.54.08.08.0标 准 2N6657574636743355Q/L2253254758016513030017040020080215350520320560Q/S0.035 0.0500.0250.0400.0500.0650.025 0.050 0.065 0.0850.035e0.200.300.200.300.300.400.300.450.200.300.300.300.25000000高 压 实 力V5.05.02.02.02.52.03.02.02.02.02.53.08.0标 准 1N6688685786548Q/L17525050801251001

48、9513050100165255280Q/SeVNQ/L(m)(m)(km/h)-(m3/h.m)(*) 要 求 的 最 大 粒 径 2/3 压 实 层 厚 度(1) 检 查 设 备 的 通 过 性(2) 在 施 工 日 可 能 有 雨 时 ， 对 压 实 面 的 处 理 ， 可 将 压 实 面 整 平 几 公 分 或 使 用 另 一 类 型 的 碾 压 机 ， 以 便 达 到 所 要 求 的 压 实 效 果 。0设 备 类 型不 适 合填填 料料 压压 实实 应应 用用 表表 举举 例例A1, C1A1(*)设 备方 法P1P2P3V1V2V3V4V5VP1VP2VP3VP4VP5SP1SP

49、2PQ3PQ4Q/S0.0800.1200.1800.0550.0850.1250.1650.2050.0550.0850.1650.2050.2650.0700.1000.065A1, C1A1(*)设 备方 法P1P2P3V1V2V3V4V5VP1VP2VP3VP4VP5SP1SP2PQ3PQ4Q/S0.0800.1200.1800.0550.0850.1250.1650.2050.0550.0850.1650.2050.2650.0700.1000.065e0.300.450.600.250.350.300.500.350.650.400.800.250.300.300.350.400.

50、250.400.20(1)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)0(1)低 压 实 力V5.05.05.02.02.54.02.55.02.55.02.52.03.04.05.05.08.08.01.0标 准 3N44455343424e0.300.450.600.250.350.300.500.350.650.400.800.250.300.300.350.400.250.400.20(1)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)0(1)低 压 实 力V5.05.05.02.02.54.02.55.02.55.02.52.03

51、.04.05.05.08.08.01.0标 准 3N4445534342454222443Q/L40060090011021550031582541510255151102556601025132556080065Q/S0.0450.065 0.0950.0400.0650.0850.1000.040 0.085 0.100 0.130 0.040 0.07054222443Q/L40060090011021550031582541510255151102556601025132556080065Q/S0.0450.065 0.0950.0400.0650.0850.1000.040 0.08

52、5 0.100 0.130 0.040 0.070e0.250.350.450.250.300.400.300.500.300.600.250.300.300.300.200.3000(2)(2)(2)(2)(2)(2)00中 等 压 实力V5.05.05.02.02.52.03.52.04.02.02.02.53.54.08.08.0标 准 2N6657574636743355e0.250.350.450.250.300.400.300.500.300.600.250.300.300.300.200.3000(2)(2)(2)(2)(2)(2)00中 等 压 实力V5.05.05.02.02

53、.52.03.52.04.02.02.02.53.54.08.08.0标 准 2N6657574636743355Q/L2253254758016513030017040020080215350520320560Q/S0.035 0.0500.0250.0400.0500.0650.025 0.050 0.065 0.0850.035eQ/L2253254758016513030017040020080215350520320560Q/S0.035 0.0500.0250.0400.0500.0650.025 0.050 0.065 0.0850.035e0.200.300.200.300.3

54、00.400.300.450.200.300.300.300.25000000高 压 实 力V5.05.02.02.02.52.03.02.02.02.02.53.08.0标 准 1N66886857865480.200.300.200.300.300.400.300.450.200.300.300.300.25000000高 压 实 力V5.05.02.02.02.52.03.02.02.02.02.53.08.0标 准 1N6688685786548Q/L175250508012510019513050100165255280Q/SeVNQ/L(m)(m)(km/h)-(m3/h.m)(*

55、) 要 求 的 最 大 粒 径 2/3 压 实 层 厚 度(1) 检 查 设 备 的 通 过 性(2) 在 施 工 日 可 能 有 雨 时 ， 对 压 实 面 的 处 理 ， 可 将 压 实 面 整 平 几 公 分 或 使 用 另 一 类 型 的 碾 压 机 ， 以 便 达 到 所 要 求 的 压 实 效 果 。0设 备 类 型不 适 合Q/L175250508012510019513050100165255280Q/SeVNQ/L(m)(m)(km/h)-(m3/h.m)(*) 要 求 的 最 大 粒 径 2/3 压 实 层 厚 度(1) 检 查 设 备 的 通 过 性(2) 在 施 工 日

56、 可 能 有 雨 时 ， 对 压 实 面 的 处 理 ， 可 将 压 实 面 整 平 几 公 分 或 使 用 另 一 类 型 的 碾 压 机 ， 以 便 达 到 所 要 求 的 压 实 效 果 。0设 备 类 型不 适 合填填 料料 压压 实实 应应 用用 表表 举举 例例法国法国Q/SQ/S法（压实能法）：（法（压实能法）：（ Q/SQ/S压实能量和材料数量的比率，压实能量和材料数量的比率，Q Q：土量（厚度）、土量（厚度）、S S在相同时间里碾压设备碾压填料面积（碾压次在相同时间里碾压设备碾压填料面积（碾压次数）数）e e填料压实厚度、填料压实厚度、V V碾压设备速度、碾压设备速度、N N

57、荷载系数荷载系数二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准路基填筑质量控制其他要求路基填筑质量控制其他要求瑞典瑞典CMVCMV法（压实计法）：该方法通过安装在振动压路机振动轮上法（压实计法）：该方法通过安装在振动压路机振动轮上的传感器测试振动轮的反应来评价压实质量。目前北欧一些国家使的传感器测试振动轮的反应来评价压实质量。目前北欧一些国家使用，并纳入了有关规范。用，并纳入了有关规范。 二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 路基填筑质量控制其他要求路基填筑质量控制其他要求l 不同填料

58、的填层之间必须满足太沙基过滤原则，即：上部填土及下部填土之间应满足D154d85D154d85的要求。 l 规范规定当基床级配碎石与上部道床碎石及下部填土不能满足此项要求时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。但当下部填土为改良土时，可不受此项规定限制。二、路基结构及要求二、路基结构及要求3 3、路基质量主要检测方法及标准路基质量主要检测方法及标准 路基压实质量连续监测法路基压实质量连续监测法瑞典瑞典CMVCMV法压实计生产厂家已给出不同填料的法压实计生产厂家已给出不同填料的CMVCMV值的变化范围，现值的变化范围，现场还需要根据与常规试验对比，得到场还需要

59、根据与常规试验对比，得到CMVCMV与压实度、模量等关系。与压实度、模量等关系。71.0120100806040290E=2.100=DHV-19.796-09-23r=0.73CMV100130.0500(MPa)E300L150200ProJect:ARLHack to neml:Lsc250Range:011/000-014/900Layer:SUB-BASEPlot:Rl1+P687245311 1、各国路基填料分类各国路基填料分类 三、填料及填料改良三、填料及填料改良 目前各国及我国工程界各部门对于土质分类法尚无统一完整的体系。目前各国及我国工程界各部门对于土质分类法尚无统一完整的体

60、系。土质分类主要依据：土颗粒组成及特征土质分类主要依据：土颗粒组成及特征( (不均匀系数不均匀系数CuCu和曲率系数和曲率系数Cc)Cc)、土的塑性指标（液限、塑性指数）、土中有机质含量等。土的塑性指标（液限、塑性指数）、土中有机质含量等。岩石：强度、抗风化能力、风化程度等。岩石：强度、抗风化能力、风化程度等。 德国、法国等（根据细粒含量）：粗颗土填料、混合土填料、细粒土填德国、法国等（根据细粒含量）：粗颗土填料、混合土填料、细粒土填料三大类。料三大类。中国（根据粗颗粒含量）：碎石土、砂类土、细粒土填料三大类。中国（根据粗颗粒含量）：碎石土、砂类土、细粒土填料三大类。日本：粗粒土和细粒土两大类