路基工程的几个问题及研究及思考

1、中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD中铁二院技术中心 魏永幸2011-09中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn正确认识路基工程以岩土为主要材料露天环境人工建造是一种结构工程 路基工程是以岩土为主要材料，在露天环境条件下，路基工程是以岩土为主要材料，在露天环境条件下，采用人工建造的一种结构工程采用人工建造的一种结构工程（魏永幸，“无砟轨道路基关键技术探讨_以遂渝铁路无砟轨道综合试验段为例 ”，铁道工程学报，2006）中铁二院

2、工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn充分认识岩土材料的特殊性本构模型局限勘察手段局限岩土的区域性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn充分认识环境对路基工程的影响岩土特性易受环境影响，路基工程处于露天环境，要充分考虑环境变化对路基工程的影响。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn充分认识路基建造方法柔性的影响路基工程由人工建造，建造方法的柔性对路

3、基工程质量的影响较大，路基工程设计要充分考虑建造方法柔性的影响。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn正确认识路基工程的结构特性路基作为支承轨道结构的基础，需要保持长期的结构稳定并避免出现过大的变形。随着铁路的提速，列车高速运行要求轨道“高平、高稳”，对路基变形提出了严格的限制要求。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn正确认识路基工程的复杂性复杂和多样的环境，复杂和多样的岩土，以及岩土材料本身固有的不确定性和变异性，加之路

4、基建造方法的柔性，使得路基工程十分复杂，做好路基工程设计十分困难。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD讲座内容1斜坡软弱地基路堤斜坡软弱地基路堤2大型滑坡演化机理及治理大型滑坡演化机理及治理3客运专线铁路两桥（隧）之间短路基客运专线铁路两桥（隧）之间短路基4客运专线铁路路基面支承刚度客运专线铁路路基面支承刚度中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD讲座内容1斜坡软弱地基路堤斜坡软弱地基路堤2大型滑坡演化机理及治理大型滑坡演化机理

5、及治理3客运专线铁路两桥（隧）之间短路基客运专线铁路两桥（隧）之间短路基4客运专线铁路路基面支承刚度客运专线铁路路基面支承刚度中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD1斜坡软弱地基路堤斜坡软弱地基路堤1.1斜坡软弱地基路堤特性1.2斜坡软弱地基路堤工程对策中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDl斜坡软弱地基填方工程斜 坡 软 弱 地 基松 软 土 层填 筑 土软 弱 土 层斜 坡 软 弱 地 基填 筑 土水 平 软 弱 地 基软

6、弱 土 层填 筑 土填 筑 土水 平 软 弱 地 基软 弱 土 层1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性（魏永幸，“松软倾斜地基填方工程安全性评价方法”，地质灾害与环境保护 ，2001）中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性六盘水枢纽右侧斜坡路堤坍塌中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性六盘水枢纽左侧路堤坍塌六盘水枢纽左侧路堤坍塌

7、前中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性绵广高速公里斜坡高路堤路面开裂中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性某高速公路斜坡路堤坍塌中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA

8、RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD结果： 在路堤荷载的作用下，水平软弱地基的变形基本对称于路堤中心线，而斜坡软弱地基的变形则集中于下坡一侧，且在下坡一侧的坡角处有明显的隆起现象。 1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD -0.08 -0.06 -0.04 -0.02 0 0 0.02 0.04 0.06 0.08 -0.3 -0.24 -0.18 -0.12 0 0.02 0.04 结果： 在路堤荷载的作用下，水平软弱地

9、基路堤的水平位移基本对称于路堤中心线，而斜坡软弱地基的水平位移则集中于下坡一侧，其水平变形的最大值明显大于水平地基。1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD 0.005 0.005 0.015 0.015 0.035 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 结果： 在路堤荷载的作用下，水平软弱地基路堤的剪应变基本对称于路堤中心线，而斜坡软弱地基路堤的剪应变则集中于下坡一侧，且其剪应变值明显大于水平地基。1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程

10、集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD80050*2+37.5*4+47*2+37.5*4+50*2模型箱600测点123路堤A B CDE F G37.5*2KIHJMLN275O103103软弱层网格硬土层94150150100600A123测点模型箱BCD路堤FEG37.5*2275HIJK101.450*2+45.5*4+47*2+61.3*2200软弱层 1：10网格800硬土层94182122.698.51.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ER

11、YUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD模型箱路堤21.781.328 53.5 模型箱路堤66.3抗滑桩502001.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDKJIHGFEDCBALMNO-2-101234567-400-300-200-1000100200300400测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)软弱土层表面软弱土层表面以下3.75cm处软弱土层表面以下7.5cm处结果：试验表明，地基水平变形基本对称于路基面中心线。（水平软弱地基无加固

12、）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDABCDEFGHIJK-25-20-15-10-5051015202530-400-300-200-1000100200测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)软弱土层表面软弱土层表面以下3.75cm处软弱土层表面以下7.5cm处结果：试验表明，地基水平变形主要发生在下侧边坡下，集中在下侧坡脚附近；最大水平变形值为23.5mm（ 188cm），发生下侧坡脚内侧（靠近路基本体一侧），表层以下7.5cm （6m ）处几乎无变形。

13、（1:10斜坡软弱地基无加固）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD（1:10斜坡软弱地基无加固）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDABCDEFGHIJK-10-5051015202530-400-300-200-1000100200测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)软弱土层表面软弱土层表面以下3.75cm处软弱土层表面以下7

14、.5cm处结果：试验表明，地基水平变形主要发生在下侧边坡下，集中在下侧坡脚附近。（1:10斜坡软弱地基打入桩加固）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDKJIHGFEDCBA-25-20-15-10-505-400-300-200-1000100200测 点 水 平 位 置 (mm)测点沉降变形值(mm)软 弱 土 层 表 面软 弱 土 层 表 面 以 下 3.75cm处软 弱 土 层 表 面 以 下 7.5cm处结果：试验表明，地基竖向沉降主要发生在下侧边坡下，变

15、形集中的位置靠近下坡一侧路肩附近；最大变形值为3.5mm （ 28cm） 。（1:10斜坡软弱地基打入桩加固）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDKJIHGFEDCBA-15-10-5051015202530-400-300-200-1000100200测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)软弱土层表面软弱土层表面以下3.75cm处软弱土层表面以下7.5cm处结果：试验表明，地基水平变形主要发生在下侧边坡下，集中在下侧坡脚附近。（1:10斜坡软弱地基抗滑桩加固

16、）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD-30-25-20-15-10-505-400-300-200-1000100200300400测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)模型一软弱土层表面模型二软弱土层表面水平软弱地基斜坡软弱地基1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD-8-7-6-5-4-3-2-1012-400-300-200-

17、1000100200300400测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)模型一软弱土层表面以下3.75cm处模型二软弱土层表面以下3.75cm处水平软弱地基）斜坡软弱地基）（3m）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD0123-400-300-200-1000100200300400测 点 水 平 位 置 (mm)测点竖向变形值(mm)模 型 一 软 弱 土 层 表 面 以 下 3.75cm处模 型 二 软 弱 土 层 表 面 以 下 3.75cm处（3m）1.1

18、斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDABCDEFGHIJK-25-20-15-10-505101520-400-300-200-1000100200测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)模型二模型三模型四斜坡软弱地基未加固）斜坡软弱地基打入桩加固）斜坡软弱地基抗滑桩加固）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDABCDEFGHIJK-10-

19、505101520-400-300-200-1000100200测点水平位置(mm)测点水平变形值(mm)模型二模型三模型四斜坡软弱地基未加固）斜坡软弱地基打入桩加固）斜坡软弱地基抗滑桩加固）（3m）1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn稳定分析与有限元计算结果表明，在相同的安全稳定分析与有限元计算结果表明，在相同的安全系数条件下，地层坡度越陡，软弱土层的抗剪强系数条件下，地层坡度越陡，软弱土层的抗剪强度需越大，软弱地基的水平位移明显增大，竖向度需越大，软弱地基的

20、水平位移明显增大，竖向沉降无明显变化，变形系数增大显著。沉降无明显变化，变形系数增大显著。根据稳定分析和有限元计算数据，Fsmin=1.2时，地层坡度由水平增至1:20、1:10、1:7.5、1:5等，软弱土层的抗剪强度由10.4增至12.8、15.2、15.8、19.9；软弱地基的水平位移由0.052m，增至0.059m、0.069m、0.076m、0.091m，分别较水平地基增大了约13%、33%、46%、75%；软弱地基的竖向沉降由0.076m，变化至0.076m、0.077m、0.078m、0.083m，分别较水平地基增大了约0、1.3%、2.6%、9.2%；软弱地基的变形系数由0.6

21、84，增至0.776、0.896、0.974、1.096，分别较水平地基增大了约13%、31%、42%、60%。 1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn 稳定分析与有限元计算结果表明，在相同的变形系稳定分析与有限元计算结果表明，在相同的变形系数条件下，斜坡软弱地基的水平位移、竖向沉降及数条件下，斜坡软弱地基的水平位移、竖向沉降及剪切应变等受到了严格的约束，最大主应力、最小剪切应变等受到了严格的约束，最大主应力、最小主应力、最大剪应变等变化不大，抗剪强度需显著主应力

22、、最大剪应变等变化不大，抗剪强度需显著提高提高。根据有限元计算和稳定分析数据，在变形系数为1.1时，地层坡度由水平增至1:20、1:10、1:7.5、1:5等，软弱地基的水平位移由0.242m，减至0.108m、0.098m、0.092m、0.091m，竖向沉降由0.218m，减至0.098m、0.089m、0.084m、0.083m，剪切应变由0.104，减至0.048、0.041、0.034、0.033，抗剪强度由5.2，增至7.7、10.4、12.6、19.4。1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGIN

23、EERING GROUP CO,.LTDn 斜坡斜坡软弱地基路堤稳定分析基于变形控制，斜坡软弱地基填方工程应适当提高稳定判别标准安全系数取值。建议采用下表所列不同坡度斜坡软弱地基稳定安全系数判别标准。 水平地基 1：20 1：10 1：7.5 1：5 安全系数判别标准 110 115 120 125 14 1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn 斜坡软弱地基填方工程设计指导思想斜坡软弱地基在路堤荷载作用下，路堤下方一侧坡脚附近地基的剪应变、水平变形均较水平软弱地基

24、大。对于斜坡软弱地基填方工程，应采取消除或限制地基剪应变、水平变形的措施。1.1斜坡软弱地基路堤特性斜坡软弱地基路堤特性中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD消除或限制斜坡地基剪应变、水平变形的途径： 1）挖除软弱土层； 2）提高地基抵抗变形的能力； 3）限制地基侧向变形。1.2斜坡软弱地基路堤工程对策斜坡软弱地基路堤工程对策中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDl 限制地基侧向变形限制地基侧向变形，可有效保证斜坡软弱地基路堤稳

25、定。限制地基侧向变形的途径，可分为被动限制和主动限制两种完全不同的途径。 （1）被动限制在路堤坡脚设置钢筋混凝土侧向约束桩，抵抗地基侧向变形。 （2）主动限制采用钢筋混凝土桩基础（桩网结构），由桩基础承受路堤及上部荷载，使斜坡地基水平变形很小。 1.2斜坡软弱地基路堤工程对策斜坡软弱地基路堤工程对策中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDl斜坡软弱地基填方工程设计原则7条当斜坡较陡且软弱土层较薄时，应优先采取清除软弱土层的措施。斜坡坡度较缓，软弱土层较厚且为非饱和土时，应采取强夯或重锤夯实强夯，提高土层密实度。斜

26、坡坡度较缓，软弱土层较厚且为饱和土时，应采取地基加固措施。斜坡坡度较陡，软弱土层较厚时，应优先采取限制地基侧向变形的措施。对填方工程变形要求严格时，宜优先采用复合地基加固。斜坡坡度较陡时，不宜单一采用复合地基加固方案，可采用坡脚锚固桩侧向约束与复合地基综合加固方案。坡软弱地基路堤加固工程可靠度较低或工程造价较高时，采用以桥代路。1.2斜坡软弱地基路堤工程对策斜坡软弱地基路堤工程对策中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDl坡脚侧向约束桩设计斜坡软弱地基填方工程设置坡脚侧向约束锚固桩后，潜在滑动面将出现上移的趋势。

27、为防止可能出现的潜在滑面上移、产生越顶破坏，应对斜坡软弱地基进行必要的加固，同时应进行越顶检算，确定合理的桩顶高程。 方案一：填方坡脚方案二：坡脚内侧潜在越顶滑动园弧潜在桩前滑动园弧两排侧向约束桩方案1.2斜坡软弱地基路堤工程对策斜坡软弱地基路堤工程对策中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD1.2斜坡软弱地基路堤工程对策斜坡软弱地基路堤工程对策l根据现场测试资料，斜坡软弱地基填方工程坡脚侧向约束锚固桩受荷段剩余下滑力分布应按梯形或矩形考虑，作用点高度可按受荷段高度的0.40.5考虑。潜 在 越 顶 滑 动 园

28、弧潜 在 滑 动 园 弧剩 余 下 滑 力中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD讲座内容1斜坡软弱地基路堤斜坡软弱地基路堤2大型滑坡演化机理及治理大型滑坡演化机理及治理3客运专线铁路两桥（隧）之间短路基客运专线铁路两桥（隧）之间短路基4客运专线铁路路基面支承刚度客运专线铁路路基面支承刚度中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD2大型滑坡演化机理及治理大型滑坡演化机理及治理2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设计的困惑2.2大型滑坡演化

29、机理及防治对策研究中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn 大型滑坡（体积大于100万方），铁路选线一般以绕避为主。但在西南高山峡谷的艰险山区，大型滑坡地段往往是相对较为开阔平缓的谷坡，是为数不多平坦之地，实在太珍贵了1。因，如何有效治理大型滑坡，一直是工程师追求的目标之一。 （陆玉珑 “再论古滑坡的利用及其经济效益”，路基工程， 1998）2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设大型滑坡稳定评价与治理工程设计的困惑计的困惑中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING

30、 GROUP CO,.LTDn南昆铁路八渡车站滑坡位于贵州省册亨县南盘江北岸的八渡口。八渡车站沿江布设于斜坡中部，先后穿过九个山头，八渡车站滑坡（相应铁路里程DK372+845DK373+245）是由2号、3号、4号山头组成的一个分级滑动的巨型深层切层古滑坡 。2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设大型滑坡稳定评价与治理工程设计的困惑计的困惑中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设大型滑坡稳定评价与治理工程设计的困惑计的困惑中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY E

31、RYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn滑坡分为主次两级，铁路及左侧为主滑坡，轴向长310400 m ，宽350540 m ，厚2040 m ，体积290万立方米；铁路右侧为次级滑坡，轴向长200 m ，380 m，厚1020 m ，体积130万立方米。2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设大型滑坡稳定评价与治理工程设计的困惑计的困惑中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn滑坡稳定分析的困惑安全系数变化对下滑力大小的影响：计算表明，安全系数变化对下滑力大小影响大，K变化0.025，下滑力增减

32、100t/m。可见安全系数大小对投资影响很大。滑体容重及滑面C、值变化对下滑力大小的影响： 滑体容重变化对下滑力大小的影响不大，但滑面C、值变化对下滑力大小的影响较大。C=10Kpa，变化值，变化1，下滑力增减100t/m。2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设大型滑坡稳定评价与治理工程设计的困惑计的困惑中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn综合分析，我们认为： 八渡车站滑坡滑床呈两陡两缓状，其下部滑体滑动可能性大，右侧次级滑坡锚索工程对主滑坡稳定性有改善，但不能阻止主滑坡的滑动，应分别对主滑坡和次级滑坡进行加固

33、。 截排地表、地下水，防止表水下渗、疏干滑动带土体，提高滑动带C、值，是重要措施之一。 综合考虑，八渡车站滑坡整治应采取支挡与排水并重，进行综合整治。2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设大型滑坡稳定评价与治理工程设计的困惑计的困惑中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn最终确定的八渡滑坡整治方案： 支挡工程左侧设两排锚索桩；右侧2号、3号山头设坡面锚索； 地表排水设置截排水沟、硬化站坪、铺砌自然沟； 地下排水泄水洞； 改善地质环境平顺坡面、恢复植被，建立滑坡保护区。2.1大型滑坡稳定评价与治理工程设大型滑坡稳定评

34、价与治理工程设计的困惑计的困惑中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn主要研究内容及初步认识大型滑坡分块、分级或分层滑动数值模拟仿真分析研究，预测大型滑坡滑动趋势，寻找危险滑动区域或滑动主控因素。大型滑坡的形成与演化机制研究，寻求大型滑坡稳定的判据及判释方法。治理结构与滑坡相互作用研究，分析治理结构对大型滑坡稳定的影响。大型滑坡地下排水效应研究，寻求相应的量化分析评价方法。2.2大型滑坡演化机理及防治对策研究大型滑坡演化机理及防治对策研究中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN E

35、NGINEERING GROUP CO,.LTDl 岩质滑坡的演化机制滑移-拉裂-剪断“三段”式机制 “挡墙溃屈”机制近水平地层“平推式”机制反倾岩层“弯曲-拉裂”机制顺倾向层状岩体边坡的滑移-弯曲剪断机制平缓层状岩体边坡的“滑移-压致拉裂”机制堆积层滑坡的形成机制2.2大型滑坡演化机理及防治对策研究大型滑坡演化机理及防治对策研究中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDl暴雨诱发机制动水压力启动型空隙水压力启动型超空隙水压力激发机制2.2大型滑坡演化机理及防治对策研究大型滑坡演化机理及防治对策研究中铁二院工程集团

36、有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDl地震触发机制 “震裂溃滑抛射”复合演化机制多冲程高速碎屑流(地震碎裂滑动型滑坡)演化机制地震触发高速远程滑坡讨论2.2大型滑坡演化机理及防治对策研究大型滑坡演化机理及防治对策研究中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD讲座内容1斜坡软弱地基路堤斜坡软弱地基路堤2巨型大型滑坡演化机理及治理巨型大型滑坡演化机理及治理3客运专线铁路两桥（隧）之间短路基客运专线铁路两桥（隧）之间短路基4客运专线铁路路基面支承刚度客

37、运专线铁路路基面支承刚度中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD3客运专线铁路两桥（隧）之间短路基客运专线铁路两桥（隧）之间短路基3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质3.2全长等刚度强化路基中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质n两桥（隧）之间短路基，其含义是桥与桥、或桥与隧、或隧与隧之间夹一段长度较小的路基。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY

38、 ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDl秦沈客运专线联调联试中发现，当两桥之间路基长度小于150m时，出现了较为明显的行车不舒适现象。为此，铁道部以建技（2003）97号指出：“I级铁路桥梁较密集地段，两台尾之间路基长度小于150m，且能满足设桥条件时，宜以桥代路型式通过”。3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn山区铁路，难以完全避免两桥（隧）之间短路基的出现。武广客运专线韶关至花都段（线路长159.2km）即有两桥

39、（隧）之间长度小于150m的短路基79处；郑西客运专线渑池至灵宝段（线路长153.9km）即有两桥（隧）之间长度小于150m的短路基25处；遂渝线全长144.7 km即有两桥（隧）之间长度小于150m的短路基45处。 3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn 两桥（隧）之间短路基问题的实质路基与桥（隧）建筑物存在刚度和沉降差，列车通过路基与桥（隧）建筑物连接处时会出现振动；当两桥（隧）之间短路基长度较短时，车辆在路基一端激发的振动尚未充分衰减就已

40、到达路基另一端，使车辆的振动加剧，影响行车的平稳性。3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD 模型1 桥-路-桥动力学仿真分析计算模型 3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质n动力学仿真分析中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD模型2 桥-路-隧动力学仿真分析计算模型 3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁

41、二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD模型3 桥-路-隧动力学仿真分析计算模型3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD干坝子隧道与草街嘉陵江大桥之间短路基（一般路基）纵断面图 3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质n现场实车测试中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.

42、LTD草街嘉陵江大桥与桐子浩隧道之间短路基（刚性路基）纵断面图 3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTDn 基于测试结果的两点认识测试结果表明，两桥（隧）之间刚性路基与一般路基相比，路基面动位移值显著降低（减少37%59%），路基面动应力、加速度、轨枕肩振动速度值

43、沿线路纵向变化变化趋与平稳，路基动力特性得到明显改善。3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD对于两桥（隧）之间短路基，采用提高路基刚度的结构措施，可从根本上解决了路基与桥（隧）之间的刚度匹配问题，可有效改善两桥（隧）之间短路基动力特性，有利于保证路基的长期稳定和列车运行的安全。3.1两桥（隧）之间短路基问题及实质两桥（隧）之间短路基问题及实质中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP

44、 CO,.LTDn两桥（隧）之间短路基参数的建议设计时速200250km，桥隧间短路基的长度小于40m，路基面以下设置全长等厚（1.01.5m）混凝土或8%水泥稳定级配碎石强化层，其下路堤采用2%水泥稳定级配碎石填筑，均质地基基本承载力应大于路堤以及轨道、列车荷载应力的1.2倍，并不小于200KPa。3.2全长等刚度强化路基全长等刚度强化路基中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD3.2全长等刚度强化路基全长等刚度强化路基设计时速200250km，桥隧间短路基的长度大于40m，但小于120m，路基面以下设置厚度渐

45、变（两端各20m厚度1.50.7m，中间部分厚度0.7m）混凝土或8%水泥稳定级配碎石强化层，其下路基两端设置长度不小于10m的正梯形过渡段，采用2%水泥稳定级配碎石填筑（压实标准：K30190KPa，孔隙率n28%），其余地段采用级配碎石填（压实标准：K30150KPa，孔隙率n28%），均质地基基本承载力应大于路堤以及轨道、列车荷载应力的1.2倍，并不小于200KPa。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD设计时速300350km，桥隧间短路基的长度小于60m，路基面以下设置全长等厚（1.52m）混凝土或8

46、%水泥稳定级配碎石强化层，其下路堤采用2%水泥稳定级配碎石填筑，均质地基基本承载力应大于路堤以及轨道、列车荷载应力的1.3倍，并不小于200KPa。3.2全长等刚度强化路基全长等刚度强化路基中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD设计时速300350km，桥隧间短路基的长度大于60m，但小于150m，路基面以下设置厚度渐变（两端各20m厚度20.7m，中间部分厚度0.7m）混凝土或8%水泥稳定级配碎石强化层，其下路基两端设置长度不小于20m的正梯形过渡段，采用2%水泥稳定级配碎石填筑（压实标准：K30190KPa

47、，孔隙率n28%），其余地段采用级配碎石填筑（压实标准：K30150KPa，孔隙率n28%），均质地基基本承载力应大于路堤以及轨道、列车荷载应力的1.3倍，并不小于200KPa。3.2全长等刚度强化路基全长等刚度强化路基中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD 两桥（隧）之间短路基全长等刚度强化路基纵断面两桥（隧）之间短路基全长等刚度强化路基纵断面 3.2全长等刚度强化路基全长等刚度强化路基中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD讲

48、座内容1斜坡软弱地基路堤斜坡软弱地基路堤2巨型大型滑坡演化机理及治理巨型大型滑坡演化机理及治理3客运专线铁路两桥（隧）之间短路基客运专线铁路两桥（隧）之间短路基4客运专线铁路路基面支承刚度客运专线铁路路基面支承刚度中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4客运专线铁路路基面支承刚度客运专线铁路路基面支承刚度4.1路基面支承刚度概念及其工程意义4.2客运专线铁路路基面支承刚度限值中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4.1路基面支承

49、刚度概念及其工程意义路基面支承刚度概念及其工程意义n无砟轨道铁路，不同线下基础间存在刚度突变将加剧列车与线路相互动力作用，影响轨道结构稳定和列车高速、安全、舒适运行，因此，世界各国高速铁路建设均十分重视线下基础纵向刚度匹配。n但如何实现线下基础纵向刚度匹配，如何科学描述并合理设计轨道与路基的结构状态，仍是困扰设计人员的重点难题。 中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4.1路基面支承刚度概念及其工程意义路基面支承刚度概念及其工程意义n沿袭我国传统上轨道和路基的分工习惯，寻求科学反映路基结构状态的指标以描述基床顶

50、面与轨道底面之间的界面结构性能，对无砟轨道路轨一体化设计具有现实意义。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4.1路基面支承刚度概念及其工程意义路基面支承刚度概念及其工程意义n 路基面支承刚度，其含义为：使路基顶面产生单位下沉时所必须施加于路基顶面单位面积上的荷载，单位为MPa/m。它反映了路基和地基的结构性能，其大小受路基横断面几何状态、路基填料性能和地基土质参数的影响。该指标可用作描述路基对轨道结构的支承性能，同时也可作为轨道结构对路基结构性能的要求，是进行无砟轨道路轨一体化设计的关键指标。 中铁二院工程集

51、团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4.1路基面支承刚度概念及其工程意义路基面支承刚度概念及其工程意义 路基面支承刚度与路基基床层状结构各层材料及厚度有关，即路基竖向刚度组合有关。通过对路基层状结构竖向刚度组合优化设计，可以实现路基路基面支撑刚度E0值的控制。 中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4.1路基面支承刚度概念及其工程意义路基面支承刚度概念及其工程意义 理论上，通过对一段路基中不同断面的路基竖向刚度组合设计，可以调整线路纵向路基

52、面支承刚度，实现路基面刚度渐变，从而实现路基与其他构筑物刚度的匹配。中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4.1路基面支承刚度概念及其工程意义路基面支承刚度概念及其工程意义 采用列车轨道线下基础耦合动力分析方法，在列车荷载、轨道结构及参数不变情况下，改变路基面支承刚度值，研究不同路基面支承刚度对轨道结构动力响应的影响。 中铁二院工程集团有限责任公司 CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP CO,.LTD4.1路基面支承刚度概念及其工程意义路基面支承刚度概念及其工程意义 路基面支承刚度的最小值应使路基面动位移控制在合理范围；路基面支承刚度