铁道工程技术专业大学设计

1、指导教师签字时 间年 月日摘要高速铁路代表了世界铁路现代化发展的大趋势，是 21世纪交通运输的重大成果， 是人类的共同财富。随着经济的迅猛发展，交通运输需求激增，我国铁路客运专线建 设已经进入一个高速发展的时期，由于高速铁路运行速度快、技术标准高、对路基的 要求严格，控制路基变形沉降已经成为客运专线路基的最大特点。路基变形最明显、危害最大的问题是路基沉降。路基沉降控制是一个涉及因素较多、 具有较大不确定性 的工程难题。路基沉降包括路基施工沉降和工后沉降，工后沉降尤其发生几率大、危害严重。 本论文从黄土的性质和特性，路基沉降的原因、危害，控制路基沉降的措施、路基工 后沉降的机理，控制路基工后沉降

2、的必要性、步骤、措施、各种措施的特点，路基沉 降计算、监测等方面分析了路基沉降。 矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。关键字：黄土 路基工后沉降控制方式沉降计算 监测AbstractHigh-speed railway representsthe railway modernization development trend in the 21st cen tury, is the importa nt achieveme nt of tran sportati on, is the com mon wealth of mankind. Along with the rapid developme nt o

3、f economy, the tran sportati on dema nd, China railway PDL surge has entered a rapid development construction period Due to the high speed railway running speed, the tech ni cal sta ndard of roadbed, strict con trol of subgrade settleme nt of deformati on and has become the biggest characteristic of

4、 PDL roadbed. The most obvious harm, roadbed deformation of the biggest problems is the embankment settleme nt. Emba nkme nt settleme nt con trol is one which invo Ives many factors, has large un certa in ties of engin eeri ng problems聞 創沟燴鐺險爱氇谴净。Emba nkme nt settleme nt in cludi ng sub grade con st

5、ruct ion settleme nt and post-construction settlement, post-construction settlement risk, particularly serious harm,This paper from the n ature and characteristics of loess emba nkme nt settleme nt, the reas on and harm, the con trol measures of emba nkme nt settleme nt and roadbed settleme nt mecha

6、nism, Control of sub grade settlement after the necessity, steps and measures, and the characteristics of measures, embankment settlement calculation, monitoring of emba nkme nt settleme n残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。KEY WORDS :sie nnaemba nkme nt settleme nt con trol mode 酽锕极額閉镇桧猪訣锥。settleme nt calculati ondetectio第

7、1章绪论1.彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。1.1 选题背景及意义 1謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。1.2 我国铁路路基现状 1 厦礴恳蹒骈時盡继價骚。1.3 黄土11.3.1 黄土的颗粒组成会及结构 2茕桢广鳓鯡选块网羈泪。黄土的多孔性21.3.3 黄土的湿陷性与变形特性 3鹅娅尽損鹤惨歷茏鴛賴。1.3.4 黄土的结构性问题 4第2章路基沉降42.1 路基沉降 4 籟丛妈羥为贍债蛏练淨。路基沉降的原因42.2路基不均匀沉降的影响和危害6預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。路基不均匀沉降对铺轨施工的影响 6渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。路基对称将对高铁运营的危害6铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。2.3客运专线无砟轨道路基填筑的压实标准 6擁締

8、凤袜备訊顎轮烂蔷。2.4客运专线无砟轨道路基沉降的控制要求 8贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。2.4 . 1沉降控制标准82.4 .2客运专线无砟轨道路基的填料要求8坛搏乡囂忏蒌鍥铃氈淚。第3章 路基沉降的控制及计算 11蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。3.1 影响路基沉降的因素 6買鯛鴯譖昙膚遙闫撷凄。3.1.1 影响沉降稳定的自然因素 11綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。3.1.2 影响沉降稳定的人为因素 11驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。3.2湿陷性黄土路基处理方法及效果评价 9猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。3.2.1 试验段工程地基处理方法 9锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。3.2.2 地基处理效果方法9構氽頑黉碩饨荠龈话骛。湿陷性黄土路基

9、的沉降控制措施 9輒峄陽檉簖疖網儂號泶。3.3路基工后沉降143.3.1 路基工后沉降组成分析 14尧侧閆繭絳闕绚勵蜆贅。3.3.2 工后沉降控制的重要性与特点 1 5识饒鎂錕缢灩筧嚌俨淒。3.4控制工后沉降的主要途径1 5凍鈹鋨劳臘错痫婦胫籴。341 加强技术培训及明确控制标准 1 6恥諤銪灭萦欢煬鞏鹜錦。3.4.2 重视黄土地质核查163.5工后沉降的控制步骤163.5.1 施工前的控制措施 163.5.2 施工过程中的控制措施 17鯊腎鑰诎漣鉀沩懼統庫。3.5.3 加强路基沉降分析与预测 17硕癘鄴顽诌攆檸攜驤蔹。3.5.4 做好路基沉降观测 183.6地基设计183.6.1 桩网地基设

10、计 193.6.1.1 CFG 桩桩网复合地基 19阌擻輳嬪諫迁择植秘騖。3.6.1.2 灰土桩桩网结构24氬嚕躑竄贸恳彈濾颔澩。桩板结构263.6.2.1 整体构造分析273.6.2.2 结构几何尺寸优化 27釷鹆資贏車贖孙滅獅赘。3.6.2.3 承台板设计283.6.2.4 托梁设计283.6.2.5 桩基设计293.6.3 DDCB323.6.3.1 适用性及沉降控制机理分析 32怂阐譜鯪迳導嘯畫長凉。3.6.3.2 沉降计算模式333.6.3.3 复合地基下部土体的沉降 33谚辞調担鈧谄动禪泻類。水泥土挤密桩353.6.4.1 水泥土其它影响因素及有关性能研究 35嘰觐詿缧铴嗫偽純铪锩

11、。3.6.4.2 水泥土挤密桩的加固原理 36熒绐譏粧鏌觶鷹緇機库。3.7地基沉降计算38鶼渍螻偉阅劍鲰腎邏蘞。3.7.1 地基沉降计算基本原理 38纣忧蔣氳頑莶驅藥悯骛。3.7.2 CFG桩的沉降计算 38颖刍莖峽饽亿顿裊赔泷。桩板桩基承载力、沉降计算 39濫驂膽閉驟羥闈詔寢賻。第4章 路基沉降监测 404.1路基沉降监测的目的 404.2 路基沉降的监测内容及要求 40銚銻縵哜鳗鸿锓謎諏涼。沉降观测基本要求41422 路基沉降监测的技术要求 42挤貼綬电麥结鈺贖哓类。4.3合理选择观测设备。434.4观测元件埋设说明434.5沉降观测操作要求 444.6 沉降观测时间、频率 444.7沉降

12、观测资料的应用 45第5章 结论与展望 475.1结论475.2展望47参考文献48致谢49第1章绪论1.1选题背景及意义我国幅员辽阔，铁路经过的地区比较复杂，路基作为铁路的重要组成部分，是承 受轨道结构重量和列车荷载及各种附加力的基础，路基本体必须有足够的强度和一定范围内的变形，所以作为承载高速铁路的基础一路基的设计得到越来越广泛的重视， 把路基作为土工结构物来设计的理念在路基设计中逐步得到体现，在一般情况下，路基给工程带来的主要难题是沉降变形及其各种处理措施条件下的固结问题，所以路基沉降变形问题是高速铁路设计中所要考虑的主要控制因素。赔荊紳谘侖驟辽輩袜錈。为了确保列车安全、平稳运行，路基必

13、须具有强度高，刚度大、稳定性、耐久 性好，不易变形等优良特性。随着我国既有线大面积提速改造及快速铁路、高速铁 路的修建，如何解决路基沉降这个屡屡出现的问题就被提上日程。塤礙籟馐决穩賽釙冊庫。1.2我国铁路路基现状长期以来，我国新建铁路没有把路基当成土工结构来对待，而普遍冠名为土石方。在“重桥隧，轻路基，重土石方数量，轻质量”的倾向下，路基翻浆冒泥、下沉、边 坡坍滑、滑坡等病害经常发生，使新建铁路交付运营多年仍不能达到设计速度与质量， 经济效益与社会效益较差。裊樣祕廬廂颤谚鍘芈蔺。运营铁路路基技术状态不佳，强度低，稳定性差，严重威胁铁路运输和安全，已 成为铁路运输的主要薄弱环节。如今，全国铁路网

14、已相继完成四次提速， 开发了一批 最高运行速度为140160KM/h的“快速列车”。运营时速为200KM勺秦沈客运专线的 建成通车，使我国铁路路基设计施工水平有了较大幅度的提高，极大地促进了路基工程的进步。仓嫗盤紲嘱珑詁鍬齊驚。1.3 黄土通常将具有以下特性的土称为黄土；颜色以黄色、褐黄色为主，有时呈灰黄色； 颗粒组成以粉粒（0.050.005mm为主，含量一般在60%以上；有肉眼可见的大孔隙、 较大孔隙，一般在1.0mi左右；富含碳酸盐；垂直节理发育。公路工程中，根据黄土 沉积年代不同，可将黄土分为新黄土 （如马兰黄土 Q、Q）、老黄土 （离石黄土 Q2、&2）、 红色黄土（午城黄土

15、 Q）三类；根据黄土的湿陷性又分为湿陷性黄土和非湿陷性黄土。绽萬璉轆娛閬蛏鬮绾瀧。黄土的颗粒组成会及结构黄土的颗粒组成以粉粒为主，其含量可达 50%以上，其中粗粉粒（0.050.01mm） 含量大于细粉粒（0.010.005 mm）含量。黄土中的粘粒、细粉粒和腐殖质胶体，大部 分被胶结成集粒或浮在砂粒及粗粉粒的表面，或聚集在大颗粒间的接触点处。黄土中 的粉粒和集粒共同构成了支承结构的骨架，较大的砂粒“浸”在结构体中由于其排列比较疏松，接触连接点少，构成了一定数量的架空孔在结构体中，而在接触连接处没 有或只有少量的胶结物质。常见的胶结物质有聚集在连接点处的粘粒，易溶盐及沉积 在该处的CaCO M

16、gC3等。研究表明，黄土的粉粒含量越大，其孔隙比越大，干密度 越小，其湿陷性越明显。粘粒的存在对湿陷性有抑制作用，当粘粒含量大于30%时，湿陷性几乎减弱到不复存在，当然这与粘粒的结构、性质及分布有关。在颗粒大小中， 小于0.01m 的颗粒对湿陷性的影响更加明显。骁顾燁鶚巯瀆蕪領鲡赙。黄土的多孔性黄土中的孔隙，呈垂直或倾斜的管状，以垂直为主，上、下贯通，其内壁附有白 色的胶结物，一般为CaCO这种胶结对黄土起着加固作用。一般将黄土的孔隙分为以 下三类：大孔隙，直径约0.51.0mm肉眼就可辩识；细孔隙，是架空结构中大 颗粒的粒间孔隙，肉眼看不见，可在放大镜下观察到：毛细孔隙，由大颗粒与附在 其表

17、面上的小颗粒所形成的粒间孔隙，肉眼更看不见。由这三种孔隙形成了黄土的高 孔隙性，故又将黄土称为“大孔隙土”。黄土孔隙率一般在 35%60%之间，有沿着 深度逐渐减小的趋势；在地理位置上，自东向西，自南向北，黄土孔隙率有增大的规 律。一般认为黄土的孔隙是引起黄土湿陷的主要原因，但有资料表明压实黄土仍存在 大孔隙，也具有湿陷性，表明这不是黄土湿陷的根本原因，但它为黄土湿陷提供了足 够的空间【11。瑣钋濺暧惲锟缟馭篩凉。黄土的湿陷性与变形特性湿陷性是指土在自重或附加应力与自重共同作用下受水浸湿后产生急剧而大量 的下沉。浸水湿陷只在士体自重作用下产生的黄土称为自重湿陷性黄土，而浸水湿陷在土体自重与附加

18、应力共同下产生的黄土称为非自重湿陷性黄土。根据自重湿陷量与总湿陷量可对湿陷性场地进行湿陷等级与湿陷类型划分。非自重湿陷性场地的湿陷起始压力一般大于土的饱和自重压力， 湿陷敏感性较弱，湿陷性事故较少，自重湿陷性 场地的湿陷起始压力小于其上覆土的饱和自重压力，湿陷敏感性较强，湿陷性事故 多。鎦诗涇艳损楼紲鯗餳類。黄土与其它粘土的区别在于黄土对含水量的变化极为敏感，含水量的高低严重影响土的湿陷性和承载力的高低，含水量低时，土的湿陷性强烈，但承载力却很高，随 着含水量的增加，土的湿陷性逐渐减弱，承载力随之急剧下降，而压缩性却得以提高。 根据大量土样的试验资料统计结果表明， 黄土的湿陷性与饱和度成直线反

19、比关系， 见 表1-1，即饱和度愈低，土的湿陷性愈强，土的湿陷性随着饱和度的增大而降低。栉缏歐锄棗鈕种鵑瑶锬。表1-1饱和度Sr与湿陷系数6s的关系饱和度S（ %）湿陷系数“ s范围湿陷系数S中值v 300.09-0.1370.12030 400.04-0.1180.08640 500.02 0.1000.06050 60V 0.020.0840.0460 700 0.0600.03> 700 0.03ds > 0.015者只占 3.4%黄土的压缩性反映黄土地基在外荷载作用下产生压缩变形的大小，主要取 决于土的密实程度和含水量，三者的关系见表1-2。表1-2 黄土变形模量与含水量和

20、孔隙比的关系土类含水量（%孔隙率(%变形模量（Mpa）10 1747-4822.5 32.0黄土6846-4822.0 28.081447-4919.0 22.012 1843-4510.0 40.0黄土状粉质22 2545-488.0 1.5粘土25 3040-457.0 1.3黄土的结构性问题结构性应该是描述土物理本质中比粒度、密度、湿度重要的一个侧面。它的重要 性早为太沙基所指出，也早为一系列学者所重视。如果说结构性对任何土都是重要的， 那么，对黄土就更是不可避免的，具有更大的意义。研究黄土的结构性及其在力和水 作用下的变化规律对整个土力学研究的对象都会有很大的辐射作用。 辔烨棟剛殓攬瑤

21、丽阄应。目前，将黄土受力、水作用后结构由损伤到破坏作定量描述的固体力学方法，因其可以回避在寻求独立表示土结构性参数上的困难，使结构性关系的建立出现了新的 跳跃。但它仍然遇到了建立不同湿密状念土在受到外力作用过程中损伤变量正确表述 的困难.显然，如果能够找到一个能合理反映土的结构性及其随水与力的作用而变化 的土结构性参数，无疑会使问题的解决更加直观、更加灵活，会使土力学的参数体系 更加完善.文献中关于综合结构势这一新指标的提出及对其合理性、灵敏性、稳定性与普遍性的检验的相关研究表明：峴扬爛滾澗辐滠兴渙藺。（1）黄土的结构可视为一个由单粒、集粒或凝块等骨架单元共同形成的空间结构体系.它的单元形态（

22、单粒的矿物碎屑与集粒或凝块）确定了力的传递性能和土的变 形性质，它的连接方式（点接触、面接触）确定了土的结构强度，它的排列方式（大孔 隙、架空孔隙、粒间孔隙）确定了土的稳定性.单粒点接触、架空孔隙占优势的结构， 湿陷性大；集粒或凝块，面接触、粒间孔隙占优势的结构，湿陷性小.詩叁撻訥烬忧毀厉鋨骜。（2）黄土结构性的研究，应既注意揭示土颗粒排列的几何特征 （以孔隙分布特征最为敏感），又注意揭示土颗粒联结（物理的和化学的，而以化学的为最敏感）的力学 特征，同时将结构与组成相结合，探讨黄土的非均质性，各向异性.则鯤愜韋瘓賈晖园栋泷。（3）从黄土力学的观点来看，结构性研究的根本目的在于揭示结构性对土力学

23、行 为的影响及内在联系，因此，将土的微观结构与宏观力学行为相结合是一条正确的 研究途径.胀鏝彈奥秘孫戶孪钇賻。（4）黄土的结构性问题在其结构联结没有遭到破坏以前表现为它维持结构可稳 性的能力，它和颗粒联结的特性与稳定性有关；在结构联结遭到破坏以后表现为结 构可变性的能力，它和颗粒的排列特性与均匀性有关. 鳃躋峽祷紉诵帮废掃減。第2章路基沉降的原因及影响2.1路基沉降路基裸露在自然界中，整个路基经常受到自重、列车荷载和各种自然因素的作用。由于水、温度和各种荷载的作用，路基的各部分将产生可恢复和不可恢复的变形，那 些不能恢复的变形，将引起路基标高和边坡坡度、形状的改变，甚至造成土体位移和 路基横断

24、面几何形状的改变，危及路基及其各组成部分的完整和稳定， 形成路基的危 害 稟虛嬪赈维哜妝扩踴粜。路基沉降的原因2.1.1.1 路基填土压实度不足由于压实度不足，往往导致填方路基的不均匀沉降变形，路基两侧出现纵向裂缝， 路基土体压实度不足的主要原因有以下几点：陽簍埡鮭罷規呜旧岿錟。(1) 施工受实际条件的限制。路基施工时，天气太干燥，局部路堤填料粘土土块粉碎不足致使路基压实度不均匀；暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能 超宽碾压，致使路基边缘压实度不够；某些加减速车道与行车道没有同步施工，当拼 接处理得不好时，其拼接处也会产生压实度不足的情况。沩氣嘮戇苌鑿鑿槠谔應。(2) 考虑到施工安全

25、和进度，使得压力或压力作用时间不足，路基压实不充分， 致使路基压实度达不到规范要求。钡嵐縣緱虜荣产涛團蔺。(3) 由于填方土体的最佳含水量控制不好，压实效果达不到规范要求。(4) 在填方路堤施工中，当路堤施工到一定咼度以后，路堤边缘土体往往存在压实度不足问题，对于较高的填方路基，通常都要做相应的处治。懨俠劑鈍触乐鹇烬觶騮。填方土体压实度不足，其结果是土体前期固结压力小于自重应力和各种附加应力 之和，在自重作用下就会发生沉降变形，这些附加应力主要来自以下几个方面：车载，尤其超载情况；含水量变化造成土体容重的改变；地下水位升降而导致浮力作 用改变；土体饱和度改变，引起负孔隙水压力改变。这些附加应力

26、引起土体中有效 应力改变，从而导致土体发生压缩变形。謾饱兗争詣繚鮐癞别濾。2.1.1.2 路堤填料不均匀，控制不当在公路施工过程中，对填料、级配很难得到有效的控制，填料常常是开挖路堑、 隧道掘进产生的方法，这些填料性质差异大、级配也相差很远。一方面，在施工过程 中，如果分层碾压厚度过大，小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实，在荷载的长期作用下，回填料会产生不协调沉降变形， 路面会产生局部沉陷，刚性路面还可能产 生裂纹。另一方面，由于回填料的性质不一样，特别是有的回填料具有膨胀性，在路 基排水系统局部失效后，水的渗入会使路面局部隆起，影响行车舒适度，严重的会使 路面破坏。呙铉們欤谦鸪饺竞荡赚。2

27、.1.1.3 地下水的影响在地下水的交替作用下，路基土体内含水量反复变化，土体容重在一定范围内波动,更为重要的是由毛细管张力引起的负孔隙水压力可以达到相当的数值，再加上水的软化、润滑效应，可以使土体产生沉降变形。路基或地基中地下水的动态特征对路 基不均匀沉降影响很大，路堤及其地基中的地下水主要补给来源有3种类型，即地下水侧向补给、降雨补给、地表水侧向补给。其动态变化及潜蚀作用影响到土体中的有 效应力分布、土体的结构特征和土体强度从而导致路基的不均匀沉降。莹谐龌蕲賞组靄绉嚴减。2.2路基不均匀沉降的影响和危害路基不均匀沉降对铺轨施工的影响路基不均匀沉降会增加施工难度和施工强度，在铺轨时需要再度调

28、整路基整体的 高度使其达到统一，因扣减可调整量很小并要预先填高一定量为工后沉降留有空间以 便达到设计标高，还要考虑未来行车后各不同时间段各路段不同土质以及路桥过渡段 不同沉降量。 麸肃鹏镟轿騍镣缚縟糶。路基对称将对高铁运营的危害路基是路面的基础，路基不均匀沉降必然会引起路面的不平整，导致路面产生许多病害,主要表现为坑凹、起拱、波浪、接缝台阶、碾压车辙、桥头或涵洞两端路面 沉降、桥梁伸缩缝的跳车等，破坏了线路平顺通畅，不仅难以满足客运专线高速行驶 的要求,而且还会加大运输成本，增加运输时间，增加养护维修费用，减少使用寿命， 降低社会经济效益，降低旅客舒适度，危及行车安全等。納畴鳗吶鄖禎銣腻鰲锬。

29、2.3影响路基沉降的因素影响沉降稳定的自然因素2.3.1.1 地形地形不仅影响路线的选定与线形设计也影响到路基设计。平原、丘陵、山岭各 区地势不同，各区的水和温度的情况也不相同。平原区地势平坦，地面水易于积聚， 地下水水位较高，因此路基需要保持一定的最小填土高度，力求不低于自然区划和土质所规定的临界高度：丘陵区地势起伏，山岭区地势陡峭。如果排水设计不当，或地 质情况不良，易降低路基的强度与稳定性，出现水毁、边坡坍方、路堤沿山坡的滑动等坏现象。風撵鲔貓铁频钙蓟纠庙。231.2 气候气候条件，如气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、年蒸发量、风向和风力等， 都影响路基水温情况。在一年之中.气候有季节性

30、的变化，因此路基水温情况也随之 变化。气候还受地形的影响，例如山顶与山脚、山南与山北，就有所不同。即所谓“小 区地形与小区气候” 因此路基水温情况也有所差异。大气的温度变化使路基的温度 也发生相应的变化.并造成土基内不同深度处温度出现差异。在温度差的影响下，土基中的水分以液态或气态由热处向冷处转移，并积聚或凝结在该处。从而使土基中的湿度分布发生变化.特别是在季节性冰冻地区，湿度积聚现象更为严重。灭暧骇諗鋅猎輛觏馊藹。231.3 水文地质水文条件指地面径流、河流洪水位、常水位及其排泄条件、有无积水和积水期的 长短以及河岸的冲刷和淤积情况等。 水文地质条件指地下水位、地下水移动情况、有 无泉水、层

31、间水等。所有这些。都会影响路基的稳定性，如处理不当，往往会导致路 基出现各种病害 铹鸝饷飾镡閌赀诨癱骝。影响沉降稳定的人为因素荷载作用作用于路基的荷载有路面路基的自重（静载）和机车的轮重（动载）。静载在土基内 部产生的应力随深度的增加而增加； 相反，动载在土基内部产生的应力随深度的增加 而减少。且车型不同.动载在土基内部的应力作用深度也不相同。随着交通运输的蓬勃发展，交通量逐年增长，在很大程度上影响路基的稳定性。攙閿频嵘陣澇諗谴隴泸。2.3.2.2 施工方法正确的施工方法也是保证路基稳定性的重要因素。就土质路堤而言，既要选择良好的土填筑路基，同时还要选用正确的填筑方法和合适的施工机械。通常采用

32、水平分层填筑法自下而上逐层填筑，并在土的含水量控制于最佳范围同时进行充分压实。保证达到路基施工规范规定的压实度，使路基具有足够的强度和稳定性。相反，女口 果填筑方法不正确，压实不充分。土基在车辆荷载的重复作用下就会出现不同程度的 变形沉陷。从而造成路面破坏。趕輾雏纨颗锊讨跃满賺。2.3.2.3 养护措施养护措施包括一般措施及在设计、施工中未及时采用而在养护中加以补充的改善 措施。通过及时养护可以保证路基在使用期限内具有较高的强度和稳定性。夹覡闾辁駁档驀迁锬減。第3章路基沉降的控制客运专线路基沉降控制的主要目的是控制路基沉降，以确保高速列车的行车安全,尽量满足旅客对舒适度的要求，并减少日常维修工

33、作。视絀镘鸸鲚鐘脑钧欖粝。3.1湿陷性黄土路基处理方法及效果评价试验段工程地基处理方法试验段工程地基处理方法对湿陷性黄土的地基处理应达到两个目的，其一是消除处理范围内的湿陷性，其二是提高地基承载力，提高地基的变形模量，减少压缩（固 结）变形试验段采用多种地基处理方法，改变黄土结构，增加土密度，达到消除黄 土的湿陷性的目的。偽澀锟攢鴛擋緬铹鈞錠。首先进行局部地表处理，挖除耕植土后，换填改良土和冲击碾压进行加固处理， 再采用桩基和碎灰土垫层处理，同时辅以土工布和土工格栅。坑墓穴处，先挖出松土，再用灰土夯填，然后再用钻灌注水泥砂浆进行填实处理。緦徑铫膾龋轿级镗挢廟。3.1.2 地基处理效果方法对湿陷

34、性黄土地基处理的成功经验地分析研究得出：当湿陷性黄土厚度不大于3m 时，灰土垫层种经济有效 的方法（但一般需要较大的翻挖地，不利于冬、雨季施工）。 深度相对较大（46m且环境影响要求较低时，可选择强夯法，但它的有效性与夯击的 最佳击数（912击）、夯锤的底面积（锤重1015t，锤底面上静压力宜为2025 kPa）、 及地基土的含水量（最好为最优含水量附近）有关更大深度（大于8m）宜选择挤密桩 （孔内填以灰土或素土）、搅拌桩或CFG桩，这些是处理厚湿陷性黄土地基的经济有效 的方法，而且对调整地基的不均匀性和提高防水抗渗性能也有一定的作用。因此在条件允许的情况下， 在试验段进行现场试验和长期观测，

35、能更好地把握地基处理效果和路基变形规律。騅憑钶銘侥张礫阵轸蔼。湿陷性黄土路基的沉降控制措施（1）对试验段湿陷性黄土、松软土、地震液化土段地基，根据初步设计采用换填、 强夯、灰土挤密桩、CFG4、水泥搅拌桩、旋喷桩、碎石土垫层加铺土工格栅等多种 地基处理方法进行加固，消除黄土的湿陷性和地震液化土的液化性，并对松软土进 行加固经检测达到京沪高速铁路设计暂行规定和设计要求后转入下道工序施工。疠骐錾农剎貯狱颢幗騮。(2) 在基础处理前首先进行局部地表处理， 提高地基上部的密实度，减少路基的 工后沉降。基础加固后保证地基系数 K3090MPam 压实系数1>0.95。镞锊过润启婭澗 骆讕濾。(3)

36、 路堤填筑按照“三阶段、四区段、八流程”水平分层(每层松铺厚度不超过30cm)填筑。推土机粗平，平地机精平，YZ1820型振动压路机压实；填料的最佳 含水量、碾压遍数、碾压速度及铺设宽度等按现场填筑试验段确定的施工参数进行， 根据压实黄土的湿陷性随含水量的减小而增加，随干容重的增大而减小的试验分析特 性，施工中填料含水量偏差控制在最佳含水量的-1 %3%之间，填料的干密度大于15.5kN/m以消除湿陷性；每填高1.5m左右采用YCT2型冲击式压路机碾压一次，碾压遍数根据现场试验确定。路堤分层填筑主要控制质量达到压实系数0.95，地基系数90MP/m 静态变形模量Ev2>45N/mm 榿贰

37、轲誊壟该槛鲻垲赛。(4) 路基基床表层所采用的级配碎石，基层采用的改良黄土均有严格的材质、粒径和级求。为保证达到设计标准，设带自动计量装置配碎石拌和站和改良土拌和站对 填料进行集中拌和或改良，确保基床底层和基床表层的压实质达到规范规定的标准。邁茑赚陉宾呗擷鹪讼凑。(5) 为满足工程进度及施工质量要求，施工中采用机械化作业。选用大吨位石方挖掘、运输及重型振动压实机械(过渡段选用小型振动压实机械配合)，并配备级配碎 石摊铺、拌和等特种机械。嵝硖贪塒廩袞悯倉華糲。(6) 为控制堤身的沉降，施工中加强检测与试验，确保路基填料特性和质量、工程措施及施工全过程受控。根据德国高速铁路施工经验，在基床底层和表

38、层施工质量 控制标准中增加静态变形模量、Ev2控制指标。在路堤分层填筑质量检测中，也增加静 态变形模量控制指标 氐。通过综合指标控制，达到消除或减小路基工后沉降量的目的。 该栎谖碼戆沖巋鳧薩锭。(7) 黄土路基基底的沉降最突出的是湿陷性下沉， 其次是压缩下沉和增湿变形引 起的下沉,控制黄土路基湿陷性下沉和增湿变形下沉，施工中采取的防排水措施有以 下几个方面。 劇妆诨貰攖苹埘呂仑庙。 雨天不进行路堤填筑施工，并对刚填筑层采取覆盖防雨水渗人保护措施。 为确保路基填筑过程中不被冲刷破坏，每层填筑时应严格按设计要求做好路拱以利排水，并在两侧路肩顶铺设临时砖砌挡水埝和急流槽。臠龍讹驄桠业變墊罗蘄。 路堤

39、与路堑施工前先做好临时排水系统， 在施作临时排水系统时应与永久排水系统统筹安排，尽量做到永临结合，临时工程按永久工程标准施作。鰻順褛悦漚縫輾屜鸭 骞。 加强道床及路基的防排水设施， 防止路基面的雨水渗人路基。双线之间铺筑沥青防水层，道床面雨水通过横坡直接排出路基两侧，通过两侧排水沟排走。曲线双线之间铺筑沥青防水层，隔一定距离设置集水井，纵向设置纵向排水管汇集，通过横向排水管排至两侧排水沟。穡釓虚绺滟鳗絲懷紆泺。 加强路基两侧地表防排水设施，防止路基外地表水浸人路基。 防止地表水侵蚀地基，阻断路基外地表水与地基的渗水通道。对整个线路经过地段，因线路的修建而改变了原有地表的排水系统。 所以要对线路

40、两边附近的地表坑 洼地段进行回填，加强排水，防止形成汇水坑造成渗水通道。隶誆荧鉴獫纲鴣攣駘賽。 加强防洪措施，对路基两侧的沟渠进行补充汇水面测量和流量计算。 根据计算结果对有可能产生洪水的沟渠加设截水沟、急流槽、导流堤等防洪设施。浹繢腻叢着駕骠構砀湊。3.2路基工后沉降路基的工后沉降，是指轨道工程铺设后在路基荷载和列车荷载作用下， 路基发生 的剩余沉降，即最终形成的总沉降量与路基竣工铺轨开始时的沉降量之差。鈀燭罚櫝箋礱颼畢韫粝。客运专线路基沉降控制的主要目的是控制路基的工后沉降，以确保高速列车的行车安全，尽量满足旅客对舒适度的要求，并减少日常维修工作。惬執缉蘿绅颀阳灣愴鍵。客运专线建设具有其自

41、身的特殊性，如线路长、地质情况变化大、工期长，路基 沉降过程实际上就是多级填筑过程中多方面因素共同作用的结果。沿线路基大都采用了不同形式的地基处理方法以满足客运专线对道路的平顺性要求，如地基冲击压实、 CFG桩法复合地基等。贞廈给鏌綞牵鎮獵鎦龐。路基工后沉降组成分析路基沉降按其组成成分划分，包括路基填筑部分沉降和地基沉降两部分。路基填筑部分沉降属压密沉降，是由填料自重及线路上部结构和机车车辆的运行 引起的，与填料种类、压实密度、预压荷载及预压时间有关，分3个时间段完成：第一阶段是路基施工阶段的下沉，不影响工后沉降；第二阶段是路基施工完成，线路上 部结构和机车车辆重量未加载阶段的下沉；第三阶段是

42、线路上部结构施工完成后的下 沉。后两部分的沉降量影响工后沉降。嚌鳍级厨胀鑲铟礦毁蕲。工后沉降控制的重要性与特点(1) 工后沉降控制是影响线路不平顺性的重要因素。工后沉降大小决定了高速铁路线的平顺性，理解线路平顺性的重要性，就理解了工后沉降控制重要性。以轨道连续高低不平顺波长40m幅值5m为例，时速300kmB寸, 将产生频率2Hz、半幅有效值0.13g的持续振动加速度，超过5小时，人体血压、脉搏 等生理现象会不正常，对驾驶人员的工作能力也有影响；对于普速的列车则可以忽略。 也就是说工后沉降控制不好，线路不平顺，行车舒适性和安全性就无法保证， 列车高 速行驶就是空谈。因此，在高速铁路设计和施工中

43、工后沉降控制作为一个首要问题来 对待是适当的。薊镔竖牍熒浹醬籬铃騫。工后沉降控制是一个有时间性、过程性的问题。首先，工后沉降起算时点非常重要。在秦沈客运专线修建之初，有人认为起算点 是在整个工程完工后，也有认为应在铺轨完成后。随着认识的深入，才确定工后沉降 起算点应在铺轨开始时起算。从对工后沉降控制本身目标的实现来说，这更加合理。 应认识到的是，在其他方面相同的情况下，起算时间点越往前推越严格；其实并非起 算点一定要在铺轨前，但如果起算点推后，一方面控制的标准应相应改变，而且如果 在铺轨后再确认不满足工后沉降，则有关补救措施就难以实施齡践砚语蜗铸转絹攤濼。其次，有一个终止时间点的问题。由于每项

44、工程都有寿命期，比如说高速铁路的 寿命期为100年，免维修期更短。尽管为保证工后沉降控制的实现，宜取更严格的标 准，但是提高标准涉及成本大小乃至目标的实现性，故考虑该问题具有实际意义。绅薮疮颧訝标販繯轅赛。工后沉降控制的时间性还表现在：不仅要求能够最终满足工后沉降控制的要求， 还应该尽快满足。这一点的重要性就表现在对工期的影响上；反过来，合理的工期对工后沉降控制目标的实现也是至关重要的。饪箩狞屬诺釙诬苧径凛。客运专线路基工后沉降控制标准的确定，既要考虑列车对路基的要求及线路维修 能力，也要考虑前期建设投资与后期养护费用的经济比较，在保证客运专线列车高速、安全与平稳运行的前提下，应取得经济上的合

45、理平衡。烴毙潜籬賢擔視蠶贲粵。3.3控制工后沉降的主要途径目前工后控制沉降的主要应对措施有：加强基地处理加强填筑过程控制预留沉 降量补砟抬道；同时还应加强施工前的预防，具体措施有：鋝岂涛軌跃轮莳講嫗键。加强技术培训及明确控制标准(1) 由于承包商对工后沉降控制缺乏经验， 可聘请专家现场指导。加强技术培训， 大力培训沉 降观测人员、整理分析人员、计算预测人员，从控制方案、预测分析、 观测操作上采取主动预控措施。撷伪氢鱧轍幂聹諛詼庞。(2) 制定路基工后沉降控制标准。工后沉降及沉降差控制标准一般采用四项指标： 工后沉降、不均匀沉降、错台、折角。200km/ h无砟轨道线路工后沉降控制标准采用 渝遂

46、线试验段控制标准，见表 3- 1。踪飯梦掺钓貞绫賁发蘄。表3 - 1工后沉降及沉降差控制标准表工后沉降不均匀沉降差异沉降错台折角< 30mm< 20mm/20m< 5mm< 1/10003.3.2重视黄土地质核查(1) 加强黄土地质核查，使采取的技术措施达到沉降预测与实际相符。(2) 在选定黄土的物理力学指标时，必须注意其地理环境、地貌单元、微地貌、沉积年代及成因类型等条件影响所产生的差异性，同时掌握这些自然条件与黄土性质之间的规律。 婭鑠机职銦夾簣軒蚀骞。(3) 黄土分布评价、湿陷性评价、现场浸水试验以及微观电镜分析是了解黄土的 重要手段。3.4工后沉降的控制步骤3.

47、4.1 施工前的控制措施(1) 制定控制标准。制定控制标准是进行工后沉降控制的基础， 在施工前应根据设计规范要求的沉降 值以及具体可能采用的施工工艺制定好沉降控制标准。譽諶掺铒锭试监鄺儕泻。(2) 加强地质普查。在施工前根据设计文件，除对设计进行加固外(粉喷、碎石、CFG压填片石、换 填普通土等)软土地段地质情况进行核查外，还应对其它地段进行地质调查，并要求 所有路基基底均应进行贯入试验，当试验值不能满足基底要求时，应及时与设计部 门联系，采取相应的基底加固措施，以确保路基基底承载力满足设计要求。俦聹执償閏号燴鈿膽賾。施工过程中的控制措施(1)制定施工工艺标准根据工后沉降的设计及规范要求，结合

48、施工单位的施工机械、填料、施工方法等， 首先进行试验段的填筑，尤其是地基处理、过渡段施工等应进行试验，根据试验参数， 制定合理的确保填筑质量的施工工艺标准，在路基填筑施工过程中必须严格按照制 定的工艺标准实施。缜電怅淺靓蠐浅錒鵬凜。(2) 加强路基基底处理。根据设计，对黄土路基地段按照要求进行加固处理， 注意在加固过程中必须严格 按照设计施工。加固范围必须满足设计要求，路基基底加固完成后，必须找有资质的 部门进行检验检验基底承载力满足设计要求后方准进行路堤填筑工。 骥擯帜褸饜兗椏長绛粤。(3) 做好路基综合排水。路基施工期间及完成后应立即做好综合排水系统， 确保施工期间以及运营期间路 基排水系

49、统顺畅，路基不渗不冲。(4) 确保路基边坡稳定，控制边坡填筑质量。在路基填筑过程中，边坡也是一个软弱点，为确保边坡质量，在施工过程中采取 超宽填筑(一般超宽50cm)、边坡夯拍，路基填高达到一定高度的，路基边坡铺设土工 隔栅进行加固，路基大于2.5询勺，应全部采用骨架护坡进行防护，并全部进行绿化， 以确保边坡稳定，避免边坡填筑不实造成自然下沉、冲刷滑坡等现象。癱噴导閽骋艳捣靨骢鍵。(5) 做好桥涵、堤堑过渡段的处理。由于桥涵为刚性结构物，路基为柔性，桥涵不会发生下沉现象，路基一定会产生 工后沉降，因此必须做好桥涵过渡段的填筑。桥涵过渡段一般采取级配碎石进行填筑， 在填筑过程中必须与路基同步施工

50、，并严格按照规范要求进行填筑，做到强度、刚度 变化的平稳过渡。鑣鸽夺圆鯢齣慫餞離龐。加强路基沉降分析与预测(1) 沉降问题包括填方路堤本身的沉降、黄土地基的压缩变形以及黄土地基的湿陷变形，各类变形均包括沉降量与沉降过程两个方面。地基压缩变形和湿陷变形有较 成熟的计算方法(主固结沉降采用分层总和法)对路堤本身沉降变形现行公路、铁路规 范均没有规定可参照水利土坝设计规范采用分层总和法计算。榄阈团皱鹏緦寿驏頦蕴。(2) 工后沉降量的延续时间考虑在实测曲线拟合的基础上外延预估，与计算值对比分析。实测曲线的拟合常用三点法和双曲线法。为了分析沉降过程，按维固结理论 计算得到瞬时加载的沉降一时间曲线，按加载

51、过程采用实际填筑高度一时间关系进行 修正，由修正后的曲线预估工后沉降及其完成所需的时间。逊输吴贝义鲽國鳩犹騸。(3) 沉降分析、预测采用半经验半理论模式，根据实测资料不断调整计算参数、模型，使预测与实测尽量吻合，确保实际工后沉降满足要求。幘觇匮骇儺红卤齡镰瀉。(4) 积极开展地质核查、沉降预测等专题研究，以科研成果指导沉降分析、预测。344做好路基沉降观测(1) 路基沉降观测的主要目的是确定无砟轨道工程的施工时间及工后沉降量，确 保工后沉降量满足要求。(2) 地基沉降观测采用在地基表面埋设沉降板加接杆测试，路基沉降采用在路基表面埋设沉降板、观测桩测试 ，路堤和地基深层沉降采用钻孔埋设沉降磁环分

52、层测 试。誦终决懷区馱倆侧澩赜。(3) 沉降观测以二等几何水准测量高程，观测精度不低于1mm采用精密水准仪、铟化水准尺。观测做到四个固定：固定观测人员；固定仪器及水准尺；固定后视尺读 数；固定测站及转点。医涤侣綃噲睞齒办銩凛。(4) 每次观测完毕，及时绘制沉降点的时间一填土高度一沉降量的关系曲线。客运专线无砟轨道路基填筑的压实标准铁路路基压实质量是保持线路稳定与平顺，保证列车能高速、安全运行的重要条 件，而控制和检测压实质量的标准、方法和设备，则是保证压实质量的重要措施。客 运专线铁路路基质量检测参数主要包括地基系数K30 ，动态模量Evd，空隙率n(或压实系数K)，变形模量Ev2四项指标。空

53、隙率n是土体中空隙体积与土的三相体积的比 值，而压实系数K是指工地碾压时达到的干容重与相应的击实试验得到的最大干容重 之比，即相对理论压实的比例，均反映土体的松密程度；地基系数K30 :是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小，是我国原有铁路规范对路基压实质量 的强度检测指标；变形模量 Ev2是通过圆形承载板和加载装置对地面进行第一次加载 和卸载后，再进行第二次加载，测得的应力一位移曲线上0.3jmax与O.7；omax之间的位移割线斜率确定，用来分析土体的变形性质和承载能力；动态变形模量Evd是指土体在一定大小的竖向冲击力 Fs和冲击时间ts作用下抵抗变形能力的参数，可直接用 于评

54、判路基的压实质量。胪当为遙头韪鳍啰晕糞。虽然地基系数值K30是反映路基土强度及变形关系的参数，但试验的荷载一沉降 曲线是一次加载得出的，其沉降包括了填料的弹性变形和塑性变形。计算变形模量 K30的荷载-沉降曲线是在逐级加载后，逐级卸载，再二次加载得出，可认为其沉降(变 形)消除了填料的塑性变形，测试结果离散性小，更能反映路基土的真实强度，比地 基系数K30更科学、更合理。静态变形模量 Ev2和地基系数K30都是采用小于300m的静态平板载荷试验仪，通过在压实填土表面做静压试验测得， 二者反映的都是静态应 力作用下土体抵抗变形的能力，而铁路路基承受的是列车运行时产生的动荷载，采用 Evd可以有效

55、地反映列车在高速运行条件下产生的动应力对路基的真实作用状况，是 客运专线路基质量检测的发展方向。表 2-2是客运专线路基填筑质量检测参数 K30、 Ev2 : Evd与三项指标的对比情况。 鸪凑鸛齏嶇烛罵奖选锯。表2-2 K30、Ev2与Evd三项指标的对比项目K30Ev2Evd载荷板直径300伽300伽300伽预加载0.01MPa（以前 0.035MPa）第二次加载三次冲击荷载与地面接触 耦合一般好差加载等级0.04MPa不少于6级动态施加脉冲宽度18ms项目K30Ev2Evd当1min的沉降量不大于该级加载控制荷载沉降量的1%时加下一级 何载120s后加下一级荷载最大何载或 终止试验加 载的标准总沉降量超过1.25伽或何载强度超过估计的现场实际最 大接触压力，或达到地基屈服 占八、0.5MPa或沉降大于5伽7.07KN计算公式K306/1.25& =0.225/ （1+T0max）Evd =22.5/s,s；亠为厂-s曲线上0max为最大平均标准应为实测荷载板s=1.25伽所对应的何载力，'J ,用2为待定系数下沉幅值346客运专线无砟轨道路基沉降的控制要求3.4.7 沉降控制标准客运专线路基作为无砟轨道结构的基础，对路基的沉降变形非常敏感，要求沉降控制在非常小的范围内。我国拟建的客运专线无砟轨道在汲取国外沉降控制经验的基础上，围绕线路运营、结构允许变形，