高速铁路路基工程施工技术讲义图文并茂

高速铁路路基工程2002年11月27日321.5km/h双线标准路堤横断面(350km/h)606060基床以下路基压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土地基系数K30(MPa/m)≥90≥110≥130变形模量Ev2（MPa）≥45≥45≥45孔隙率n（%）＜31＜31压实系数K≥0.92注：EV2检测时，EV2/EV1≤3.0。高速铁路路基技术特点路基按照结构物设计，填料和压实标准高；严格控制路基变形和工后沉降；路桥及横向构筑物间设置过渡段；路基动态设计；地基处理类型多。路基填筑质量标准高

基床表层采用级配碎石强化结构，K30、Ev2、Evd、n指标满足设计要求。基床底层采用A、B组或改良土填筑，K30、Ev2、K、n满足设计要求基床以下路基采用A、B、C组或改良土填筑，K30、Ev2、K、n满足设计要求严格控制路基变形和工后沉降工后沉降是高速铁路路基设计的主要控制因素，路基发生强度破坏之前，已经出现了不能容许的变形；我国对无砟轨道的路基工后沉降要求一般不应超过扣件可调高量15mm，路桥路隧差异沉降不超过5mm。路桥及横向构筑物间设置过渡段路桥及横向构筑物间的过渡段，是以往设计及施工中的薄弱环节，也是既有线发生路基病害的重要部位。由于桥台与路堤的刚度相差显著，高速列车通过时对轨道结构及列车自身会产生冲击，从而降低列车运行的平稳性和舒适度，加快结构物和车辆的损坏。为保证列车高速运行时的平稳舒适，对路桥过渡段采用了刚度过渡的设计方法。在桥台后一定范围内，采用刚度较大的级配碎石作为过渡填筑段，与路堤相接处采用1：2的斜坡过渡。路基动态设计

为了有效地控制工后沉降量及沉降速率，需要开展路基动态设计。根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等，采取相应的措施，如调整预压土高度，确定预压土卸荷时间，以及铺轨前对路基进行评估及合理确定铺轨时间，以确保铺轨后路基工后沉降量与沉降速率控制在允许范围内。路基动态设计的成果可以为后续的轨道工程打下了良好的基础。地基处理的种类多对于浅层软弱地基采用了换填碾压处理、或换填砂垫层处理；对于深层软基的主要地段采用袋装砂井、塑料排水板的排水固结加预压的处理方法；对于工后沉降要求高及路桥过渡段，根据地质条件和经济对比，采用了砂桩、碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等地基处理方法；对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地基段，采用了挤密砂桩的处理方法；新建的一些客运专线采用强夯、CFG桩、灰土挤密桩、桩网、桩板等地基处理方法。我国高速铁路路基面临的主要问题技术标准的修改和完善；车－轨－路系统合理匹配理论研究；设计、施工面临的几个问题；新技术的应用。技术标准的修改和完善路基工后沉降控制标准；无砟轨道路基基床厚度200－350km/h没有区分确定；地基刚度的标准，直接关系到地基处理的成本。设计、施工面临的几个问题路基工后沉降预测技术；特殊土地区低路堤、土质路堑的个别设计；改良土的施工技术；复杂地质条件下的路基设计。新技术的应用桩网结构形式的选取、设计计算理论及不同地质条件下的施工工艺尚未成熟；桩板结构是无砟轨道新的结构形式，其工作原理、动力特性和设计理论等需要开展研究。土的工程分类可从土类和土名中初步了解其主要的工程特性；当用作地基土时，可结合其它指标确定地基土的承载力、初步估计建筑物的沉降；当用于路基填料时，可初步评估填料的压实强度、透水性和稳定性，合理的选择施工方案，这就是土的工程分类的目的。路基填料的分组填料按照土的粒径、级配等分组；粗粒土按照粒径、级配以及细颗粒含量分为A、B、C（分化的软块石为D）组；细粒土按照液塑限及有机质含量分为C、D、E组；路基填料组的选择按照设计要求选择，客运专线基本采用较好的A组填料及灰土改良土填筑。土的三相组成土的基本物理指标天然密度土粒比重反映土的松密程度指标孔隙比孔隙率反映土的含水程度指标含水率土的饱和度土的最大干密度和最优含水率最少的机械功获得最大压实度；轻型击实试验；重型击实试验；灰土击实试验。郑西阵客运迷专线傅路基制试验曾段郑西客刑运专线试验畏段坪塬胶村高速惑公路强夯水泥双土挤穴密桩柱锤阻冲扩羊桩水泥什土拌耐合柴油罐试验狭段简鱼介郑西碧客运耍专线薯湿陷寇性黄梅土试侮验段费位于那陕西皇省华揪阴市你坪塬解村，陈试验政段总不长14擦0m，地基亿处理采倚用了强踪蝶夯、水利泥土挤网密桩和鱼柱锤冲盆扩桩三挖种方法好。路基弊本体和吉基床底转层采用8％石灰撕和5％水泥携改良土凶填筑，胸基床表押层采用诊级配碎兼石填筑蹄，3m堆载左预压线进行皂路基黑沉降程观测顿。试验自段进市行了泄地基辆处理递前检波测、抵地基么处理愧和路婶基填骄筑施见工工款艺、吵路基碑填筑念工艺伞、地奸基处升理和祥路基献填筑兼试验滋检测多、路勇基沉方降观级测及航路基嚼浸水伍等科殊研项萍目。郑西搏客运献专线者试验披段地基处扑理路基填课筑堆载垒预压缩慧与沉许降观抢测铁路宿路基敞科研地基谋处理域前检欢测机械算钻孔你取样静力触汁探雷达甩测试面波咐测试荷载板需试验（1）地赞貌单蔽元属帜渭河II级阶室地，锣勘探拾深度给内地鸡基土膏由砂上质黄返土、字黑垆知土、幻玉古土雷壤、口粉质夫粘土致及砂缘瑞层组旬成；（2）试笨验场但地属称自重均湿陷抹性黄患土场页地，洞湿陷碗等级殃为IV级（易很严罢重）刺；（3）地锦基处弱理深振度范什围内箭天然偷含水边率为12餐.2～20.缎4%，击实尾最大干肿密度为1.灯74～1.7纪6g/糖cm3，最槐优含呈水率厌为15墙.5～17色%（轻型抵击实）绪；（4）地薪下水透位埋柿深为40.嘉50m，地油基处下理可左不考劫虑其桐影响试验范钟围内土摸层的端剃阻qc为1.醒38～9.6集MPa，侧变摩阻fs为0.0等30～0.2刑02MPa地质雷史达测试析显示地抄基处理陆前在所只有的雷左达剖面度上在深抖度为6.5m处，有脆一雷达恋波组连冶续，反昨射强烈抢的岩性拘界面(软弱伶夹层)地基断处理牢深度便范围很内剪脊切波舞波速徐为18悠9.器9～207宇.0m/s试验场阻地天然庸黄土地堂基的基耻本承载贱力为90kP片a地基情处理强夯水泥嚼土挤遍密桩柱锤冲葛扩桩强夯最后李两击绳平均群夯沉街量不雷大于5cm；强夯城加固单地基满的有键效加擦固深势度应良满足缩慧设计桨要求梳，有移效深杯度范风围内白地基眉土应裹满足信：标妙贯击矮数修房诚正后厨的N63.在5≥10，粘性粱土Ps＞1.废2M堤Pa，砂骑类土Ps≥5.麦0MP宾a，地基亿承载力σ0≥0祝.1能5MP议a，检测耳方法和宿频次应丛符合相正关规定极；检验膏方法许：动带力触葵探和怀静力翻触探赚。灰土绵挤密联桩成桩24h内采取裹轻型动睡力触探翅仪对成刑桩质量榴进行检钟测，击培数N10与现哨场试阁验确段定的程干密牧度进姜行对回比，贿其压馅实系僵数K≥0棵.9改3；灰土挤与密桩完塘成7～14天后响，采找用平京板载疤荷试站验检胜测复抄合地仅基承丹载力初，复紫合地连基承手载力浙：一袋般填貌方地婶段σ0≥0.界15MP允a，支酱挡结怕构地舍段地窜基最趟小容霸许承软载力［σ］=20倘0kPa。地基逝处理融后检处测难浓点强夯施养工后确绸定N10、N63咸.5与压帅实度K及承常载力σ的关系虚；灰土挤逝密桩N10与压瓜实度泳的关疫系确谨定；取样问佩题。路基移填筑路基证典型冰横断乔面图施工顷机械路基填灾筑检测静态变盟形模量EV2动态变江形模量EVD地基系蔬数K30压实瓶度（哀粒土丢压实股系数K、粗粒土沃碎石类东土孔隙民率n）静态变睛形模量Ev2通过直游径30猾0mm圆形承雷载板和导加载装港置对地拨面进行跨第一次缝加载和抽卸载后笨，再进如行第二多次加载李，用测叫得的承菜载板下烧应力σ和与伙之相带对应宵的承趋载板略中心涝沉降鸦量S，来计型算变形声模量EV2及EV2／EV1值的亩试验熄方法迫。静态变膊形模量Ev2试验步粒骤安放挖好测势试仪案器预加0.农01郊MP乞a荷载坛约30S，待谁稳定李后卸厚除荷训载，钞将表些调零筛。第一岔次加墓载至岭少分6级，迈以约0.0尸8MP烘a的增量恰逐级加腐载，达迅到0.5拔MPa或者沉姜降5m软m后，进惭行卸载丽。按最大观加载的50％、25％、0分三级碗卸载。依照洋第一缸次加忽载进泊行第乔二次锤加载会，直胆到加处到第久一次陶最大执荷载浆的倒躺数第保二级才。每级加脆载或卸签载在1m网in内完成水，每级烧荷载维肥持2mi瓜n。动态变笑形模量Evd动态变印形模量Evd（dyn狗ami槐cm至odu射lus踢of催de刑for程mat忽ion）是指演土体像在一笨定大淋小的膝竖向绩冲击麻力Fs和冲击渗时间ts作用顶下抵法抗变遵形能溪力的象参数乌。Evd=1贺.5染×r×σ/肠s其中告：Evd——动态变腔形模量存（MPa）；r——圆形妻刚性兆荷载洞板的邀半径150数mm；σ——荷载板尼下的最茄大冲击恳动应力挂，它是晌通过在粮刚性基氧础上，祥由最大额冲击力Fs=7远.0午7KN且冲击圆时间ts=18ms时标触定得丈到的蓝，即σ=0.溜1MP穷a；s——实测狭荷载端板下硬沉幅炕值（mm）；1.打5宋——荷载板滥形状影责响系数饲。实测结谊果测试击三次,采用字公式Evd=2拉2.诞5/s计算。主要结态构组成加载陡装置①挂遥（脱醋）钩捕装置(带水玩准泡)②导向蝴杆③落锤村（10k宵g）④阻尼果装置荷载板①圆形犹钢板②传感仙器沉陷测质定仪(存储谊、与毒电脑椒连接)打印机Evd动态变务形模量严测试仪Evd动态变夫形模量套测试步赤骤测试地限面整平洗，必要浑时在荷性载板下盐用中细蜘砂或湿着细砂找削平；进行粗三次耽预冲阵击；进行三冶次正式执测试。K30平板载历荷试验K30平板载址荷试验谊是采用崇直径为30族cm、厚傻度为25m联m的刚子性荷宪载板策测定搁下沉很量为1.2鼠5mm地基系霉数的试普验方法肠计量单鞭位为MPa撇/mK30平板哥载荷缴试验待步骤安装好聪试验设垂备；预加0.0掀1MPa荷载约30S，待及稳定祝后卸居除荷方载，胜将表忍调零劫；以0.繁04MP出a的增御量逐洁级加自载。休每增铺加一级级荷落载当1min的沉降吵量不大渔于该级症荷载产蔬生的沉稿降量的1％时限，增联加下样一级偏荷载抬；总下悟沉量饰超过罪规定1.2鹊5mm，或逮者荷延载强书度超物过估搂计的版现场糕实际迹最大争接触踪蝶压力症或者商达到饼地基袄的屈判服点潮，试拦验终板止。路基压校实度测沿试K－压停实系灶数ρd－土体旨压实后么的干密缎度ρdma爷x－室内脆重型击扩实试验烦测定的畅最大干五密度压实袜度测布试方俗法环刀法异：粉土肯、黏性考