高速铁路路基工程技术-2.ppt

高速铁路路基工程技术 目 录 v设计理念 v路基面 v路基基床 v路基本体 v地基基础 v支挡结构 v加固防护 v排水系统 v过渡段 设计理念 v稳定控制沉降变形控制 v多拉慢跑高速、安全、平稳运行 v客运专线应按照全封闭、全立交设计 设计理念 v路基工程必须具有足够的强度、稳定性和 耐久性，使之能抵抗各种自然因素作用的 影响 v路基等结构物的设计，应满足强度、刚度 、稳定性、耐久性等要求，并加强各结构 物间的协调和统一，使车、线、桥、路、 隧的组合具有良好的动力特性，严格控制 结构物的变形和工后沉降 设计理念 v客运专线铁路设计应重视保护生态环境， 自然景观和人文环境。通过城市或居民集 中的地区，应采取适宜的降噪减振措施， 满足国家环境保护标准和要求 设计理念 v客运专线应采用综合接地系统，应统一考 虑通信、信号、电力、牵引供电系统（四 电集成）及包括运营调度系统、客运服务 系统、动车组、基础设施在内的整体系统 的协调配合及系统优化，实现信息资源共 享客运专线 v铁路路基上的电缆槽、接触网、声屏障、 综合接地线、通信、信号电缆过轨等设备 ，应加强系统设计 设计理念 v路基支挡、加固防护工程应在满足路基安 全稳定的基础上进行设计，并兼顾美观与 环境保护、水土保持、节约土地等要求 设计理念 v路基支挡加固防护措施应在一般客货共线 铁路设计规范的基础上适当提高技术标准 ，满足客运专线铁路路基安全稳定要求， 路基边坡宜采用绿色植物防护与工程防护 相结合的防护措施，并兼顾美观与环境保 护、水土保持、节约土地等要求 设计理念 v客运专线铁路应设置防灾安全监控系统， 根据需要对自然灾害和异物侵限等进行监 测 （防灾安全监控） v指导思想 （适时、全天侯、无线传输高新技术预警 预报、互动响应、声频、视频） v监控内容 （结构受力部件和地表、深层变形位移等） 锚杆、锚索（应力、应变） 危岩落石群（防异物侵入） 大型滑坡（变形、位移、稳定性） 高陡边坡（变形、位移、稳定性） 设计理念 v取弃土场设计 v1、结合地方城镇（市）规划 v2、平面图、断面图 v3、拦碴工程 v4、绿化、复垦 v5、排水系统复旧 （环保、水保要求，避免泥（水）石流） 设计理念 路基面 v路基面形状 v路基面宽度 v曲线地段加宽值 v荷载换算高度和宽度 路基面形状 路基面宽度 v路基面宽度影响因素： （1）线间距 （2）接触网内侧到线路中心的距离 （3）路肩宽度 （4）电缆槽的布置型式 线间距 轨道结构类 型 设计 速度（km/h）线间 距（m）备 注 有碴轨 道120v160 4.0 级特重 型 级重型 1604.2 120v1604.0 1604.2 v=2004.4 200v2504.6 300v3505.0 无碴轨 道 2004.4 2504.6 3004.8 3505.0 接触网内侧到线路中心的距离 v有碴轨道 ：3.1m v无碴轨道 ：3.0m 路肩宽度 不同速度目标值 （ km/h）路肩宽度（m） 路堤路堑 120v1600.80.6 v=2001.01.0 200v2501.21.2 300v3501.51.5 电缆槽的布置型式 v考虑防排水、列车振动、路基稳定及行车 安全要求等因素，电缆槽宜设置于路肩上 ，位于接触网立柱基础外侧，声屏障内侧 。为保证电缆槽的稳定性，槽外侧设混凝 土护肩。声屏障基础为连续条形基础的地 段可不设此护肩，桩柱式应设置。电缆槽 的材料可选用钢筋混凝土、水泥基、活性 粉末混凝土（盖板）。尺寸详见专用图通 路（2008）8401。 曲线地段加宽值 设计 速度（km/h）曲线半径（m）路基面外侧加宽值 （m） v=1601600R20000.4 2000R30000.3 3000R100000.2 R100000.1 v=200R28000.6 2800R35000.5 3500R45000.4 4500R60000.3 R60000.2 200v250R40000.6 4000R45000.5 4500R60000.4 6000R100000.3 R100000.2 轨道列车荷载换算土柱高度和宽度 设计 速度 (km/h) 活 载 类 型 设计轴 重 (KN) 荷载换载换 算土柱 宽度高度(mm) 120160 (特重型) 中活载220 基床表层类 型 土质硬质岩碎石 3.73.13.43.13.33.1 200ZK活载2003.32.7 250ZK活载2003.42.7 300350ZK活载2003.42.7 注：上表换算土柱高度给出的是填土重度为20kN/m3时的情况 路基基床 v基床结构形式 v基床厚度 v基床表层填料类型及压实标准 v基床底层填料类型及压实标准 基床结构形式 v基床表层的材质和强度应能承受列车荷载 的长期作用，刚度应使列车运行时产生的 弹性变形控制在一定范围内，厚度应使扩 散到基床底层面上的动应力不超出基床底 层土的承载能力，并能防止道碴压入基床 及基床土进入道床，防止地表水浸入基床 土中导致基床软化及产生翻浆冒泥等基床 病害。 基床厚度 轨道结构 形 式 设计 速度 （km/h） 基床表层 厚 度 （m） 基床底层 厚 度 （m） 基 床 总厚度 （m） 有碴轨 道 120v1600.61.92.5 v=2000.61.92.5 200v2500.72.33.0 300v3500.72.33.0 无碴轨 道0.72.33.0 基床表层填料类型 vv160（级铁路） A 组填料（砂类土除外） 级配碎石或级配砂砾石 vv120（级铁路） 优选A 组填料，其次B组填料 不符合要求则采用改良土 vV200 级配碎石或级配砂砾石 压实标准 vV160km/h 压实标 准 1、压实系数K （细粒土和改良土） 2、地基系数K30 3、相对密度Dr （砂类土） 4、孔隙率n （碎石砾石类、级配碎石级配砂砾石、中粗砂等） 压实标准 vV200km/h高速铁路压实标 准 v1、压实系数K （细粒土和改良土） v2、地基系数K30 v3、孔隙率n v4、动态变 形模量Evd（基床表、底层） v5、二次静态变 形模量EV2 （无砟，基床表、底层） 压实标准 符合 测试测试 压实压实 度KK30 试验试验EVd 试验试验EV2试验试验孔隙率n 碾 压压 质质 量 检检 测测 静态态承载载力检测检测动态动态 承载载力检测检测压实质压实质 量检测检测 环环 刀 法 灌 砂 法 灌 水 法 核 子 仪仪 法 静态态 平板 荷载载 试验试验 EVd 动态动态 平板荷 载试载试 验验 干 容 重 比 重 检验检验 是否符合规规 范 填 筑 下 一 层层 路基质量检测指标分类及方法 压实标准 v压实系数是路基施工中控制工程质量的重 要指标。是指路基经压实实际达到的干密 度与土的最大干密度的比值 v即压实系数 K=d /dmax(其中dmax为最大 干密度)，是通过室内标准击实试验取得的 。压实度K的测试方法主要有环刀法、灌 砂法及灌水法及核子仪法。 压实标准 v由于传统的环刀法、灌砂法及注水法测定填土容 重的方法需要测定其含水量，而测定填土含水量 的烘干法从试验到得出结论需要时间很长，与现 代化高效率的施工碾压机械常常发生矛盾，并且 受外界因素的影响较大。核子密度仪法是一种适 时检测，即在碾压施工过程中随时根据需要进行 检测，以便施工方和监理方对施工质量实施过程 监控，从而保证施工质量，它是一种快速检测法 ，一分钟之内就可以获得碾压施工中所需要的各 种数据，从而可以大大地提高施工进度 压实标准 v压实系数作为路基压实控制的一种方法，在施工 现场常常会与强度指标相矛盾。当填料的含水量 较高时，尽管通过增加碾压遍数可得到较大的压 实系数，但荷载板试验指标却很小，即出现所谓 的“橡皮土”。当列车高速运行时，路基所受动荷 载的频率增加，疲劳强度下降，仅压实系数满足 要求，而强度未达到相应水平的路基就不能满足 高速行车需要，因此高速铁路路基的压实控制方 法宜采用反映路基强度和稳定特性的指标控制， 而压实度只可作为一种辅助手段 压实标准 v 孔隙率n v根据土的压实原理可知，土在压实功的作用下，只能使 土颗粒进行合理的排列，排出土中气，而土粒本身不被 压缩，因此土被压的越密实，其孔隙率就越小。 v孔隙率计算公式如下： v v式中 n孔隙率； 土样干密度； 土样比重 v通过试验（灌砂法，核子仪法等）测出土样的干密度， 同时测出土样的比重就可以算出孔隙率n了。 压实标准 v地基系数K30 v通过静力加载检测路基土的强度与变形参 数，是检测路基压实质量、研究土的强度 及变形关系的一种现场原位测试方法；是 评价路基是否有足够的强度和抗变形能力 的重要手段，也是确定路基容许承载力的 现行测试方法 vK