铁路客运专线路基主要与施工关键技术

1、 1.国内外高速铁路路基发展状况国内外高速铁路路基发展状况 2.高速铁路路基设计暂规的主要内容高速铁路路基设计暂规的主要内容3.路基铺设无碴轨道的关键技术路基铺设无碴轨道的关键技术4.客运专线地基处理施工工艺及方法客运专线地基处理施工工艺及方法7.路基评估技术路基评估技术6.路基施工检测技术路基施工检测技术5.路基填筑压实工艺及方法路基填筑压实工艺及方法 1.1高速铁路路基设计原则高速铁路路基设计原则 高速铁路路基是一种高速铁路路基是一种 。国内外高速铁路路基发展状况国内外高速铁路路基发展状况土工结构物土工结构物 长期以来，我国新建铁路存在长期以来，我国新建铁路存在“重桥隧、重桥隧、轻路基，重

2、土石方数量，轻质量轻路基，重土石方数量，轻质量”的倾向。的倾向。土土 石石 方方土方结构土方结构 路基的主体结构是路基的主体结构是免维修免维修结构，不得结构，不得出现路基病害，因此对其设计应考虑路基结出现路基病害，因此对其设计应考虑路基结构的构的受力及变形受力及变形要求、要求、填筑材料类型填筑材料类型的要求、的要求、结构尺寸结构尺寸的要求、的要求、压实标准压实标准的要求等。的要求等。 路基结构的受力及变形要求主要考虑路基结构的受力及变形要求主要考虑: 在列车荷载作用下，路基表层最大动应在列车荷载作用下，路基表层最大动应力和动变形值，以及经地基处理后满足高力和动变形值，以及经地基处理后满足高速铁

3、路路基平顺性要求的路基工后沉降值。速铁路路基平顺性要求的路基工后沉降值。 路基结构形式及尺寸要求主要考虑路基结构形式及尺寸要求主要考虑: 路基表层、路基底层、路基本体、路路基表层、路基底层、路基本体、路肩等部分组成的路基断面形式。以及路基肩等部分组成的路基断面形式。以及路基结构厚度、路基宽度、路肩宽度、边坡坡结构厚度、路基宽度、路肩宽度、边坡坡度等尺寸。度等尺寸。 路基填筑材料类型要求主要考虑路基填筑材料类型要求主要考虑: 对路基不同结构部位填筑材料的要求，如级对路基不同结构部位填筑材料的要求，如级配碎石、配碎石、A、 B 、C组土及改良土等。组土及改良土等。 路基压实标准要求主要考虑路基压实

4、标准要求主要考虑: 对路基不同结构部位的填筑材料提出对路基不同结构部位的填筑材料提出的压实标准，的压实标准，如图所示如图所示，压实系数，压实系数K、基、基床压实系数床压实系数(K30）、孔隙率）、孔隙率n及动刚度值等。及动刚度值等。客运专线路基的结构形式及压实标准客运专线路基的结构形式及压实标准 路基基床由表层和底层组成。表层路基基床由表层和底层组成。表层厚度应为厚度应为0. 7m,底层厚度应为底层厚度应为2. 3m，总，总厚度为厚度为3.0 m。基床表层应采用级配碎石。基床表层应采用级配碎石或级配砂砾石等材料，压实标准应符合：或级配砂砾石等材料，压实标准应符合：地基系数地基系数K30190（

5、MPa/m），动态变形，动态变形模量模量Evd55（Mpa），孔隙率，孔隙率n18%。 对路桥过渡段的设置结构形式、填筑对路桥过渡段的设置结构形式、填筑材料及压实标准提出了要求。路桥台过渡材料及压实标准提出了要求。路桥台过渡段采用纵向正梯形断面形式，段采用纵向正梯形断面形式，如图所示如图所示。过渡段长度为过渡段长度为L=2（h-0. 7) +a；过渡段采；过渡段采用级配碎石分层填筑，填筑压实标准应满用级配碎石分层填筑，填筑压实标准应满足足K30 150MPa/m, Evd50MPa和和孔隙率孔隙率n28%。 路桥过渡段设置图路桥过渡段设置图 1.2国外高速铁路路基发展状况国外高速铁路路基发展状

6、况 国外发展高速铁路的国家主要有法国、日国外发展高速铁路的国家主要有法国、日本、德国等。这些国家都制定了较高的路基技本、德国等。这些国家都制定了较高的路基技术标准和严格的施工工艺，其特点如下：术标准和严格的施工工艺，其特点如下： （1）强化路基基床：）强化路基基床： 包括路堤、路堑及不填不挖地段，特别是对基包括路堤、路堑及不填不挖地段，特别是对基床表层的填料和强度有严格要求。床表层的填料和强度有严格要求。 日本：日本：在东北陆新干线上设置了强化基床表层，在东北陆新干线上设置了强化基床表层，采用级配矿碴层或增设采用级配矿碴层或增设5cm厚沥青混凝土表层等，厚沥青混凝土表层等，并用直径为并用直径为

7、30cm的平板荷载试验求出的地基系数的平板荷载试验求出的地基系数(K30)控制压实效果；控制压实效果； 法国：法国：TGV线路运营中发现问题。当总厚度超线路运营中发现问题。当总厚度超过过60cm时，线路良好，基床病害的发生概率很小。时，线路良好，基床病害的发生概率很小。采用两层级配碎石中间夹土工布的做法。采用两层级配碎石中间夹土工布的做法。 德国：德国：提出了在路基表面设置保护层的根本性提出了在路基表面设置保护层的根本性措施，采用上部建筑与基床之间加设钢筋混凝土板。措施，采用上部建筑与基床之间加设钢筋混凝土板。 各个国家都根据本国的情况进行研究，各个国家都根据本国的情况进行研究，采用不同的结构

8、形式和强度标准对路基基采用不同的结构形式和强度标准对路基基床进行强化，根据土质、承载能力、防冻床进行强化，根据土质、承载能力、防冻要求、线路等级、运输荷载条件（轴重、要求、线路等级、运输荷载条件（轴重、运量、速度）以及线路土部结构的条件设运量、速度）以及线路土部结构的条件设计路基基床结构。计路基基床结构。 （2）严格控制路基填筑标准：）严格控制路基填筑标准： 包括对路基填料的分类、填筑压实标准包括对路基填料的分类、填筑压实标准和检测方法等，并开发了一系列检测设备和和检测方法等，并开发了一系列检测设备和施工机械。各国根据本国特点对路基填料进施工机械。各国根据本国特点对路基填料进行了详细的划分，并

9、对每类填料的力学性能行了详细的划分，并对每类填料的力学性能进行试验研究，从而确定它的适用范围。对进行试验研究，从而确定它的适用范围。对路基填土质量标准，多数采用物理和力学性路基填土质量标准，多数采用物理和力学性能双指标控制。如日本采用能双指标控制。如日本采用K30标准和压实系标准和压实系数数K控制填筑质量；德国采用控制填筑质量；德国采用Evd和压实系和压实系数数K控制压实质量，并研发了可时时监控压控制压实质量，并研发了可时时监控压实系数的碾压机械。日本、法国分别提出用实系数的碾压机械。日本、法国分别提出用贯入仪及落球回弹法等快速检验法。贯入仪及落球回弹法等快速检验法。 （3）线路易发生不平顺部

10、位的重视）线路易发生不平顺部位的重视 从结构设计到施工组织，从工期安排从结构设计到施工组织，从工期安排到质量检测等方面都采取了措施，严格控到质量检测等方面都采取了措施，严格控制轨道的刚度变化和由于沉降、不均匀沉制轨道的刚度变化和由于沉降、不均匀沉降引起的轨道下沉和轨面弯折，以达到线降引起的轨道下沉和轨面弯折，以达到线路的平顺性，保证列车高速运行的安全和路的平顺性，保证列车高速运行的安全和稳定。稳定。 为了控制路基不发生过大的下沉，对为了控制路基不发生过大的下沉，对路堤填土的地基条件提出了新的要求。为路堤填土的地基条件提出了新的要求。为了调整接近桥台时路堤的刚度，对桥头路了调整接近桥台时路堤的刚

11、度，对桥头路堤规定了更高的标准。堤规定了更高的标准。 （4）防排水措施、边坡和灾害防护）防排水措施、边坡和灾害防护 要求防护工程与主体工程同时完成，要求防护工程与主体工程同时完成，增加路基的坚固和稳定性，避免运营期间增加路基的坚固和稳定性，避免运营期间发生病害。发生病害。 日本在基床表层设置日本在基床表层设置5cm的沥青混凝的沥青混凝土层，防止雨水渗入路基土层。土层，防止雨水渗入路基土层。 德国和法国分别在基床表层中设置了德国和法国分别在基床表层中设置了隔水层，也是防止雨水下渗，保护路基。隔水层，也是防止雨水下渗，保护路基。 1.3我国铁路客运专线路基我国铁路客运专线路基的发展情况的发展情况

12、我国客运专线铁路路基的技术标准及我国客运专线铁路路基的技术标准及主要参数，是九十年代以来在高速铁路主要参数，是九十年代以来在高速铁路“八五八五”、“九五九五”研究成果的基础上，研究成果的基础上，吸收了国外高速铁路路基施工和建设的经吸收了国外高速铁路路基施工和建设的经验；在设计过程中借鉴、消化、吸收了国验；在设计过程中借鉴、消化、吸收了国外铁路设计新方法和新标准；结合外铁路设计新方法和新标准；结合xx线的线的实际情况，并经有关部门多次组织国内专实际情况，并经有关部门多次组织国内专家的论家的论证而最终确定的。证而最终确定的。 通过通过xx客运专线的工程实践，铁路技客运专线的工程实践，铁路技术人员对

13、路基工程有了新的认识，路基工术人员对路基工程有了新的认识，路基工程的设计和施工达到了新的水平和标准。程的设计和施工达到了新的水平和标准。客运专线路基工程有如下技术特点：客运专线路基工程有如下技术特点： 路基填筑质量标准高路基填筑质量标准高 xx客运专线提出路基填筑采用双控压客运专线提出路基填筑采用双控压实标准的新概念。路基填筑根据不同部位，实标准的新概念。路基填筑根据不同部位，提出了压实系数提出了压实系数K,地基系数地基系数K30、孔隙率、孔隙率n等压实标准。等压实标准。xx线路基填筑充分体现了新线路基填筑充分体现了新技术和高标准。技术和高标准。我国高速铁路路堤下部的压实标准我国高速铁路路堤下

14、部的压实标准填料压实标准细粒土粗粒土碎石类A组、B组、C组填料或改良土地基系数K30（Mpa/m）90110130孔隙率n（%）25%25%压实系数K0.90 要求各施工单位在正式进行路基要求各施工单位在正式进行路基施工前必须做施工前必须做的压实的压实工艺试验。针对不同土质，在试验室工艺试验。针对不同土质，在试验室得出最大干密度和最佳含水量的基础得出最大干密度和最佳含水量的基础上，控制现场含水量范围，虚铺厚度，上，控制现场含水量范围，虚铺厚度，并采用重型压实机械压实，得到压实并采用重型压实机械压实，得到压实度和碾压遍数的关系，以指导大面积度和碾压遍数的关系，以指导大面积施工。施工。 工程实例：

15、工程实例： 1、xx客运专线沿线填料种类很多，有些客运专线沿线填料种类很多，有些粉质土和粉细砂，经现场试验达不到粉质土和粉细砂，经现场试验达不到K30标准，标准，通过专家论证和反复试验，进行了物理改良处通过专家论证和反复试验，进行了物理改良处理。理。 2、沿线大量的山皮土属粗粒土，在重型、沿线大量的山皮土属粗粒土，在重型击实试验中表现出较好的可击实性，属于级配击实试验中表现出较好的可击实性，属于级配良好的填料，但压实后达不到孔隙率良好的填料，但压实后达不到孔隙率n的要求，的要求，同样经专家论证和反复试验，提出对可击实性同样经专家论证和反复试验，提出对可击实性山皮上采用压实系数山皮上采用压实系数

16、K和地基系数和地基系数K30作为双作为双控指标。控指标。 基床表层采用级配碎石强化结构基床表层采用级配碎石强化结构 铁路路基的基床表层是路基直接承受铁路路基的基床表层是路基直接承受列车动荷载的部分，是路基设计中最垂要列车动荷载的部分，是路基设计中最垂要的部分之一。的部分之一。xx线首次在基床表层采用了线首次在基床表层采用了60cm厚的级配碎石结构。厚的级配碎石结构。 为保证级配碎石的施工质量，施工技为保证级配碎石的施工质量，施工技术细则中对级配碎石的材料质量、颗粒粒术细则中对级配碎石的材料质量、颗粒粒径级配范围、含水量、拌合、摊铺及碾压径级配范围、含水量、拌合、摊铺及碾压工艺和压实质量控制方法

17、等提出了技术要工艺和压实质量控制方法等提出了技术要求，施工过程中进行了严格地控制。求，施工过程中进行了严格地控制。 关于级配碎石结构的主要作用：关于级配碎石结构的主要作用： 增强线路强度，使路基更加坚固、稳增强线路强度，使路基更加坚固、稳定，并具有一定的刚度；定，并具有一定的刚度； 均匀扩散作用到基床土面上的动应力，均匀扩散作用到基床土面上的动应力，使其不超出下部基床土的容许动强度；使其不超出下部基床土的容许动强度； 隔离作用，防止道碴压入基床及基床隔离作用，防止道碴压入基床及基床土进入道碴层：土进入道碴层： 防止雨水浸入使基床软化，防止发生防止雨水浸入使基床软化，防止发生翻浆冒泥等基床病害：

18、翻浆冒泥等基床病害： 满足基床防冻等特殊要求。满足基床防冻等特殊要求。 路桥及横向构筑物间设置过渡段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，是以往路桥及横向构筑物间的过渡段，是以往设计及施工的设计及施工的薄弱环节薄弱环节。由于桥台与路堤。由于桥台与路堤的刚度相差显著，高速列车通过时对轨道的刚度相差显著，高速列车通过时对轨道结构及列车自身会产生冲击结构及列车自身会产生冲击 ,从而降低列车从而降低列车运行的平稳性和舒适度，加快结构物和车运行的平稳性和舒适度，加快结构物和车辆的损坏。为此，在辆的损坏。为此，在xx客运专线的设计中，客运专线的设计中，为保证列车高速运行时的平稳舒适，对

19、路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，与路堤相接处采用碎石作为过渡填筑段，与路堤相接处采用1：2的斜坡过渡。的斜坡过渡。 过渡段在设计及施工方面的考虑过渡段在设计及施工方面的考虑 施工方面施工方面:在施工过程中要求路桥过渡在施工过程中要求路桥过渡段与路堤同步分层填筑，用振动碾进行碾压，段与路堤同步分层填筑，用振动碾进行碾压，对振动碾达不到的边角部位应用小型压实机对振动碾达不到的边角部位应用小型压实机具补充压实，以保证整体的施工质量。

20、压实具补充压实，以保证整体的施工质量。压实质量采用质量采用K30和孔隙率指标控制。施工过程和孔隙率指标控制。施工过程中严格分层填筑压实。中严格分层填筑压实。 设计方面设计方面:把路桥过渡段作为结构物进把路桥过渡段作为结构物进行专门的设计。对软土、松软地基地段采用行专门的设计。对软土、松软地基地段采用复合地基处理方式，如旋喷桩砂桩等，以减复合地基处理方式，如旋喷桩砂桩等，以减少地基沉降，提高地基刚度；同时在路桥过少地基沉降，提高地基刚度；同时在路桥过渡段采用倒梯形级配碎石填筑，以使过渡段渡段采用倒梯形级配碎石填筑，以使过渡段之间的刚度平缓过渡。之间的刚度平缓过渡。 因倒梯形过渡时在实践应用中存在

21、因倒梯形过渡时在实践应用中存在裂缝，力矩朝后，故地基条件好时采用裂缝，力矩朝后，故地基条件好时采用正梯形过渡；地基条件较差时采用二次正梯形过渡；地基条件较差时采用二次过渡，前正梯形，后倒梯形的做法。过渡，前正梯形，后倒梯形的做法。xx线的做法不好，在郑西线路基和轨道将线的做法不好，在郑西线路基和轨道将不在同一点过渡。不在同一点过渡。正梯形过渡段正梯形过渡段倒梯形过渡段倒梯形过渡段 严格控制路基变形和工后沉降严格控制路基变形和工后沉降 xx客运专线工后沉降要求不高，一般客运专线工后沉降要求不高，一般地段地段 15cm （年沉降量不得大于（年沉降量不得大于4cm)，路，路桥过渡段桥过渡段8cm（年

22、沉降量不得大于（年沉降量不得大于3cm)。实际观测值远小于标准。实际观测值远小于标准。 在填筑施工全过程中，每天都定时进在填筑施工全过程中，每天都定时进行沉降和路基坡脚的位移观测，依据沉降行沉降和路基坡脚的位移观测，依据沉降和位移量确定下一步的填筑高度和位移量确定下一步的填筑高度 。 工程实例：工程实例： 地基的沉降变形控制是地基的沉降变形控制是xx线的关键和线的关键和重点。重点。 软土地基采用了排水固结法和复合地软土地基采用了排水固结法和复合地基法进行地基加固处理。基法进行地基加固处理。 在工期紧、标准高的情况下，在部分在工期紧、标准高的情况下，在部分地段的基床底层填筑时采用土工格室（栅）地

23、段的基床底层填筑时采用土工格室（栅）加筋垫层和堆载预压的方法进行处理，以加筋垫层和堆载预压的方法进行处理，以加快沉降和保证地基的稳定。加快沉降和保证地基的稳定。 路基动态设计路基动态设计 为了有效地控制工后沉降量及沉降速为了有效地控制工后沉降量及沉降速率，开展了动态设计。为此，在每个率，开展了动态设计。为此，在每个松软松软土地基工点土地基工点及及台尾过渡段台尾过渡段均于均于路基中心、路基中心、两侧路肩及边坡坡脚之外两侧路肩及边坡坡脚之外设置沉降和位移设置沉降和位移观测设备，全线共设置了观测设备，全线共设置了720个观测断面，个观测断面，并提出了观测控制标准和随施工进程而定并提出了观测控制标准和

24、随施工进程而定的观测频次及观测精度，及时绘制的观测频次及观测精度，及时绘制填土填土时时间间沉降曲线。沉降曲线。 xx线因工期较紧，铺轨要求也紧，堆线因工期较紧，铺轨要求也紧，堆载预压要加大高度，考虑提前卸载。载预压要加大高度，考虑提前卸载。 路基质量评估路基质量评估 针对针对xx线箱梁运架过程中的路基安全稳线箱梁运架过程中的路基安全稳定问题及铺轨前路基质量状况进行了路基质定问题及铺轨前路基质量状况进行了路基质量评估工作。量评估工作。 为保证为保证xx通过运架梁段的路基安全稳定，通过运架梁段的路基安全稳定，特对高填方、桥头及软基地段进行安全监测特对高填方、桥头及软基地段进行安全监测评估，确保了箱

25、梁运架的顺利完成。评估，确保了箱梁运架的顺利完成。 为保证铺轨前路基满足工后沉降要求及为保证铺轨前路基满足工后沉降要求及路基表层符合设计要求，分段对全线路基进路基表层符合设计要求，分段对全线路基进行了施工质量状况调查、沉降观测分析、表行了施工质量状况调查、沉降观测分析、表层抽检、地质雷达检测等工作，进一步保证层抽检、地质雷达检测等工作，进一步保证了路基质量。了路基质量。 地基处理的种类多地基处理的种类多 根据地质勘察资料，结合根据地质勘察资料，结合xx铁路铁路路基的工后沉降要求，针对不同地质路基的工后沉降要求，针对不同地质条件的地基土选用了合理的条件的地基土选用了合理的10种地基种地基处理方法

26、。处理方法。 实际工程做法实际工程做法: 对于浅层软弱地基采用了换填碾压处理、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。或换填砂垫层处理。 对于深层软基的主要地段采用了袋装砂对于深层软基的主要地段采用了袋装砂井、塑料排水板的排水固结加预压的处理方井、塑料排水板的排水固结加预压的处理方法。法。 对于工后沉降要求高及路桥过渡段，根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桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等地基处理方法。法。 对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地对于有地震液化的粉土或粉细砂层

27、的地基段，采用了挤密砂桩的处理方法。基段，采用了挤密砂桩的处理方法。 1.4高速铁路路基特点高速铁路路基特点 控制路基变形控制路基变形 路基刚度的均匀性路基刚度的均匀性 在列车运行及自然条件下的稳定性在列车运行及自然条件下的稳定性 结 论 强度高、刚度大的路基基床 沉降很小或没有沉降的地基 沿线路方向平缓变化的刚度 高速铁路路基设计高速铁路路基设计暂规的主要内容暂规的主要内容 1.路基一般规定路基一般规定 主要提出了高速铁路路基的设计主要提出了高速铁路路基的设计原则。对路堤段和路堑段的路基原则。对路堤段和路堑段的路基结构结构断面断面做出了具体规定。规定路肩宽度做出了具体规定。规定路肩宽度为为1

28、. 4 m，规定了路基面上，规定了路基面上动应力动应力设设计值为计值为100 Kpa。 双线路堤标准横断面示意图双线路堤标准横断面示意图双线路堑（硬质岩石）标准横断面示意图双线路堑（硬质岩石）标准横断面示意图双线路堑（土质、软质岩石及强风化硬质岩石）双线路堑（土质、软质岩石及强风化硬质岩石）标准横断面示意图标准横断面示意图单线路堤标准横断面示意图单线路堤标准横断面示意图单线路堑（硬质岩石）标准横断面示意图单线路堑（硬质岩石）标准横断面示意图单线路堑（土质、软质岩石及强风化硬质岩石）单线路堑（土质、软质岩石及强风化硬质岩石）标准横断面示意图标准横断面示意图路堤实景图路堤实景图路基面上设计动应力路

29、基面上设计动应力及分布图及分布图动应力沿深度衰减曲线动应力沿深度衰减曲线动应力衰减曲线土压力曲线 施工中提出了对沉降控制较困难的软土施工中提出了对沉降控制较困难的软土和松软上地段路基，应做好施工组织设计，和松软上地段路基，应做好施工组织设计，提前安排施工，保证必要的预压期。如日本提前安排施工，保证必要的预压期。如日本对良好地基的有碴轨道路堤填筑后一般放置对良好地基的有碴轨道路堤填筑后一般放置1个月以上，地基不良地段路堤放置个月以上，地基不良地段路堤放置6个月以个月以上；粘土地基上的路堤板式轨道放置上；粘土地基上的路堤板式轨道放置6个月个月以上，其他地基放置以上，其他地基放置3个月以上；同时，进

30、个月以上；同时，进行必要的沉降观测，并测算沉降稳定时间。行必要的沉降观测，并测算沉降稳定时间。法国和德国强调要详细地质地基勘察，一般法国和德国强调要详细地质地基勘察，一般安排路堤施工工期比较长，以保证予压时间，安排路堤施工工期比较长，以保证予压时间，达到稳定时间和沉降要求。达到稳定时间和沉降要求。 2.基床基床 对路基基床结构形式和尺寸做了具体对路基基床结构形式和尺寸做了具体规定，路基基床由表层和底层组成。表层规定，路基基床由表层和底层组成。表层厚度应为厚度应为0. 7m，底层厚度应为，底层厚度应为2. 3m，总厚，总厚度为度为3. 0m。其中，基床表层由。其中，基床表层由5l0cm厚的厚的沥

31、青混凝土和沥青混凝土和65-60cm厚的级配碎石或级配厚的级配碎石或级配砂砾石组成。砂砾石组成。 日本通过变形控制，美国通过强度控日本通过变形控制，美国通过强度控制来确定双控指标。制来确定双控指标。 对路基基床填筑材料和压实标准提出对路基基床填筑材料和压实标准提出了具体要求。基床表层应采用级配碎石或级了具体要求。基床表层应采用级配碎石或级配砂砾石等材料。基床底层应采用配砂砾石等材料。基床底层应采用A、B组填组填料或改良土，其压实标准应符合料或改良土，其压实标准应符合客运专线客运专线基床表层级配碎石技术条件基床表层级配碎石技术条件的规定。的规定。填料填料厚度厚度（m）压实标准压实标准地基系数地基

32、系数K30（Mpa/m）动态变形模量动态变形模量Evd（Mpa）孔隙率孔隙率n级配砂砾石级配砂砾石0.60.65190 5518% 3.路堤路堤 对基床以下路堤填料和压实标准做了对基床以下路堤填料和压实标准做了规定。基床以下路堤填料应优先选用规定。基床以下路堤填料应优先选用A、B组填料和组填料和C组块石、碎石、砾石类填料，当组块石、碎石、砾石类填料，当选用选用C组细粒土填料时，应根据土源性质进组细粒土填料时，应根据土源性质进行改良后填筑，其压实标准应符合规定。行改良后填筑，其压实标准应符合规定。 对地基条件提出了要求，当路堤基底以对地基条件提出了要求，当路堤基底以下压缩层范围内（一般不小于下压

33、缩层范围内（一般不小于25m)的地基土的地基土不符合路堤地基技术条件要求时，应作工后不符合路堤地基技术条件要求时，应作工后沉降分析。沉降分析。 对路基工后沉降量提出了要求，路基工对路基工后沉降量提出了要求，路基工后沉降量不应大于后沉降量不应大于5cm，年沉降速率应小于，年沉降速率应小于2cm年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于不应大于3cm。 4.路堑路堑 对软质岩、强风化岩及土质路堑的基床对软质岩、强风化岩及土质路堑的基床处理提出了要求。处理提出了要求。 （1）基床表层深度范围内应进行换填并）基床表层深度范围内应进行换填并满足要求。满足要求。 (2)基床表

34、层以下，基床底层表面作成向基床表层以下，基床底层表面作成向两侧两侧4%排水坡。且在基床范围内不得夹有排水坡。且在基床范围内不得夹有Psl. 5MPa或或0. 18MPa的土层。否的土层。否则应进行改良或加固处理。则应进行改良或加固处理。 (3)土质路堑地层其土质不满足基床底层土质路堑地层其土质不满足基床底层填料条件时，应换填填料条件时，应换填A、 B组填料或改良土，组填料或改良土，厚度不小于厚度不小于0. 5m,并应分层碾压至相应的压并应分层碾压至相应的压实标准。实标准。 5.过渡段过渡段 4.5.1路堤与桥台连接处应设置过渡段。路堤与桥台连接处应设置过渡段。 4.5.3路堤与横向结构物（立交

35、框构、箱涵路堤与横向结构物（立交框构、箱涵等）连接处，应设置过渡段等）连接处，应设置过渡段 。 4.5.3路堤与路堑连接处，应设置过渡段。路堤与路堑连接处，应设置过渡段。 4.5.4土质、软质岩及强风化硬质岩路堑与土质、软质岩及强风化硬质岩路堑与隧道连接地段，应设置长度不小于隧道连接地段，应设置长度不小于20m的过渡的过渡段，并采用渐变厚度的混凝土或掺入适量水泥段，并采用渐变厚度的混凝土或掺入适量水泥的级配碎石填筑。的级配碎石填筑。 台尾路堤过渡段设置方式示意图台尾路堤过渡段设置方式示意图路堤与横向结构物连接处过渡段设置示意图路堤与横向结构物连接处过渡段设置示意图 当路堤与路堑连接处为坚硬岩石

36、当路堤与路堑连接处为坚硬岩石路堑时，在路堑侧顺原地面纵向开挖路堑时，在路堑侧顺原地面纵向开挖台阶，台阶高度台阶，台阶高度0. 6m左右。并应在路左右。并应在路堤一侧设置过渡段堤一侧设置过渡段 当路堤与路堑连接处为软质岩石或当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时，应顺原地而纵向挖成土质路堑时，应顺原地而纵向挖成1：2的坡面的坡面 ，坡向上开挖台阶，台，坡向上开挖台阶，台阶高度阶高度0. 6m左右。左右。 6.路基排水路基排水 路基面排水设计应结合电缆槽、接触路基面排水设计应结合电缆槽、接触网杆立柱、声屏障等具体工程，适当加强网杆立柱、声屏障等具体工程，适当加强路基的横向排水设施。路基的横向排水

37、设施。 7.路基坡面防护路基坡面防护 4.7.1路堤边坡应设置坡面防护工程，路堤边坡应设置坡面防护工程，防护工程应视填料性质、气候条件、边坡防护工程应视填料性质、气候条件、边坡高度、浸水及冲刷等具体情况囚地制宜采高度、浸水及冲刷等具体情况囚地制宜采取适宜的防护形式。取适宜的防护形式。 4.7.2 土质、软质岩及强风化的硬质岩土质、软质岩及强风化的硬质岩路堑的边坡坡而（含边坡平台、侧沟平台）路堑的边坡坡而（含边坡平台、侧沟平台）均应进行防护或加固。均应进行防护或加固。 铁路浆砌片石坡面防护铁路浆砌片石坡面防护路基边坡工程措施片石片石防护防护植被植被防护防护工程措施工程措施 8.路基支挡路基支挡

38、4.8.1重力式挡土墙应采用片石混凝上或重力式挡土墙应采用片石混凝上或混凝上浇筑。混凝上浇筑。 4.8.2应尽量避免设置高度大于应尽量避免设置高度大于12m的垂的垂力式路肩墙和路堑墙及高度大于力式路肩墙和路堑墙及高度大于10m的重力的重力式路堤墙，无法避免时应适当提高安全系数。式路堤墙，无法避免时应适当提高安全系数。对于轻型支挡结构，根据结构型式、挡土墙对于轻型支挡结构，根据结构型式、挡土墙高度等因素亦应适当提高安全系数。高度等因素亦应适当提高安全系数。 隧道进口挡土墙 9.其它其它 4.9.1区间直线地段接触网立柱内侧距区间直线地段接触网立柱内侧距轨道中心应不小于轨道中心应不小于3. 1 m

39、。 4.9.2电缆槽应采用混凝土预制构件砌电缆槽应采用混凝土预制构件砌筑，设置于路肩上，并应采取措施，及时筑，设置于路肩上，并应采取措施，及时排除基床表层和电缆槽内的积水。排除基床表层和电缆槽内的积水。 4.9.3声屏障应设置于电缆槽外侧。声屏障应设置于电缆槽外侧。 4.9.4路基上的各种设备宜与路基同步路基上的各种设备宜与路基同步修建，并不得因其设置而损坏和危及路基修建，并不得因其设置而损坏和危及路基的稳固与安全。的稳固与安全。 路基铺设无碴轨道的关键技术路基铺设无碴轨道的关键技术 由于受调整能力的限制无碴轨道对路由于受调整能力的限制无碴轨道对路基沉降尤其是不均匀沉降的要求相当严格。基沉降尤

40、其是不均匀沉降的要求相当严格。工后沉降或不均匀沉降过大工后沉降或不均匀沉降过大是导致路基铺是导致路基铺设无碴轨道失败的主要原因，而地基的不设无碴轨道失败的主要原因，而地基的不确定性是潜在的风险。确定性是潜在的风险。沉降变形的控制和沉降变形的控制和规避地基地质条件的风险规避地基地质条件的风险是路基铺设无碴是路基铺设无碴轨道的关键。轨道的关键。 3. 1路基铺设无碴轨道的适应范围路基铺设无碴轨道的适应范围 在德国的规范中有如下规定：在德国的规范中有如下规定： 在路基工后残余变形量大于扣件允许的在路基工后残余变形量大于扣件允许的运营调整量与轨道结构变形校正余量差值运营调整量与轨道结构变形校正余量差值

41、的的4倍以上，或者不能排除该下沉量的路基倍以上，或者不能排除该下沉量的路基上，不应铺设无碴轨道。上，不应铺设无碴轨道。 在不能清楚掌握沉陷危险（如地质构造在不能清楚掌握沉陷危险（如地质构造的活动带、矿山开采下沉区等）或可能出的活动带、矿山开采下沉区等）或可能出现不均匀隆起（如干旱区的一些路堑）的现不均匀隆起（如干旱区的一些路堑）的路基上，不应铺设无碴轨道。路基上，不应铺设无碴轨道。 在地下水位高于钢轨顶面下在地下水位高于钢轨顶面下1. 5m的地的地段不应铺设无碴轨道。段不应铺设无碴轨道。 在国内，针对遂渝线，规定在在国内，针对遂渝线，规定在地基地质复杂和工后沉降难以准确地基地质复杂和工后沉降难

42、以准确预测时不应铺设无碴轨道。当有地预测时不应铺设无碴轨道。当有地下水影响时，按照我国铁路路基设下水影响时，按照我国铁路路基设计规范的要求，暂定为地下水位应计规范的要求，暂定为地下水位应低于路基面低于路基面1.5m（路肩高程需高出（路肩高程需高出水位高度加毛细水强烈上升高度再水位高度加毛细水强烈上升高度再加加0.5m）。）。3.2地质勘察地质勘察 在德国的规范中要求：在德国的规范中要求： 目的：目的：能足够准确地评价地基和路基土能足够准确地评价地基和路基土工结构物的变形状态。工结构物的变形状态。 要求：要求：主勘探断面的平均间隔为主勘探断面的平均间隔为50m，在间隔的地质情况明确的情况下，可以

43、加大在间隔的地质情况明确的情况下，可以加大到到100m。需要时（过渡段或地质复杂地。需要时（过渡段或地质复杂地段），要在主勘探断面之间作其他间接的地段），要在主勘探断面之间作其他间接的地质勘探，比如物探的办法也是允许的。勘探质勘探，比如物探的办法也是允许的。勘探的深度在满足一般的勘探规范的基础上，还的深度在满足一般的勘探规范的基础上，还要求不低于钢轨顶面下要求不低于钢轨顶面下6m。 国内的要求（针对遂渝线）：能准国内的要求（针对遂渝线）：能准确查明地基地质条件和填料工程性质，确查明地基地质条件和填料工程性质，提供评价地基和路基结构物的变形状态提供评价地基和路基结构物的变形状态必要的地质资料；要

44、求沿线路布置地质必要的地质资料；要求沿线路布置地质勘察横断面，间距不大于勘察横断面，间距不大于50m，在过渡，在过渡段或复杂地段应适当加密并进行纵断面段或复杂地段应适当加密并进行纵断面勘察。勘察横断面上的地质点不应少于勘察。勘察横断面上的地质点不应少于3个。地质勘察采用综合勘探技术。个。地质勘察采用综合勘探技术。3.3沉降控制沉降控制 路基上铺设无碴轨道的核心问题路基上铺设无碴轨道的核心问题是沉降控制。是沉降控制。无碴轨道对沉降变形特无碴轨道对沉降变形特别敏感，特别是不均匀沉降。无碴轨别敏感，特别是不均匀沉降。无碴轨道铺设后对路基沉降变形的调整范围道铺设后对路基沉降变形的调整范围是极其有限的，

45、一般局部的沉降应在是极其有限的，一般局部的沉降应在扣件的可调整范围，大范围的均匀沉扣件的可调整范围，大范围的均匀沉降应该满足线路竖曲线圆顺的要求。降应该满足线路竖曲线圆顺的要求。 对于调高量对于调高量为为30rnm的扣件，的扣件，如果允许在施工如果允许在施工中调高中调高+6 mm和和-4mm，那么只剩，那么只剩20mm可以调整，可以调整，再考虑轨道结构再考虑轨道结构变形要留有变形要留有5mm的余量，实际留的余量，实际留给运营部门的可用于路基沉降调整的仅为给运营部门的可用于路基沉降调整的仅为15mm。这是局部调整的极限。这是局部调整的极限。 对于对于20m范围内的情况，德国的规范范围内的情况，德

46、国的规范的规定可以到的规定可以到20mm。对于更大范围的均。对于更大范围的均匀沉降，德国的经验是为扣件的运营可调匀沉降，德国的经验是为扣件的运营可调整范围的整范围的3倍，规范要求为扣件可调整范倍，规范要求为扣件可调整范围的围的2倍，也就是倍，也就是30mm。过渡段沉降的逐。过渡段沉降的逐渐过渡和折角的要求也在于控制不均匀沉渐过渡和折角的要求也在于控制不均匀沉降。降。 由于对沉降控制的要求较高，而影响沉由于对沉降控制的要求较高，而影响沉降计算的影响因素较多，沉降控制己完全超降计算的影响因素较多，沉降控制己完全超出了处理方法的计算精度，因此，规定的工出了处理方法的计算精度，因此，规定的工后沉降己不

47、再是最初设计的预留值，是一个后沉降己不再是最初设计的预留值，是一个允许出现的允许出现的误差值误差值。 由于无碴轨道对不均匀沉降的严格要求，由于无碴轨道对不均匀沉降的严格要求，如预留沉降、路基与桥梁及隧道是很难协调如预留沉降、路基与桥梁及隧道是很难协调的，只有在共同追求不产生工后沉降的基础的，只有在共同追求不产生工后沉降的基础上才能较好地实现各种过渡，也就是上才能较好地实现各种过渡，也就是零沉降零沉降的概念。的概念。工后沉降实际上是零沉降控制基础工后沉降实际上是零沉降控制基础上的允许偏差。上的允许偏差。这一点对于软土地基处理的这一点对于软土地基处理的思想和方法都有较大的影响。思想和方法都有较大的

48、影响。 沉降控制的工程要求沉降控制的工程要求 每每50m设一个沉降观测断面。设一个沉降观测断面。 特殊地段需加密观测断面。如涵特殊地段需加密观测断面。如涵洞、过渡段。洞、过渡段。 路肩的沉降观测要精确，以作为路肩的沉降观测要精确，以作为工后沉降的依据。工后沉降的依据。 由于沉降计算是不够精确的，不足以控由于沉降计算是不够精确的，不足以控制无碴轨道的工后沉降。为保证精度和有效制无碴轨道的工后沉降。为保证精度和有效的控制，应进行系统的观测与分析评估。系的控制，应进行系统的观测与分析评估。系统的观测在于有一定的数量和设定在恰当的统的观测在于有一定的数量和设定在恰当的断面，并以合理的观测周期进行观测。

49、同时断面，并以合理的观测周期进行观测。同时系统的分析评估也是非常必要的。系统的分析评估也是非常必要的。 系统的分析评估有大致三个部分：系统的分析评估有大致三个部分： 1、测试数据和趋势确定度的检验：测试数据和趋势确定度的检验：要求其相关系数要求其相关系数r2 0.85时为时为“优优”； 2、预测稳定性检验：根据已有的观预测稳定性检验：根据已有的观测数据和回归曲线，推测一定时期（一般测数据和回归曲线，推测一定时期（一般为为6个月）后的沉降，当偏差个月）后的沉降，当偏差8mm时，认时，认为预测的稳定性达到了为预测的稳定性达到了“优优”；而且预测；而且预测一般在填土完成后经一般在填土完成后经3-6个

50、月的测量时间个月的测量时间才能建立。才能建立。 3、预测准确性的要求：认为当预测预测准确性的要求：认为当预测的时间满足条件的时间满足条件s（t）s （t=）75%时，预测才是准确的。时，预测才是准确的。3.4基床结构基床结构 在德国规范中：在德国规范中： 无碴轨道：无碴轨道： 在持力层下的级配碎石在持力层下的级配碎石顶面为平面，级配碎石采用顶面为平面，级配碎石采用KG2,要求渗要求渗透系数透系数kf 5 10-5 m/s。 有碴轨道：采用有碴轨道：采用KG1，要求渗透系，要求渗透系数数kf 1 10-5 m/s。德国有碴轨道和无碴轨道路基的路堤断面图德国有碴轨道和无碴轨道路基的路堤断面图德国有

51、碴轨道和无碴轨道路基的路堑断面图德国有碴轨道和无碴轨道路基的路堑断面图 3. 5基床以下路堤基床以下路堤 对于基床以下的路堤，有碴和对于基床以下的路堤，有碴和无碴在德国规范中基本上是相同的，无碴在德国规范中基本上是相同的，使用的填料细粒含量较高时要在地使用的填料细粒含量较高时要在地基上设置粗粒料隔水层。而在我国基上设置粗粒料隔水层。而在我国的规范中没有强调这一点。的规范中没有强调这一点。 36过渡段过渡段 对于过渡段，德国以正梯形为主，同对于过渡段，德国以正梯形为主，同时对于正梯形后面过渡段的过渡区的填料时对于正梯形后面过渡段的过渡区的填料和压实度也有特殊的要求，也就是实际的和压实度也有特殊的

52、要求，也就是实际的过渡段要大于过渡段要大于4倍的桥台高度，并要大于等倍的桥台高度，并要大于等于于20m。 德国路桥过渡段结构形式德国路桥过渡段结构形式加强压实度，加强压实度，材质要好材质要好 3.7地基条件地基条件 对于地基承载力，在德国和法国的规对于地基承载力，在德国和法国的规范中要求地基的范中要求地基的Ev2 45MN/m2时才能施时才能施作上面的垫层。在日本要求，路堑：作上面的垫层。在日本要求，路堑：K30 100MN/m3；路堤：砂质土标准贯入基；路堤：砂质土标准贯入基数数N20，亚粘土、亚砂土标准贯入基数，亚粘土、亚砂土标准贯入基数N4。 主要包括：主要包括： 1、原地面处理原地面处

53、理 2、塑料排水板塑料排水板 3、袋装砂井施工袋装砂井施工 4、挤密砂桩和碎石桩施工挤密砂桩和碎石桩施工 5、粉喷桩施工粉喷桩施工 6、土工格栅碎石垫层施工土工格栅碎石垫层施工 7、CFG桩施工桩施工客运专线地基处理施工工艺及方法客运专线地基处理施工工艺及方法4.1原地面处理原地面处理一、施工质量控制要点一、施工质量控制要点1、检查地基条件（按、检查地基条件（按验标验标要求）；要求）；2、做好排水工作和清表后的晾晒工作；、做好排水工作和清表后的晾晒工作；3、换填材料是否符合设计要求（做液塑限、换填材料是否符合设计要求（做液塑限、击实等试验）；击实等试验）；4、压实度能否满足设计要求；、压实度能

54、否满足设计要求；5、路基宽度是否符合设计要求。、路基宽度是否符合设计要求。地表清理现场地表清理现场 二、工程问题和解决方法二、工程问题和解决方法 工程问题：回填细粒土后，碾压达工程问题：回填细粒土后，碾压达不到要求的地基系数不到要求的地基系数k30。 解决方法：取土样做含水量试验，解决方法：取土样做含水量试验，鉴别含水量是否合适，若高，则应进行鉴别含水量是否合适，若高，则应进行翻晒；反之，则要洒水。如仍达不到设翻晒；反之，则要洒水。如仍达不到设计要求，则要与设计代表联系，商讨处计要求，则要与设计代表联系，商讨处理办法。有可能是受下层软土的影响。理办法。有可能是受下层软土的影响。4.2塑料排水板

55、塑料排水板一、加固原理一、加固原理 根据固结理论，黏性土固结所需的时根据固结理论，黏性土固结所需的时间和排水距离的平方成正比，在软土地层间和排水距离的平方成正比，在软土地层中按一定的间距和布置形式打设塑料排水中按一定的间距和布置形式打设塑料排水板，可增加上层的有效排水途径，缩短排板，可增加上层的有效排水途径，缩短排水距离，在路基荷载的作用下，土层中的水距离，在路基荷载的作用下，土层中的孔隙水通过塑料排水板的滤膜渗入到沟槽孔隙水通过塑料排水板的滤膜渗入到沟槽内，并沿着沟槽竖向排入地面的砂垫层内。内，并沿着沟槽竖向排入地面的砂垫层内。再通过砂垫层排至路基两侧的排水沟中，再通过砂垫层排至路基两侧的排

56、水沟中，加快地基固结速率。使路基沉降在路堤填加快地基固结速率。使路基沉降在路堤填筑及预压期间基本完成筑及预压期间基本完成 。 二、适用范围二、适用范围 适用于软土层较厚、路堤较高地适用于软土层较厚、路堤较高地段。特别是当天然上层的水平排水性段。特别是当天然上层的水平排水性能比垂直方问大时，采用塑料排水板能比垂直方问大时，采用塑料排水板加速固结效果较好。加速固结效果较好。三、施工工艺三、施工工艺 塑料排水板施工工艺见流程图。塑料排水板施工工艺见流程图。塑料排水板施工工艺流程图塑料排水板施工工艺流程图 塑料排水板每盘长塑料排水板每盘长200 m，固定在插板机的轮轴上，固定在插板机的轮轴上，它通过插

57、板机的导管插人地它通过插板机的导管插人地层，施工时经排水板导管上层，施工时经排水板导管上部滚轮，通过导管靴穿出，部滚轮，通过导管靴穿出，导管连同排水板通过导管连同排水板通过h四、插板作业和施工要点四、插板作业和施工要点形锚销压人土中。将排水板插入设计深度后，形锚销压人土中。将排水板插入设计深度后，拔出导管，排水板便留在土中，然后剪断，即拔出导管，排水板便留在土中，然后剪断，即完成一根排水板的插设。完成一根排水板的插设。 作业程序：作业程序： （1）首先进行清表，填筑路拱，压实）首先进行清表，填筑路拱，压实后路拱两侧与原地面高度相同，中间部分后路拱两侧与原地面高度相同，中间部分比两侧高出比两侧高

58、出20 cm。 （2）在路拱上铺设）在路拱上铺设30 cm厚的砂垫层并碾厚的砂垫层并碾压，提供合格的操作场地。压，提供合格的操作场地。（3）严格按施工图设计的位置及间距进）严格按施工图设计的位置及间距进行测放。排水板间距为行测放。排水板间距为1.2 m，呈等边三角，呈等边三角形布置。排水板的顶部伸入砂垫层至少形布置。排水板的顶部伸入砂垫层至少30 cm，使其与砂垫层沟通，保证排水畅通。，使其与砂垫层沟通，保证排水畅通。 （4）插板机上设有明显的进尺标记，）插板机上设有明显的进尺标记，以控制排水板的打设深度。以控制排水板的打设深度。 （5）塑料排水板在打设过程中应保证）塑料排水板在打设过程中应保

59、证排水带不扭曲、透水膜不被撕破和污染。排水带不扭曲、透水膜不被撕破和污染。 （6）打设过程中，不得使用长度不够）打设过程中，不得使用长度不够的塑料排水板、以确保排水性能。的塑料排水板、以确保排水性能。 （7）排水板与锚销连接应一可靠，锚）排水板与锚销连接应一可靠，锚销与导管下端口密封应严密，以免进泥。销与导管下端口密封应严密，以免进泥。本施工中采用本施工中采用h形锚销，一是防止打设过形锚销，一是防止打设过程中土层与插板直接接触，损伤排水板；程中土层与插板直接接触，损伤排水板；二是防止泥土进人导管。二是防止泥土进人导管。 （8）打设后外露的排水板不得遭污染，）打设后外露的排水板不得遭污染，应及时

60、清除排水板周围带出的泥土并用砂应及时清除排水板周围带出的泥土并用砂填实。填实。 （9）进场堆放的塑料排水板应予以遮）进场堆放的塑料排水板应予以遮盖，防止在阳光中暴露而老化。盖，防止在阳光中暴露而老化。 插板施工完毕后，首先将砂垫层表面插板施工完毕后，首先将砂垫层表面刮平，然后将高出砂垫层的排水板割断，刮平，然后将高出砂垫层的排水板割断，使之与砂垫层顶面相平，再铺设土工格栅。使之与砂垫层顶面相平，再铺设土工格栅。在路基边坡处土工格栅要向路基内回折在路基边坡处土工格栅要向路基内回折2.5 m，回折后的土工格栅比平铺时的土工格，回折后的土工格栅比平铺时的土工格栅高栅高0. 1 m。 土工格栅铺设完毕