PPT高速铁路工程路基施工技术总结（中科院）

高速铁路路基基工程2002年11月27日321.5km/h双线标准路堤堤横断面(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。高速铁路路基基技术特点路基按照结构构物设计，填填料和压实标标准高；严格控制路基基变形和工后后沉降；路桥及横向构构筑物间设置置过渡段；路基动态设计计；地基处理类型型多。路基填筑质量量标准高基床表层采用用级配碎石强强化结构，K30、Ev2、Evd、n指标满足设计计要求。基床底层采用用A、B组或改良土填填筑，K30、Ev2、K、n满足设计要求求基床以下路基基采用A、B、C组或改良土填填筑，K30、Ev2、K、n满足设计要求求严格控制路基基变形和工后后沉降工后沉降是高高速铁路路基基设计的主要要控制因素，，路基发生强强度破坏之前前，已经出现现了不能容许许的变形；我国对无砟轨轨道的路基工工后沉降要求求一般不应超超过扣件可调调高量15mm，路桥路隧差差异沉降不超超过5mm。路桥及横向构构筑物间设置置过渡段路桥及横向构构筑物间的过过渡段，是以以往设计及施施工中的薄弱弱环节，也是是既有线发生生路基病害的的重要部位。。由于桥台与与路堤的刚度度相差显著，，高速列车通通过时对轨道道结构及列车车自身会产生生冲击，从而而降低列车运运行的平稳性性和舒适度，，加快结构物物和车辆的损损坏。为保证列车高高速运行时的的平稳舒适，，对路桥过渡渡段采用了刚刚度过渡的设设计方法。在在桥台后一定定范围内，采采用刚度较大大的级配碎石石作为过渡填填筑段，与路路堤相接处采采用1：2的斜坡过渡。路基动态设计计为了有效地控控制工后沉降降量及沉降速速率，需要开开展路基动态态设计。根据沉降观测测资料及沉降降发展趋势、、工期要求等等，采取相应应的措施，如如调整预压土土高度，确定定预压土卸荷荷时间，以及及铺轨前对路路基进行评估估及合理确定定铺轨时间，，以确保铺轨轨后路基工后后沉降量与沉沉降速率控制制在允许范围围内。路基动动态设计的成成果可以为后后续的轨道工工程打下了良良好的基础。。地基处理的种种类多对于浅层软弱弱地基采用了了换填碾压处处理、或换填填砂垫层处理理；对于深层软基基的主要地段段采用袋装砂砂井、塑料排排水板的排水水固结加预压压的处理方法法；对于工后沉降降要求高及路路桥过渡段，，根据地质条条件和经济对对比，采用了了砂桩、碎石石桩、粉喷桩桩、搅拌桩、、旋喷桩等地地基处理方法法；对于有地震液液化的粉土或或粉细砂层的的地基段，采采用了挤密砂砂桩的处理方方法；新建的一些客客运专线采用用强夯、CFG桩、灰土挤密密桩、桩网、、桩板等地基基处理方法。。我国高速铁路路路基面临的的主要问题技术标准的修修改和完善；；车－轨－路系系统合理匹配配理论研究；；设计、施工面面临的几个问问题；新技术的应用用。技术标准的修修改和完善路基工后沉降降控制标准；；无砟轨道路基基基床厚度200－350km/h没有区分确定定；地基刚度的标标准，直接关关系到地基处处理的成本。。设计、施工面面临的几个问问题路基工后沉降降预测技术；；特殊土地区低低路堤、土质质路堑的个别别设计；改良土的施工工技术；复杂地质条件件下的路基设设计。新技术的应用用桩网结构形式式的选取、设设计计算理论论及不同地质质条件下的施施工工艺尚未未成熟；桩板结构是无无砟轨道新的的结构形式，，其工作原理理、动力特性性和设计理论论等需要开展展研究。土的工程分类类可从土类和土土名中初步了了解其主要的的工程特性；；当用作地基土土时，可结合合其它指标确确定地基土的的承载力、初初步估计建筑筑物的沉降；；当用于路基填填料时，可初初步评估填料料的压实强度度、透水性和和稳定性，合合理的选择施施工方案，这这就是土的工工程分类的目目的。路基填料的分分组填料按照土的的粒径、级配配等分组；粗粒土按照粒粒径、级配以以及细颗粒含含量分为A、B、C（分化的软块块石为D）组；细粒土按照液液塑限及有机机质含量分为为C、D、E组；路基填料组的的选择按照设设计要求选择择，客运专线线基本采用较较好的A组填料及灰土土改良土填筑筑。土的三相组成成土的基本物理理指标天然密度土粒比重反映土的松密密程度指标孔隙比孔隙率反映土的含水水程度指标含水率土的饱和度土的最大干密密度和最优含含水率最少的机械功功获得最大压压实度；轻型击实试验验；重型击实试验验；灰土击实试验验。xx客运专线路基基试验段xx客运专线试验段坪塬村高速公路强夯水泥土挤密桩桩柱锤冲扩桩水泥土拌合柴油罐试验段简介xx客运专线湿陷陷性黄土试验验段位于陕西西省华阴市坪坪塬村，试验验段总长140m，地基处理采采用了强夯、、水泥土挤密密桩和柱锤冲冲扩桩三种方方法。路基本本体和基床底底层采用8％石灰和5％水泥改良土土填筑，基床床表层采用级级配碎石填筑筑，3m堆载预压进行行路基沉降观观测。试验段进行了了地基处理前前检测、地基基处理和路基基填筑施工工工艺、路基填填筑工艺、地地基处理和路路基填筑试验验检测、路基基沉降观测及及路基浸水等等科研项目。。xx客运专线试验验段地基处理路基填筑堆载预压与沉沉降观测铁路路基科研研地基处理前检检测机械钻孔取样样静力触探雷达测试面波测试荷载板试验（1）地貌单元属属渭河II级阶地，勘探探深度内地基基土由砂质黄黄土、黑垆土土、古土壤、、粉质粘土及及砂层组成；；（2）试验场地属属自重湿陷性性黄土场地，，湿陷等级为为IV级（很严重））；（3）地基处理深深度范围内天天然含水率为为12.2～20.4%，击实最大干干密度为1.74～1.76g/cm3，最优含水率率为15.5～17%（轻型击实））；（4）地下水位埋埋深为40.50m，地基处理可可不考虑其影影响试验范围内土土层的端阻qc为1.38～9.6MPa，侧摩阻fs为0.030～0.202MPa地质雷达测试试显示地基处处理前在所有有的雷达剖面面上在深度为为6.5m处，有一雷达达波组连续，，反射强烈的的岩性界面(软弱夹层)地基处理深度度范围内剪切切波波速为189.9～207.0m/s试验场地天然然黄土地基的的基本承载力力为90kPa地基处理强夯水泥土挤密桩桩柱锤冲扩桩强夯最后两击平均均夯沉量不大大于5cm；强夯加固地基基的有效加固固深度应满足足设计要求，，有效深度范范围内地基土土应满足：标标贯击数修正正后的N63.5≥10，粘性土Ps＞1.2MPa，砂类土Ps≥5.0MPa，地基承载力力σ0≥0.15MPa，检测方法和和频次应符合合相关规定；；检验方法：动动力触探和静静力触探。灰土挤密桩成桩24h内采取轻型动动力触探仪对对成桩质量进进行检测，击击数N10与现场试验确确定的干密度度进行对比，，其压实系数数K≥0.93；灰土挤密桩完完成7～14天后，采用平平板载荷试验验检测复合地地基承载力，，复合地基承承载力：一般般填方地段σ0≥0.15MPa，支挡结构地地段地基最小小容许承载力力［σ］=200kPa。地基处理后检检测难点强夯施工后确确定N10、N63.5与压实度K及承载力σ的关系；灰土挤密桩N10与压实度的关关系确定；取样问题。路基填筑路基典型横断断面图施工机械路基填筑检测测静态变形模量量EV2动态变形模量量EVD地基系数K30压实度（粒土土压实系数K、粗粒土碎石类类土孔隙率n）静态变形模量量Ev2通过直径300mm圆形承载板和和加载装置对对地面进行第第一次加载和和卸载后，再再进行第二次次加载，用测测得的承载板板下应力σ和与之相对应应的承载板中中心沉降量S，来计算变形形模量EV2及EV2／EV1值的试验方法法。静态变形模量量Ev2试验步骤安放好测试仪仪器预加0.01MPa荷载约30S，待稳定后卸卸除荷载，将将表调零。第一次加载至至少分6级，以约0.08MPa的增量逐级加加载，达到0.5MPa或者沉降5mm后，进行卸载载。按最大加载的的50％、25％、0分三级卸载。。依照第一次加加载进行第二二次加载，直直到加到第一一次最大荷载载的倒数第二二级。每级加载或卸卸载在1min内完成，每级级荷载维持2min。动态变形模量量Evd动态变形模量量Evd（dynamicmodulusofdeformation）是指土体在在一定大小的的竖向冲击力力Fs和冲击时间ts作用下抵抗变变形能力的参参数。Evd=1.5×r×σ/s其中：Evd——动态变形模量量（MPa）；r——圆形刚性荷载载板的半径150mm；σ——荷载板下的最最大冲击动应应力，它是通通过在刚性基基础上，由最最大冲击力Fs=7.07KN且冲击时间ts=18ms时标定得到的的，即σ=0.1MPa；s——实测荷载板下下沉幅值（mm）；1.5———荷载板形状影影响系数。实测结果测试试三次,采用公式Evd=22.5/s计算。主要结构组成成加载装置①挂（脱）钩钩装置(带水准泡)②导向杆③落锤（10kg）④阻尼装置荷载板①圆形钢板②传感器沉陷测定仪(存储、与电脑脑连接)打印机Evd动态变形模量量测试仪Evd动态变形模量量测试步骤测试地面整平平，必要时在在荷载板下用用中细砂或湿湿细砂找平；；进行三次预冲冲击；进行三次正式式测试。K30平板载荷试验验K30平板载荷试验验是采用直径径为30cm、厚度为25mm的刚性荷载板板测定下沉量量为1.25mm地基系数的试试验方法计量量单位为MPa/mK30平板载荷试验验步骤安装好试验设设备；预加0.01MPa荷载约30S，待稳定后卸卸除荷载，将将表调零；以0.04MPa的增量逐级加加载。每增加加一级荷载当当1min的沉降量不大大于该级荷载载产生的沉降降量的1％时，增加下下一级荷载；；总下沉量超过过规定1.25mm，或者荷载强强度超过估计计的现场实际际最大接触压