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发布时间:2020-07-08 20:24:44

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作者:谢松平 陶光辉

出版社:中国铁道出版社

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高速铁路路基(第二版)

高速铁路路基(第二版)试读:

版权信息

书名:高速铁路路基(第二版)

作者: 谢松平,陶光辉

排版:中国铁道出版社

出版社:中国铁道出版社

出版时间:2015.06

ISBN:978-7-113-19877-0

本书由中国铁道出版社授权北京当当科文电子商务有限公司制作与发行。

— · 版权所有 侵权必究 · —内容简介

本书经全国职业教育教材审定委员会审定为“十二五”职业教育国家规划教材,亦为全国铁道职业教育教学指导委员会规划教材、高等职业教育高速铁路工程技术专业“十二五”规划教材。本书共分9个项目,主要讲述高速铁路路基认知、高速铁路路基结构构造认知、高速铁路地基处理施工、高速铁路路基填筑压实施工、高速铁路路基排水及防护加固设备施工与维护、高速铁路路堑开挖施工、高速铁路路基施工质量检测、高速铁路路基工后沉降监测、高速铁路路基运营线路路基维护。每个项目后都附有相关案例和项目小结,方便学生学习。

本书为高职高专铁道工程技术及高速铁路工程技术专业的教学用书,也可作为铁路职工相关专业的培训教材。第二版前言《高速铁路路基》教材经过三年的使用,在教师、学生以及企业技术人员反馈的基础上,于入选为教育部“十二五”职业教育国家规划教材之际,通过对国家高等职业教育发展规划(2011-2015年)(征求意见稿)和教育部关于推进高等职业教育改革发展的若干意见(征求意见稿)的解读进行了修订。

为了适应高职教育的特点,对教材进行了全面修订,使之成为以能力培养为目标,以项目为载体,以工作任务为驱动的工学结合特色教材,以满足现代高职教育教学的要求。

修订的主要内容如下:

1.以项目为载体,以工作任务为驱动,细化教材对高职教学的适应性

明确了教学目标,从能力、知识和素质目标入手分析;制定了要完成的工作任务;及时将高铁路基工程最新的标准、规范引入到本教材中;更新知识拓展中的相关内容,以更加拓宽高职学生的知识面;每个项目后面都引入了技术领先的高铁施工与维护相关的案例内容;适当增加一些施工与养护图片;每个项目都设置了项目小结,让学生学完一个项目后对每个项目有一个总体的认识;每个项目后面设置了复习思考题,供学生练习用。

2.完善原教材的相关内容

本教材是原高等职业教育高速铁路系列教材中的一本。高速铁路对路基的高标准主要体现在路基填筑质量标准高、路基基床表层采用级配碎石强化结构、路桥及横向构筑物间设置过渡段、严格控制路基变形和工后沉降、地基处理的种类多等方面。本次修订主要针对多条高速铁路路基的技术特点,从应用技术的层面,结合规范与工程实际,从高速铁路路基的结构构造、地基处理技术、路堤填筑技术、基床病害等方面阐述。

3.增加高铁路基施工与运营维修养护的内容

经过教学应用,对相关内容进行充实及完善,更加适应高铁发展要求。增加高速铁路路基排水及防护加固设备施工与维护、高速铁路路堑开挖施工、高速铁路路基变形监测、高速铁路运营线路基维护等内容。

本次修订由湖南高速铁路职业技术学院谢松平、陶光辉主编,项目1、2、3、4、7、8由谢松平编写,项目5、6由湖南高速铁路职业技术学院刘娜编写,项目9由陶光辉编写。

该教材虽然经过全面修订和审查,但仍难免存在不足之处,诚挚希望读者在学习使用过程中及时发现问题,并及时反馈,以便进一步修改和补充。

编者2015年1月第一版前言

根据中国铁路中长期发展规划,到2020年,全国新建高速铁路将超过1.6万km,其中最高运行时速250km的线路总长超过5000km;最高运行时速350km以上的线路总长超过8000km,届时,中国高速铁路将形成功能强大的高速铁路网,总长将成为世界第一。为了管好、用好和维护好这些高速铁路,确保其每时每刻都能够高速、高效、安全、准时和舒适平稳运行,必须要有一大批掌握高速铁路建设、运用与维护等专业知识的工程技术人员,这些技术人员目前迫切需要一本适合他们要求的、同时具有一定理论深度的相关教材或技术参考书。湖南高速铁路技术学院从2005年开始编写高速铁路培训教材并对在职技术人员进行培训,学院正是在上述背景下,广泛收集国内外有关高速铁路的技术资料,进行了大量的调研,经过消化吸收和系统归纳整理,结合高职学院教学特点,组织编写了高速铁路各专业系列图书,本书正是其中的一本。

高速铁路的出现对传统铁路的设计施工和养护维修提出了新的挑战,在许多方面深化和改变了传统的设计方法和观念。高速铁路路基应按土工结构物进行设计,其地基处理、路堤填筑、边坡支挡防护以及排水设计等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,确保列车高速、安全和平稳运行。

本书主要对高速铁路在路基填筑质量标准高、路基基床表层采用级配碎石强化结构、路桥及横向构筑物间设置过渡段、严格控制路基变形和工后沉降、地基处理的种类多、采用无砟轨道路基等方面进行了重点介绍,并针对多条高速铁路路基的技术特点,从应用技术的层面,结合规范与工程实际,从高速铁路路基的结构构造、地基处理技术、路堤填筑技术、基床病害等几个方面进行了阐述。

本书由湖南高速铁路职业技术学院谢松平编写,由中铁二十五局隋瑞凌主审。本书在编写过程中听取了施工企业的建议,特别是主审高级工程师隋瑞凌对本书提出了许多宝贵的意见和建议,在此一并表示感谢!

本书可供高职高专高速铁道工程技术、铁道工程、城市轨道交通工程技术专业的教学用书;也可作为铁路工务技术人员培训用书,工程施工技术人员参考书。

本书涉及的内容多为高速铁路路基的高新技术,各方面的技术都处在不断变化之中,同时由于编写时间仓促、作者水平有限,书中不妥之处恳请读者批评指正,以求不断提高教材质量。

编者2011年4月项目1高速铁路路基认知

项目描述

高速铁路路基是轨道的基础,路基的强度、刚度、长久稳定是保证高速铁路列车能高速、舒适、安全运送旅客的基本条件。有必要认知路基在高速铁路中的地位和作用,高速铁路路基工程的技术特点,以及高速铁路路基的发展情况等。

本项目重点学习高速铁路路基的特点,在高速铁路中的地位和作用,以及高速铁路路基的发展情况,对高速铁路路基有一个总体的认知。

拟实现的教学目标

1.能力目标

能够对高速铁路路基有一个总体认知。

2.知识目标

了解高速铁路路基在高速铁路中的地位和作用。

熟悉高速铁路路基工程施工的技术特点。

了解高速铁路路基的发展情况。

3.素质目标

培养学生对高速铁路路基专业学习的热情和兴趣。

引导学生自学和独立思考。

培养学生利用各种学习资源,查阅书籍和规范的能力。任务1.1路基在高速铁路中的地位和作用认知

1.1.1 工作任务

通过学习路基在高速铁路中的地位和作用,能承担以下工作任务:(1)能认知路基在高速铁路中的地位和作用。(2)能通过各种资源获取高速铁路路基相关资料。

1.1.2 相关配套知识

路基是轨道的基础,也叫线路下部结构。高速铁路列车运行速度快、技术标准高、对路基的要求严格,控制路基变形已成为高速铁路路基最重要的一方面。因此,高速铁路路基与普速铁路路基的本质区别在于强化基床表层结构,提高和完善压实标准,同时对填料及路基与结构物过渡段的刚度提出了更高的要求。

高速铁路的出现对传统铁路的设计施工和养护维修提出了新的挑战,在许多方面深化和改变了传统的设计方法和观念。高速铁路路基应按土工结构物进行设计,其地基处理、路堤填筑、边坡支挡防护以及排水设计等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,确保列车高速、安全和平稳运行。与普通铁路路基相比,高速铁路路基主要表现为以下4个特点。

1.高速铁路路基为多层结构系统

高速铁路线路结构,已经突破了传统的轨道、道床、土路基这种结构形式,既有有砟轨道也有无砟轨道。对于有砟轨道,在道床和土路基之间,已抛弃了将道砟层直接放在土路基上的结构形式,做成了多层结构系统。图1.1~图1.5分别为德国和法国高速铁路一般路基基床的断面形式,保护层的厚度为25~30cm。图1.6为日本高速铁路板式轨道的基本结构形式之一,其把基床表层称为路盘或强化路盘,厚度为30cm,强化路盘的表层为5cm厚的沥青混凝土,其下为级配碎石(或高炉矿渣)。

图1.1 德国高速铁路无砟轨道路堤的断面形式之一(单位:cm)

a—UIC60钢轨扣件;b—钢筋混凝土连续板;c—混凝土绝热层及支持层;d—素混凝土;e—矿渣混凝土;f—下伏土层;g—透水材料;h—冷沥青层;i—道砟

图1.2 德国高速铁路有砟轨道路堤的断面形式

图1.3 法国高速铁路路堤的断面形式(单位:m)

2.控制变形是路基设计的关键

控制变形是路基设计的关键,采用各种不同路基结构形式的首要目的是为高速线路提供一个高平顺、均匀和稳定的轨下基础。由散体材料组成的路基是整个线路结构中最薄弱、最不稳定的环节,是轨道变形的主要来源。它在多次重复荷载作用下所产生的累积永久下沉(残余变形)将造成轨道的不平顺,同时其刚度对轨道面的弹性变形也起关键性的作用,因而对列车的高速走行有重要影响。高速行车对轨道变形有严格的要求,因此,变形问题便成为高速铁路设计所考虑的主要控制因素。就路基而言,过去多注重于强度设计,并以强度作为轨下系统设计的主要控制条件。而现在强度已不成为问题,一般在达到强度破坏前,可能已经出现了过大的有害变形。日本东海道新干线的设计时速为220km,由于其在设计中仅仅采取了轨道的加强措施,而忽略了路基的强化,以至从1965年开始,因为路基的严重下沉,致使路基病害不断,线路变形严重超限,不得不对线路以年均30km以上的速度大举整修,10年内中断行车200多次,列车运行平均速度也降到100~110km/h。

图1.4 法国高速铁路路堑的断面形式(基床土质差)(单位:m)

图1.5 法国高速铁路路堑的断面形式(基床土质好)(单位:m)

图1.6 日本高速铁路板式轨道路基的断面形式之一

3.在列车、线路这一整体系统中,路基更是重要的组成部分

变形问题相当复杂,是一个世界性的难题。日本及欧洲各国虽然实现了高速,但他们都是通过采用高标准的昂贵的强化线路结构和高质量的养护维修技术来弥补这方面的不足。日本对此不惜代价,在上越和东北新干线上,高架桥延长米数所占比例分别为49%和57%,路基仅占1%和6%。所以,变形问题是轨下系统设计的关键。由于普通铁路行车速度慢、运量小,因此在以往的设计中,只孤立地研究轮、轨的相互作用,并把这种相互作用狭义地理解为轮、轨接触部位的几何学、运动学、动力学的关系,而忽略了路基的影响,其中各个部分的设计也只局限于本专业范围内。对于高速铁路,轮轨系统应该是车轮、钢轨、道床、路基各部分相互作用的整体。因为包括路基在内的轨下系统的垂向变形集中反映在轨面上,而且又直接影响着轮轨作用力的大小。所以,在轮轨系统相互作用的研究中,必须把各部分作为一个整体系统来分析,建立适当的模型,着眼于各自的基本参数和运用状态,进行系统的最佳设计,实现轮轨系统的合理匹配,尽可能降低轮轨作用力,以保证列车的高速安全运行。德国著名的高速铁路专家Birmann指出:铁路路基作为承受轨道和列车荷载的基础,如果选择了合理的刚度(弹性模量),则能明显地影响轮载的分配,可以使轨面的最大支承力减小60%~70%,而且还可以改善基床动应力分布,减弱重复荷载的动力作用,减少列车荷载对线路的不良影响。但这并不是要求路基不存在变形,因为列车不可能在一个绝对刚性的基础上作高速稳定的运行,只能依循着不平顺的走行面和刚度有变化的轨道运行。

4.在轨下基础刚度变化处需设置过渡段

铁路线路由不同特点的结构物(桥、隧、路基等)和轨道结构构成,这些结构在强度、刚度、变形等方面都有很大的差异,因此在路桥、路涵、路堤与路堑、路隧等相连地段,纵向轨下基础刚度的变化必然影响路基/轨道/车辆系统刚度的均匀性,导致高速铁路系统振动的加剧,也加大了对轨下基础的动力作用,影响高速行车的平稳和安全。路基与桥(涵)连接处一直是铁路路基的一个薄弱环节。一方面路基与桥梁(涵洞)刚度差别较大而引起轨道刚度的突变,另一方面由于路基与桥台(涵洞)的沉降差而导致轨面不平顺。在路堤与桥(涵)间设置一定长度的过渡段,以控制轨道刚度的逐渐变化,并最大限度地减少由于路基与桥涵的沉降不均匀而引起的轨道不平顺,保证列车高速、安全、舒适运行。

因此,在高速铁路技术研究中,无论机车车辆、轨道结构或路基、桥梁、隧道专业,都应当把自己的问题放在整个系统中去考察。设计中所采用的设计参数应当使系统的各个部分相互间有合理的匹配。对于路基来说,这些参数主要是弹性系数、阻尼、参振质量、变形模量、动刚度、固有频率以及与之相联系的压实度和含水量等。任务1.2高速铁路路基工程技术特点认知

1.2.1 工作任务

通过学习高速铁路路基工程施工技术特点,能承担以下工作任务:(1)能科学地组织高速铁路路基施工,圆满地完成施工任务。(2)正确运用相关规范和技术标准。

1.2.2 相关配套知识

路基作为一种人工构造物,是通过设计和施工消耗大量的人力、材料和机械而完成的建筑产品。作为一种土工结构物,路基工程具有某些不同于一般的钢铁或混凝土结构物的独特的特点。(1)路基工程是线形建筑物,施工面狭长,流动性大,临时工程多,施工易受到其他工程和外界的干扰,施工管理工作量大。(2)由于路基施工系野外作业,受水文、气候、地质等自然条件的影响很大。特别是雨季和冬季,使一些地区的施工增加了许多困难,施工作业受到极大限制,甚至无法进行。(3)铁路经过的地形地貌差别很大,致使工程数量很不均匀,会给各施工项目之间的协调工作带来困难。(4)由于铁路路基是永久性建筑,占用土地较多,一般不可能拆除重建,再加上路基暴露于外界,长年经受列车荷载作用,因此对工程的质量要求极高。

高速铁路由于设计标准及工程的内在质量要求都较高,使得高速铁路工程的施工也不同于普通铁路。与普通铁路路基工程的施工相比,高速铁路路基施工具有如下特点。

1.填土高度增加

为了减少横向交通干扰,必须在高速铁路下设置行人和车辆行走的设施。对于山岭重丘区,可利用地形布置天桥式横穿道;对于平原区,则只能以提高路基填土高度来满足设置下穿式通道的要求。

由于填土高度的增加,路基本体发生过大的和不均匀沉降变形的可能性增大,而高速铁路对路基的变形控制非常严格,因此必须对填料的性质、含水量、压实标准等指标的要求相应提高。

2.取土、弃土的矛盾较突出

当线路通过山区和丘陵区时,由于线形标准的提高,设计时很难实现土方的填挖平衡,有可能增大借土或弃土的数量,以及带来铁路用地范围的扩大,给工程施工造成困难。

3.工程地质条件复杂、特殊土和特殊地区的路基较多

由于高速铁路线形的重要性,路线通过不良地质地段的情况较多。在丘陵区,通常进行深挖和高填;在山区,通常会遇到大的滑坡体、泥石流及稻田、水库等情况;在冲积平原和三角洲地区,还会遇到大面积深层的软土地基。由于以上情况,在工程施工中就要求采取特殊的施工工艺。

4.线路中的桥涵和通道等特殊工程多

高速铁路必须采取全封闭的方式,以保证列车的快速通行和安全行驶。为解决高速铁路与地方交通的关系,以及广大农村生活、耕作、灌溉等问题,就需要增设较多的桥涵及通道等特殊构造物,这就给施工增加了困难,如施工对过渡段填土的压实标准要求很高等。

5.路基边坡的技术要求高

在高速铁路上,为了行车的舒适和安全,对路基边坡的稳定性和线路的绿化、美化均有较高的要求。路基边坡的防护和加固工程较多,其施工的技术要求和美学要求也较高。

6.路基施工组织与管理更加严格

高速铁路建设项目繁多、工程投资巨大、工程任务艰巨、工期要求紧、质量要求高,这就使路基施工的组织与管理更加精细和严格。

7.路基施工机械化程度高

高速铁路路基建设除需大批的常规设备外,还需要一批大型化、专业化、智能化的专用设备和专用试验、检测设备,以确保技术指标的控制,保障施工能力,保证生产率。如大吨位压路机、机械密度仪或智能密实度系统等。

由上述高速铁路路基施工特点,决定了它的施工规律。只有研究并遵循这些规律,科学地组织高速铁路路基施工,才能圆满地完成施工任务。任务1.3我国高速铁路路基的发展情况认知

1.3.1 工作任务

通过学习我国高速铁路路基的发展情况,能承担以下工作任务:(1)能借鉴、消化、吸收我国高速铁路工程的新标准、新技术、新工艺和新方法。(2)正确运用高速铁路路基相关规范和技术标准。

1.3.2 相关配套知识

路基工程是铁路工程建设项目中所占比例较大的工程,在线下工程中占有举足轻重的地位。随着铁路向高速化发展,路基标准及施工质量状况直接影响列车高速、平稳、舒适和安全的技术指标。

我国高速铁路路基的技术标准及主要参数,是20世纪90年代以来在高速铁路“八五”、“九五”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;结合秦沈线的实际情况,并经有关部门多次组织国内专家的论证而最终确定的。

1.路基主要研究的课题及成果(1)“八五”、“九五”路基主要研究的课题

研究的课题有《高速铁路路基技术条件的研究》(1993—1995)、《高速列车作用下地基弹塑性与刚度的研究》(1993—1995)、《高速铁路路基稳定性及变形控制值的研究》(1995—1997)、《高速铁路软土地基工后沉降标准的研究》(1995—1997)、《高速铁路路基与桥梁过渡段技术措施的研究》(1995—1997)。(2)秦沈客运专线路基科研试验的主要项目(2000~2003)

主要项目有《软土路基工后沉降的控制试验研究》、《路基施工工艺、质量检测方法和标准的试验》、《路桥过渡段设置方法试验》、《土工合成材料加筋技术处理路基试验》、《不同基床表层结构及路基、轨道动态试验研究》。(3)高速铁路(京沪)路基工程试验研究项目

研究项目有《京沪高速铁路路基结构形式及填料改良优化研究》(1997—1998)、《(高速铁路)路基和桩基沉降控制的试验研究》(1999—2001)、《高速铁路路基沉降控制的试验研究》(2002—2003)、《高速铁路软土和液化土地基处理技术的试验研究》(2002—2003)、《高速铁路液化土地基加固技术的试验研究》(2003—2004)。(4)客运专线路基工程试验研究项目

研究项目有:随着客运专线的大规模规划建设,针对客运专线通过软土、膨胀土、湿陷性黄土等不良地质地段进行了系统的试验研究,主要有《合宁线低路堤基床和路堑基床进行动力特性及变形特性的试验研究》(2004)、《合宁线原状地基土的膨胀力试验研究》(2004)、《铁路路基基床结构设计方法及参数的研究》(2005—2007)、《郑西客运专线湿陷性黄土地基处理措施与沉降观测》(2006—2008)。

2.高速铁路有关研究及成果(1)设计规范

设计规范有《时速200km新建铁路线桥隧站设计暂行规定》、《京沪高速铁路设计暂行规定》、《新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定》、《遂渝线无砟轨道综合试验段无砟轨道设计技术条件》、《无砟轨道铁路设计指南》、《新建时速200~250km客运专线铁路设计暂行规定》、《新建时速300~350km客运专线铁路设计暂行规定》、《京沪高速铁路无砟轨道设计技术条件》、《高速铁路设计规范》。(2)施工、验收及提速规范

施工、验收及提速规范有《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则(试行)》、《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》、《变形模量E 检测规程(试行)》、《客运专线路基施工技术指南》(TZ 212—v22005)、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》、《既有线提速200km/h技术条件(试行)》、《高速铁路路基施工技术指南》、《高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准》。(3)指导现场施工的科研试验段

在制定客运专线的有关技术规范的过程中,还进行了秦沈客运专线的工程实践,以及宁启线高速铁路软基处理试验段、昆山高速铁路软基处理试验段、合宁线膨胀土地基处理试验段等进一步的试验研究工作。

随着大规模的建设各条客运专线施工前都有指导施工的科研试验段。

3.我国高速铁路路基工程达到的技术水平及特点

1)秦沈客运专线

如图1.7所示,秦沈客运专线1999年8月16日全面开工建设,2003年10月12日正式开通运营。全线总长405km,路基335km,占线路长度的83%。运营时速200km,有砟轨道结构。

图1.7 秦沈客运专线示意图(1)路基填筑质量标准高

秦沈客运专线提出路基填筑采用双控压实标准的新概念。秦沈线路基施工标准较目前的国铁标准提高了很多,路基填筑根据不同部位,提出了压实系数K、地基系数K 、孔隙率n等压实标准。30

秦沈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K 标准,通过专家论证和反复试验,进行了物理改良处30理。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,属于级配良好的填料,但压实后达不到孔隙率n的要求,同样经专家论证和反复试验,提出对可击实性山皮土采用压实系数K和地基系数K 作为双控指标。秦沈线路基填筑充分体现了新技术和高30标准。(2)路基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列车动荷载的部分,是路基设计中最重要的部分之一。秦沈线首次在基床表层采用了60cm厚的级配碎石结构。其主要作用是①增强线路强度,使路基更加坚固、稳定,并具有一定的刚度;②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;③隔离作用,防止道砟压入基床及基床土进入道砟层;④防止雨水浸入使基床软化,防止发生翻浆冒泥等基床病害;⑤满足基床防冻等特殊要求。

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、颗粒粒径级配范围、含水量、拌和、摊铺及碾压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。(3)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。

为此,在秦沈客运专线的设计中,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。(4)严格控制路基变形和工后沉降

秦沈客运专线工后沉降要求一般地段15cm(年沉降量不得大于4cm),路桥过渡段8cm(年沉降量不得大于3cm)。运营期间的弹塑性变形主要发生在路基本体部分和地基部分。秦沈线基床表层采用级配碎石,其压实标准高,K ≥190MPa/m,表层弹性模量可达30200MPa,基床底层的K ≥110MPa/m,基床底层以下的K ≥303090MPa/m,路基本体部分的弹塑性变形可满足运营动荷载的要求。地基的沉降变形控制是秦沈线的关键和重点。(5)路基动态设计

秦沈线有93km的松软土和软土路基,占全线总长度的比例较大,为了有效地控制工后沉降量及沉降速率,开展了路基动态设计。为此,在每个松软、软土地基工点及台尾过渡段、路基中心、两侧路肩及边坡坡脚之外设置沉降和位移观测设备,全线共设置了720个观测断面,及时绘制填土—时间—沉降曲线。

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,提出基床底层顶面抬高值,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为后续的轨道工程打下了良好的基础。(6)路基质量评估

针对秦沈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量评估工作。秦沈线大部分桥梁为预制梁,梁体结构尺寸及重量均较大,其中24m双线整孔箱梁重达540t,加上运架设备总重已超过800t。通过路基运架远超过设计荷载,为保证秦沈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、表层抽检、地质雷达检测等工作,进一步保证了铺轨前的路基质量。(7)地基处理的种类多

根据地质勘察资料,结合秦沈铁路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10多种地基处理方法。

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了袋装砂井、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。

不同的地基处理方法在秦沈线得到了成功地应用,为今后我国高速铁路的设计施工提供了有益的经验。

2)京津城际铁路

如图1.8所示,京津城际铁路是我国第一条时速350km的城际铁路。该工程连接北京、天津两大直辖市,2005年7月4日开工建设,2008年8月1日正式开通运营。全线总长119.4km,无砟轨道结构,路基13.14km,其中区间路基6处/8443.33m,车站路基3处/5610.15m,占线路长度的11%。路基分布于北京、天津市内和亦庄、永乐、武清站,总延长为18.9km。(1)无砟轨道路基

京津城际铁路采用板式无砟轨道结构——引进德国博格板结构形式,经消化、吸收、再创新,形成中国铁路Ⅱ型轨道板——板重9.6t,长6.45m,宽2.55m,厚0.2m。

路基作为轨道的基础,表层采用级配碎石、路基压实采用双控指标——密度和刚度。路桥、路涵采用级配碎石过渡段衔接。

无砟轨道结构要求路基的沉降要小。

图1.8 京津城际铁路示意图(2)路基工后沉降标准高

作为无砟轨道路基工后沉降为15mm。无砟轨道结构沉降调整范围是由扣件高度决定的。

施工过程中应进行沉降观测,京津采用了沉降板和剖面沉降管的方法进行沉降观测,并通过沉降评估,控制路基的工后沉降满足15mm的要求。

京津地区软土深厚,局部地段由于抽取地下水还存在区域性沉降,为保证无砟轨道的高平顺性,大部分地段采用桥梁通过,车站路基段采用较强的桩板、桩网地基处理方法。(3)软土地基处理强

考虑无砟轨道结构、路基工后沉降为15mm,京津城际铁路的地基处理,深度30m以内采用CFG桩(Cement Fly-ash Grave Pile的缩写,意为水泥粉煤灰碎石桩),深度30m以上采用预制混凝土打入桩。考虑到安全可靠和经济合理,正线采用桩板(筏)结构,站线采用桩网结构。

3)武广高速铁路

如图1.9所示,武广高速铁路2005年6月23日开工建设,2009年12月26日开通运营,正线全长962km,路基长度320.4km,占全长的33.3%。设计时速350km,无砟轨道结构。(1)无砟轨道路基

武广高速铁路主要采用CRTSⅠ型双块式——雷达(Rheda)2000无砟轨道结构。

路基作为轨道的基础,表层采用级配碎石、路基压实采用双控指标——密度和刚度。路桥、路涵采用级配碎石过渡段衔接。

无砟轨道结构要求路基的沉降要小。(2)路基工后沉降标准高

作为无砟轨道路基工后沉降为15mm。无砟轨道结构沉降调整范围是由扣件高度决定的。

施工过程中应进行沉降观测,武广高速铁路主要采用沉降板的方法进行沉降观测,并通过沉降评估,控制路基的工后沉降满足15mm的要求。

图1.9 武广高速铁路示意图(3)地基处理方法多

武广高速铁路沿线地形地质情况复杂,红黏土、软土及松软土分布广泛,主要特殊地质路基和不良地质路基有:水塘路堑、地下水发育路堑、软土、松软土地基处理路基、膨胀土路基、液化土路基、顺层路堑、堆积体路基、岩溶路基、人为坑洞地段路基、危岩落石地段等路基。采用的地基处理方法有浅层采用换填、强夯及冲击压实,深层采用搅拌桩、旋喷桩、CFG桩、预应力管桩、混凝土桩的桩网结构和桩板结构等处理方法。岩溶地段采用注浆、灌砂、回填片石、嵌补、钢筋混凝土盖板等方法。

其中CFG桩是主要的路基基底处理形式。

4)郑西高速铁路

如图1.10所示郑西高速铁路2005年9月25日开工建设,2010年2月6日开通运营,全长484.518km(其中正线长456.639km),路基长度104.3km,占全长的22.7%。设计速度350km/h,无砟轨道结构。(1)无砟轨道路基

郑西高速铁路采用双块式——德国旭普林无砟轨道结构。

路基作为轨道的基础,表层采用级配碎石、路基压实采用双控指标——密度和刚度。路桥、路涵采用级配碎石过渡段衔接。

无砟轨道结构要求路基的沉降要小。

图1.10 郑西高速铁路示意图(2)路基工后沉降标准高

作为无砟轨道路基工后沉降为15mm。无砟轨道结构沉降调整范围是由扣件高度决定的。

施工过程中应进行沉降观测,郑西高速铁路主要采用沉降板的方法进行沉降观测,并通过沉降评估,控制路基的工后沉降满足不大于15mm的要求。(3)地基处理有针对性

郑西主要为湿陷性黄土、松软土、地震液化土以及水塘等,而且绝大部分地基的上部为湿陷性黄土,下部为松软土(如饱和黄土、饱和黏性土等)或液化土。

地基处理采用了换填灰土、冲击碾压、强夯、碎石挤密桩、水泥土挤密桩、柱锤冲扩桩、CFG桩及钻孔桩桩板结构等方法,以水泥土挤密桩和CFG桩作为湿陷性黄土的主要地基处理形式。复习思考题

1.简述路基在高速铁路中的地位和作用。

2.高速铁路路基工程有哪些工程技术特点?项目2高速铁路路基结构构造认知

项目描述

铁路路基是为满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物。在纵断面上,路基必须保证轨顶需要的标高;在平面上,路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的铁路线路;在横断面上铁路路基主要由路基本体、路基排水设备和路基防护与加固设备组成。路基的横断面形式、构造尺寸和主要设备均可从路基的横断面图上反映。

本项目重点学习路基横断面图、路基基床结构以及路基与其他构筑物衔接的过渡段。为后面学习路基施工和维护工作打下良好的基础。

拟实现的教学目标

1.能力目标

能够正确识读路基施工图。

2.知识目标

掌握高速铁路路基的横断面形式、组成及构造尺寸。

掌握路堤、路堑及过渡段的构造。

3.素质目标

培养学生团结严谨求实创新的作风。

培养学生的学习兴趣、学习方法,引导学生自学和独立思考。

培养学生查阅书籍和规范的能力。任务2.1高速铁路路基横断面认知

2.1.1 工作任务

通过学习高速铁路路基横断面形式和组成,能承担以下工作任务:(1)能看懂路基横断面图,确定路基横断面各部分尺寸。(2)正确运用相关规范和技术标准。

2.1.2 相关配套知识

1.路基横断面形式

路基横断面是指垂直于线路中心线截取的断面。主要有下面几种形式:(1)路堤(embankment):在原地面上用土、石填筑的路基,如图2.1(a)所示。(2)路堑(cutting):自原地面向下开挖的路基,如图2.1(b)所示。(3)半路堤(part-fillsection):当天然地面横向倾斜,路堤的路基面边线和天然地面相交,因此,路堤体在地面和路基面相交线的以上部分无填筑工作量,这种路基称为半路堤,如图2.1(c)所示。

图2.1 路基横断面形式(4)半路堑(part-cut):当天然地面横向倾斜,路堑路基面的一侧无开挖工作量时,这种路基称为半路堑。(5)半路堤半路堑(part-cut part-fill section):当天然地面横向倾斜,路基的一部分以填筑方式构成而另一部分以开挖方式构成时,这种路基称为半路堤半路堑。(6)不填不挖路基(zero grade subgrade):如路基的路基面和经过清理后的天然地基面平齐,路基无填挖土方时,这种路基称为不填不挖路基。

在进行路基设计时,先要进行横断面设计。路基横断面设计要解决的主要问题是确定横断面各部分的形状和尺寸,例如:路基面的形状和宽度,路基边坡的形状和坡度等等。

横断面确定以后,再全面综合考虑路基工程在纵断面上的配合以及路基本体工程与其余各项工程的配合等。例如:路堤与路堑的过渡、纵向排水设计、挡土墙纵向设计等等。

2.路基横断面组成

高速铁路路基横断面由路基本体和路基附属设施两部分组成。

1)路基本体

在各种路基形式中,为了能按线路设计要求铺设轨道而构筑的部分,称为路基本体。路基本体由路基面、路肩、基床、边坡、基底几部分组成,如图2.2所示。

路基顶面(subgrade surface)由直接在其上面铺设轨道的部分及路肩组成,称为路基顶面或简称路基面。在路堑中为堑体开挖后形成的构造面。

图2.2 路基本体组成(1)路肩(shoulder of subgrade)

路基顶面中,道床覆盖以外的部分称为路肩。(2)基床(subgrade bed)

路基上部承受轨道、列车动力作用,并受水文、气候变化影响而具有一定厚度的土工结构。基床有表层与底层之分。(3)边坡(side slope)

路基横断面两侧的边线称为路基边坡。边坡与路肩的交点称为顶肩。路堤边坡与地面的交点称为坡脚,路堑边坡与地面的交点称为堑顶。边坡形式有直线形、折线形和阶梯形。(4)基底(ground)

路堤下地基内承受路堤及轨道、列车等荷载作用的部分称为路堤基底。在路堑中,因为路基是在地基内以开挖方式构成的,所以,路堑的基底为路堑边坡土体内和堑底路基面以下的地基内产生应力变化的部分。基底的稳固对路基本体以至轨道的稳定性都至关重要。因此,在软弱基底上修筑路堤时,必须对基底进行处理,以免危及行车安全与正常运营。

2)路基附属设施

路基附属设施是路基的重要组成部分,是确保路基本体稳固性的附属工程措施。包括路基排水设施、路基防护与加固设施两大类。

路基的排水设施分地面排水设施和地下排水设施。地面排水设施用以拦截地面径流,汇集路基范围内的雨水并使其畅通地流向天然排水沟谷,以防止地表水对路基的侵蚀、冲刷而影响路基的良好状态。地下排水设施用以拦截、疏导地下水和降低地下水位,以改善地基土和路基边坡的工作条件,防止和避免地下水对地基和路基本体的有害影响。

路基防护分坡面防护和冲刷防护。坡面防护用以防止路基边坡和坡脚受雨水冲刷,防止日晒雨淋引起的干湿循环,以及防止温度变化引起的冻融变化等因素影响边坡的稳固。冲刷防护用以防止河水对边坡、坡脚或坡脚处地基不断地冲刷和淘刷。

路基加固设施是用以加固路基本体或地基的工程措施,分湿软地基加固和边坡加固。路基边坡加固措施有挡土墙、抗滑桩等,地基加固有换填土、碾压夯实、排水固结、振动挤密和化学加固等。

3.高速铁路路基面形状和宽度

无砟轨道支承层(或底座)底部范围内路基面可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。

1)路肩宽度

路肩虽不直接承受列车荷载作用,但它对保证路基受力部分的稳固十分重要。路肩宽度选择应同时满足敷设接触网支柱,安放通信信号设备,埋设必要的线路标志,通行养路机具等要求。

路肩宽度取决于以下几个因素:(1)路基稳定的需要,特别是浸水以后路堤边坡的稳定性。一般路堤浸水后,边坡部分土质会软化,在自重与列车荷载产生的振动加速度的共同作用下,容易产生边坡的浅层滑坡。路肩较宽时,即使发生浅层坍滑,也不会影响路堤承受部分,从而可不影响列车的正常通行。此外,路肩部分需考虑设置电杆、电缆槽位置,路堑地段则需考虑为边坡剥落物留有空地及开挖排水沟时不影响边坡稳定。(2)满足养护维修的需要。高速铁路虽说是高标准、高质量的线路,但小型、紧急补修还是不可避免的,因此仍需考虑线路维修时搁置或推行小型养路机械所必须的路肩宽度。(3)保证行人的安全,符合安全退避距离的要求。(4)为路堤压密与道床边坡坍落留有余地。

我国高速铁路有砟轨道路肩宽度根据所采用的机车外形、车辆幅宽、列车长度、行车速度等提出:有砟轨道路基两侧的路肩宽度,双线不应小于1.4m,单线不应小于1.5m。

2)高速铁路路基面宽度

路基横断面宽度和布置形式要考虑路基稳定的需要、线间距、轨道结构形式、曲线超高设置、路肩宽度、通信信号和电力电缆布置、接触网立柱基础位置设置、声频障基础等因素,并应综合考虑路基防排水问题。我国高速铁路路基直线地段标准路基面宽度应符合表2.1的规定。

表2.1 路基面标准宽度

路基面在无砟轨道正线曲线地段一般不加宽,当轨道结构和接触网支柱等设施的设置有特殊要求时,根据具体情况分析确定;有砟轨道正线曲线地段加宽值应在曲线外侧按表2.2的规定加宽。曲线加宽值应在缓和曲线内渐变。

表2.2 有砟轨道曲线地段路基面加宽值

4.高速铁路路基标准横断面(1)无砟轨道双线路堤标准横断面示意图,如图2.3所示。

图2.3 无砟轨道双线路堤标准横断面示意图(单位:m)(2)无砟轨道双线硬质岩石路堑标准横断面示意图,如图2.4所示。

图2.4 无砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面示意图(单位:m)(3)无砟轨道双线非硬质岩石路堑标准横断面示意图,如图2.5所示,图中h为基床底层厚度。

图2.5 无砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面示意图(单位:m)(4)无砟轨道单线路堤标准横断面示意图,如图2.6所示。

图2.6 无砟轨道单线路堤标准横断面示意图(单位:m)(5)有砟轨道双线路堤标准横断面示意图,如图2.7所示。(6)有砟轨道双线硬质岩石路堑标准横断面示意图,如图2.8所示。(7)有砟轨道双线非硬质岩石路堑标准横断面示意图,如图2.9所示,图中h为基床底层厚度。

图2.7 有砟轨道双线路堤标准横断面示意图(单位:m)

图2.8 有砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面示意图(单位:m)

图2.9 有砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面示意图(单位:m)(8)有砟轨道单线路堤标准横断面示意图,如图2.10所示。

图2.10 有砟轨道单线路基标准横断面示意图(单位:m)任务2.2高速铁路路基基床结构认识

2.2.1 工作任务

通过学习高速铁路路基基床结构,能承担以下工作任务:(1)能认识到基床对于高铁路基的重要性,正确选择基床材料和压实标准。(2)能正确处理不同土质条件下的路堑基床。

2.2.2 相关配套知识

1.基床的作用

基床是铁路路基最重要的关键部位,其主要作用有以下几个方面:(1)基床有足够的强度,能抵抗列车荷载产生的动应力而不使基床破坏,能抵抗道砟压入基床土中,防止道砟陷槽等病害的形成,在路基填筑阶段能承受重型施工车辆走行而不形成印坑,以免留下隐患。(2)基床具有足够的刚度,在列车荷载的重复作用下,塑性积累变形很小,能避免形成过大的不均匀下沉而造成轨道的不平顺,增加养护维修的困难。在列车高速行驶时,基床的弹性变形应满足高速走行的安全性和舒适性的要求,同时还能保障道床的稳固。(3)基床具有良好的排水性,能防止雨水浸入造成路基土软化,防止发生翻浆冒泥等病害。(4)在可能发生冻害的地区,基床还有防冻等特殊作用。

2.基床的结构

高速铁路路基基床是由基床表层和底层组成的两层结构。我国高速铁路路基基床表层无砟轨道为0.4m,有砟轨道为0.7m,基床底层厚度为2.3m。其中,基床表层由5~10cm厚的沥青混凝土和60~65cm厚的级配碎石或级配砂砾石组成。

3.基床表层

基床表层是路基直接承受列车荷载的部分,又常称为路基的承载层或持力层。

1)基床表层的作用(1)增加线路强度,使路基更加坚固、稳定,并具有一定的刚度,使列车通过时的弹性变形控制在一定范围之内。(2)扩散作用到基床底层顶面上的动应力,使其不超出基床底层填料的临界动应力。(3)防止道砟压入基床及基床土进入道砟层。(4)防止雨水浸入基床使基床土软化,发生翻浆冒泥等基床病害,并保证基床肩部表面不被雨水冲刷。(5)防冻等。

实践表明,基床表层的优劣对轨道变形影响很大。国外铁路工程实践表明,不良基床表层引起的轨道变形是良好基床表层的几倍,而且其差距还随速度的提高而增大。这说明高速铁路设置一个良好基床表层是必不可少的。因此,需要对基床表层厚度、填料、结构及压实标准等多方面进行精心设计。

2)基床表层厚度

基床表层厚度的确定是由变形控制因素决定的。计算方法有动强度控制法和弹性变形控制法两种。

综合强度控制与变形控制两方面的计算结果,京沪高速铁路路基基床表层的厚度取为0.7m。为有利于自然降水的排出,基床表层和基床底层顶面都应设置4%的横坡。基床表层的防排水问题应在设计中引起重视,应在路基基床表层增设5~10cm沥青混凝土防排水层,表层总厚度不变。

3)基床的表层填料

从日、法、德三国和我国铁路以前进行的少量强化基床的试验研究来看,基床表层使用的材料大致有以下几类:级配砂砾石、级配碎石、级配矿物颗粒材料(高炉炉渣)和各种结合料(如石灰、水泥等)的稳定土。

级配矿物颗粒材料,特别是水硬性的级配高炉炉渣是很好的基床表层材料。它的主要成分是CaO、SiO 、Al O ,其成分与水泥的223成分相似。施工后很长时间内会继续硬化,承载能力相应提高,这显然是非常有用的。这种材料的无侧限强度在1200kPa以上,弹性模量在300MPa以上。但也有一些不利的地方。它必须以炼铁厂为中心进行再加工,对矿渣碎石的品质要求高,否则水硬性的特点就得不到发挥。矿渣碎石对施工工艺要求严格,使用不当时,其含有的硫化钙、氧化钙还会污染环境。这种材料在日本已大量使用,欧洲也有少量使用,我国铁路还很少用。从我国现有的施工条件来看,采用这类材料难度较大。我国高速铁路路基基床表层填料采用级配砂砾石和级配碎石。(1)级配砂砾石

各种砂砾石是欧洲铁路基床表层普遍使用的材料,我国公路上也已大量使用。它是用粒径大小不同的粗、细砾石集料和砂各占一定比例的混合料,其颗粒组成符合密实级配要求,其中包括一部分塑性指数较高的黏土填充孔隙并起黏结作用,经压实后形成密实结构。其强度的形成是靠集料间的摩擦力和细粒土的黏结力。公路部门的经验表明,只要保证组成材料质量,使混合料具有良好级配,并控制好细粒土的含水量及塑性指数,在施工过程中将混合料搅拌均匀,在最佳含水量下压实,达到要求的压实度,就能形成较高的力学强度和一定的水稳性。

作为高速铁路路基基床表层材料的级配砂砾石的颗粒粒径、级配应符合表2.3要求。级配曲线应接近圆滑,某种尺寸的粒径不应过多或过少。为了提高承载能力,还要求颗粒中扁平及细长颗粒含量不超过20%,黏土团及有机物含量不超过2%。形状不合格的颗粒含量过多时,应掺入部分合格的材料。为了防止道砟嵌入或基床底层填料进入基床表层,级配砂砾石与上部道床及下部填土之间应满足太沙基(Terzaghi)反滤准则,即D <4d (D 为级配曲线中对应百分158515数为15%的土颗粒粒径,d 为级配曲线中对应百分数为85%的较细85土层土颗粒粒径)。当与基床底层填料之间不能满足该要求时,基床表层应采用颗粒级配不同的两层结构,或在基床底层表面铺设土工合成材料。粒径小于0.5mm的细集料的液限应小于28%,其塑性指数应小于6。

表2.3 级配砂砾石筛孔质量百分比(2)级配碎石

级配碎石是我国高等级公路上普遍采用的用作路面基层的填料。它是由粒径大小不同的粗、细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料,并且其颗粒组成符合密实级配要求。级配碎石可由未筛分碎石和石屑组配成。未筛分碎石是指控制最大粒径(仅过一个规定筛孔的筛)后,由碎石机轧制的未经筛分的碎石料。它的理论粒径组成为0~50mm,并且具有较好的级配,可直接用作高速铁路基床表层填料。石屑是指实际颗粒组成常为0~10mm的筛余料,并具有良好的级配。级配碎石的颗粒粒径、级配范围和材料性能应符合现行《铁路碎石道床底砟》规定,并且在变形、强度等方面应满足高速铁路路基基床表层的有关技术条件。

为了防止道砟嵌入或基床底层填料进入基床表层,级配碎石与上部道床及下部填土之间应满足D <4d 。当与基床底层填料之间不1585能满足该要求时,基床表层应采用颗粒级配不同的两层结构,或在基床底层表面铺设土工合成材料。

4)基床表层结构

高速铁路路基基床表层一般均由两层结构组成,日本、德国、法国、西班牙均如此。上层大多要求填料变形模量大,渗透系数小。但这两个要求的统一是较难满足的。因此,日本采用了沥青混凝土,它可以满足这些要求。由于基床表层接近轨道,受较大动荷载作用,即使在厚度不足1m的范围内,上下部分产生的动应变也有相当大的差距,上层受到的动应变比下层要大得多。因此,在使用级配砂砾石的国家,一般都把基床表层分成上下两部分。上层较薄,大多为0.2~0.3m,要求变形模量高,有时还对颗粒的耐磨性提出要求,因此在选用砂石料时应采用石英质母岩。其次,为了提高该层的刚度,颗粒的最大粒径可适当提高,粗颗粒含量增加。下层的作用偏重于保护,颗粒粒径应与基床填料匹配,使基床底层填料不能进入基床表层,同时要求渗透系数小,至少要小于4~10m/s。

如果不得已,只能采用经改良的黏性土作为基床底层填料时,需考虑在基床表层的底面铺设土工合成材料。如果基床底层部分采用粗颗粒渗水性填料,则不仅基床表层厚度可以减小,而且可以考虑采用一层。

5)基床表层的压实标准

高速铁路路基基床表层的压实标准如表2.4所示。

表2.4 基床表层的压实标准

注:基床表层的K 、E 、n三项指标要求同时检测,均必须30vd满足压实标准。

4.基床底层

高速铁路路基基床底层填料只能用A、B组填料或改良土,其压实标准如表2.5所示。

表2.5 基床底层压实标准

5.基床以下部分路堤

基床以下路堤宜选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料,其粒径级配应符合压实性能要求;当选用C组细粒土填料时,应根据填料性质进行改良。基床以下路堤压实标准应符合表的规定。

表2.6 基床以下路堤填料及压实标准

注:无砟轨道可采用K 或E 。当采用E 时,其控制标准为30v2v2E ≥45MPa且E /E ≤2.6。v2v2v1

路基工后沉降应符合下列规定:(1)无砟轨道路基工后沉降应符合扣件调整能力和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降不宜超过15mm;沉降比较均匀并且调整轨面高程后的竖曲线半径符合式(2.1)的要求时,允许的工后沉降为30mm。

式中,v 为铁路设计行车速度。sj

路基与桥梁、隧道或横向结构物交界处的工后沉降差不应大于5mm,不均匀沉降造成的折角不应大于1/1000。(2)有砟轨道路基工后沉降应符合表2.7要求。

表2.7 路基工后沉降控制标准

6.路堑基床

1)不易风化的硬质岩基床

应按以下规定进行处理:(1)铺设无砟轨道时,开挖至路基面,直接在开挖面上施做支承层或底座。(2)铺设有砟轨道时,开挖至路基面以下0.2m处,开挖面由路基中心向两侧设4%的横向排水坡,其上填筑级配碎石。(3)开挖面上的松动岩石应予清除。开挖面不平整处应采用强度等级不低于C25的混凝土嵌补。

2)软质岩、强风化的硬质岩及土质基床

应满足表2.4、表2.5的要求;基床范围内的地基应无P <1.5MPas或σ <0.18MPa的土层。不能满足时,应进行加固处理,并符合下列0规定:(1)基床表层应换填级配碎石并满足路堤基床表层填筑压实的要求。(2)天然地基满足基床底层土质要求时,可采取翻挖回填或加强碾压夯实的措施。(3)天然地基不满足基床底层土质要求时,可采取换填、地基改良或加固措施,换填范围应根据具体情况计算分析确定。(4)基床翻挖、换填或改良、加固处理时,应采取加强排水和防渗等措施,分层压实应执行基床相应部位标准。

3)膨胀土、湿陷性黄土等特殊土的基床部分

应视具体情况进行挖除换填、设置隔水防渗等措施,基床以下的膨胀土、湿陷性黄土等应在路基变形分析的基础上,采取封闭防水、排水或地基处理措施。

试读结束[说明:试读内容隐藏了图片]

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