高速铁路(客运专线)路基施工特点及技术手段.ppt

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1、高速铁路高速铁路(客运专线客运专线)路基施工特点及技术手段路基施工特点及技术手段一、高速铁路路基技术特点一、高速铁路路基技术特点二、客运专线路基地基处理控制要点二、客运专线路基地基处理控制要点三、路基工程沉降观测与评估三、路基工程沉降观测与评估四、路基工程填筑作业关键点四、路基工程填筑作业关键点五、改良土施工关键控制点五、改良土施工关键控制点六、过渡段及作业关键控制点六、过渡段及作业关键控制点七、客运专线铁路路基施工质量检测技术七、客运专线铁路路基施工质量检测技术八、关于膨胀土路基八、关于膨胀土路基九、支挡结构九、支挡结构目目 录录一、高速铁路路基技术特点一、高速铁路路基技术特点1、高速铁路路

2、基技术特点 随着铁路向高速化发展，随着铁路向高速化发展，路基标准及施工状况是直接路基标准及施工状况是直接影响列车高速、平稳、舒适和安全的技术指标影响列车高速、平稳、舒适和安全的技术指标，主要体现，主要体现在以下几个方面：在以下几个方面：u1）路基填筑质量标准高；）路基填筑质量标准高；u2）路基机床表明采用级配碎石强化结构；）路基机床表明采用级配碎石强化结构；u3）路、桥及横向构筑物间设过渡段；）路、桥及横向构筑物间设过渡段；u4）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；u5）路基动态设计；）路基动态设计；u6）路基质量评估；）路基质量评估；u7）地基处理种类多。）地基处理种类

3、多。一、高速铁路路基技术特点一、高速铁路路基技术特点2、高速铁路路基要求 由于我国以往的铁路行车速度慢，由于我国以往的铁路行车速度慢，对路基的要求不高，对路基的要求不高，长期以来对路基工程的重视程度不够长期以来对路基工程的重视程度不够，随着早期，随着早期秦沈客运秦沈客运专线专线的建设，人们对路基的研究和重视程度也在逐步提高。的建设，人们对路基的研究和重视程度也在逐步提高。目前，路基在铁路工程中已明确被作为目前，路基在铁路工程中已明确被作为“土工结构物土工结构物”来来看待。作为高速铁路的看待。作为高速铁路的“土工结构物土工结构物”，对其要求主要有，对其要求主要有以下四个方面：以下四个方面：u1）

4、基床的强度高、刚度大；）基床的强度高、刚度大；u2）地基沉降很小或没有沉降；）地基沉降很小或没有沉降；u3）路基刚度纵向平顺变化；）路基刚度纵向平顺变化；u4）良好的耐久性。良好的耐久性。基床的强度高、刚度大 传统普速铁路路基是以传统普速铁路路基是以强度控制强度控制设计，而对于高速铁路，设计，而对于高速铁路，变形控制变形控制是是路基工程设计的主要控制因素。因为路基工程设计的主要控制因素。因为在强度破坏前，可能已出现了不容许在强度破坏前，可能已出现了不容许的过大变形。的过大变形。严格控制路基变形和沉降主要包括三个方面：列车行驶中路基面产生的弹性变形；列车行驶中路基面产生的弹性变形；长期行车引起的

5、基床累积下沉；长期行车引起的基床累积下沉；路基本体填土及地基的压缩及固结沉降。路基本体填土及地基的压缩及固结沉降。工后沉降的概念：工后沉降的概念：设计的路基工程工后沉降设计的路基工程工后沉降值值指路基工程完成后的累计沉降量。指路基工程完成后的累计沉降量。沉降评估预测的工后沉降沉降评估预测的工后沉降量量15mm要求是指铺要求是指铺轨完成后发生的累计沉降量。轨完成后发生的累计沉降量。严格控制路基变形和沉降路基上铺设无砟轨道的核心问题是沉降控制。无砟轨道对沉降变形，尤其是不均匀沉降特别敏感。由于对沉降控制的要求较高，而影响因素较多，沉降控制已完全超出了处理方法的计算精度。故规定的工后沉降已不再是最初

6、设计的预留值，是一个允许出现的误差值。由于无砟轨道对不均匀沉降的严格要求，预留沉降会导致路基与桥隧很难协调，只有在共同追求不产生工后沉降的基础上才能实现较好的过渡，即零沉降。工后沉降实际上就是零沉降控制基础上的允许偏差。路基刚度的均匀性 列车速度越高，要求路基的刚度越大，弹性变形越小。但刚度过大也会使列车振动加大，也不能平稳运行。路基刚度的不平顺则会给轨道造成动态不平顺，所以，要求路基在线路纵向做到刚度均匀、变化缓慢，不允许刚度突变。为此，需要设置许多过渡段。同时为保证刚度的均匀性，还要注意以下两点：u1、轨道几何平顺性、轨道几何平顺性u2、静态平顺与动态平顺、静态平顺与动态平顺路基基床结构

7、有砟轨道基床有表层和底层组成，表层厚度为0.7m，底层厚度为2.3m。一般情况下，基床表层由510cm厚的沥青混凝土和6065cm厚的级配碎石组成。无砟轨道路基表层厚度与无砟轨道的混凝土支承层或混凝土底座的总厚度不应小于0.7m，底层厚度为2.3m，同时支承层或底座外路基面应设防水层，采用510CM沥青混凝土或C25混凝土。在德国铁路规范中，相当于有砟轨道的机床部分是从素混凝土持力层算起的。在持力层的级配碎石顶面为平面，级配碎石采用KG2，要求渗透系数Kf510-5m/s。而有砟轨道采用KG1时要求的渗透系数Kf110-6m/s。地基处理的目的是为了提高地基承载力，减少地基沉降，有时也为了地基

8、处理的目的是为了提高地基承载力，减少地基沉降，有时也为了减少地基的渗透性。当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时，减少地基的渗透性。当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时，就要对天然地基进行处理形成人工地基。由各种地基处理方法获得的人工就要对天然地基进行处理形成人工地基。由各种地基处理方法获得的人工地基可以分为三类：地基可以分为三类：一类一类是对天然地基土体全部进行物理压密，如排水固是对天然地基土体全部进行物理压密，如排水固结法、强夯法、原位压实法等。结法、强夯法、原位压实法等。另一类另一类是换填法，比如用改良土或优质填是换填法，比如用改良土或优质填料换填一定的厚度形成地基。料换填

9、一定的厚度形成地基。还有一类还有一类就是由插入的材料与天然地基土体就是由插入的材料与天然地基土体形成复合地基；近年来，国内外学者在进一步研究竖向增强体和水平向增形成复合地基；近年来，国内外学者在进一步研究竖向增强体和水平向增强体的特点的基础上，为充分发挥桩间土的承载能力，提出了强体的特点的基础上，为充分发挥桩间土的承载能力，提出了桩网复合结桩网复合结构或桩网复合地基结构，作为复合地基而构或桩网复合地基结构，作为复合地基而建立了相应的理论并应用于工程建立了相应的理论并应用于工程实践，取得了较好的效果。实践，取得了较好的效果。二、高速铁路路基地基处理要点二、高速铁路路基地基处理要点地基处理的分类地

10、基处理的分类换填法换填法压密法压密法复合地基复合地基真空预压、插塑板或沙井类（排水固结）真空预压、插塑板或沙井类（排水固结）强夯、冲击碾压、重型碾压类强夯、冲击碾压、重型碾压类堆载预压和排水固结联合使用堆载预压和排水固结联合使用散体桩复合，如碎石桩、砂桩等散体桩复合，如碎石桩、砂桩等柔性桩复合，如石灰（土）桩、旋喷桩、粉喷桩柔性桩复合，如石灰（土）桩、旋喷桩、粉喷桩刚性桩复合，如刚性桩复合，如CFG桩、预制管桩等桩、预制管桩等用优质填料或改良土用优质填料或改良土桩网结构桩网结构 在柔性或刚性桩复合地基顶铺设土在柔性或刚性桩复合地基顶铺设土工格栅，提高地基的复合效果工格栅，提高地基的复合效果 真

11、空联合堆载预压是从简单堆载预压传统地基处理方法发展起来的。真空联合堆载预压是从简单堆载预压传统地基处理方法发展起来的。具有加速固结、缩短工期、不控制填土速率、不需要预压土方等优点。具有加速固结、缩短工期、不控制填土速率、不需要预压土方等优点。真空管路真空联合堆载预压真空联合堆载预压真空预压现场 桩网复合结构是在地基处理过程中，下部土体得到竖向增强体桩网复合结构是在地基处理过程中，下部土体得到竖向增强体“桩桩”的加强形成复合地基加固区，在桩顶得到水平向增强体的加强形成复合地基加固区，在桩顶得到水平向增强体“网网”的加强形成的加强形成复合地基加固区，使网复合地基加固区，使网桩桩土三者协同作用，整体

12、共同承担上部荷载。土三者协同作用，整体共同承担上部荷载。具有沉降变形小而且完成快、工后沉降较易控制、稳定性高、施工方便等具有沉降变形小而且完成快、工后沉降较易控制、稳定性高、施工方便等优点优点 桩网结构桩网结构地基处理控制要点地基处理控制要点 1.强夯施工控制要点强夯施工控制要点 （1）必须认真核查）必须认真核查夯锤的重量和提夯锤的重量和提升高度升高度，确保夯击能量满足设计要，确保夯击能量满足设计要求。求。（2）强夯过程中若发现因坑底倾强夯过程中若发现因坑底倾斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑斜而造成夯锤歪斜时，应及时将坑底整平。底整平。（3）强夯施工中，每个夯点的夯强夯施工中，每个夯点的夯击次数

13、、每击的夯沉量、夯击间隔击次数、每击的夯沉量、夯击间隔时间及施工步骤应符合设计要求。时间及施工步骤应符合设计要求。（4）强夯施工结束强夯施工结束24周后，对周后，对地基及时进行检测。地基及时进行检测。（5）低能量满夯的搭接不得小于低能量满夯的搭接不得小于四分之一夯锤直径。四分之一夯锤直径。（6）强夯施工中必须加强安全管理）强夯施工中必须加强安全管理地基处理控制要点地基处理控制要点 强夯检测：重强夯检测：重点是检查有效加固点是检查有效加固深度应满足设计要深度应满足设计要求，有效深度范围求，有效深度范围内地基土应满足：内地基土应满足：标贯击数修正后的标贯击数修正后的N63.510，粘性土，粘性土P

14、s1.2MPa，砂类，砂类土土Ps5.0MPa，地，地基承载力基承载力00.15MPa，检测，检测方法和频次应符合方法和频次应符合相关规定。相关规定。地基处理控制要点地基处理控制要点 2.浆体喷射搅拌桩浆体喷射搅拌桩（1）严格控制搅拌机钻头下沉和提升速）严格控制搅拌机钻头下沉和提升速度、供浆与停浆时间、下钻深度、度、供浆与停浆时间、下钻深度、喷浆高程及停浆面。喷浆高程及停浆面。（2）全桩身必须进行复搅，桩端必须原全桩身必须进行复搅，桩端必须原位喷浆搅拌一定时间，以保证成桩位喷浆搅拌一定时间，以保证成桩质量。质量。（3）成桩过程中，如因故停浆，在初凝成桩过程中，如因故停浆，在初凝前继续施工时必须

15、重叠接桩，接桩前继续施工时必须重叠接桩，接桩长度不得小于长度不得小于0.5m。（4）浆体喷射搅拌桩应完整性、均匀性，浆体喷射搅拌桩应完整性、均匀性，桩身无侧限抗压强度不得小于桩身无侧限抗压强度不得小于1.2MPa。完工后。完工后28d，再检测桩桩，再检测桩桩径方向径方向14处、桩长范围内垂直钻处、桩长范围内垂直钻孔取芯，观察其完整性、均匀性，孔取芯，观察其完整性、均匀性，拍摄取出芯样的照片，取不同深度拍摄取出芯样的照片，取不同深度的三个试样作无侧限抗压强度试验。的三个试样作无侧限抗压强度试验。地基处理控制要点地基处理控制要点 3.灰土挤密桩灰土挤密桩（1）按照选定的配比在现场采取）按照选定的配

16、比在现场采取措施保证拌合均匀。混合料措施保证拌合均匀。混合料的含水量应满足土料的最优的含水量应满足土料的最优含水量，其允许偏差不得大含水量，其允许偏差不得大于于2%。（2）混合料装填前，应夯实孔底，混合料装填前，应夯实孔底，之后向孔内分层填筑拌合均之后向孔内分层填筑拌合均匀的灰土，匀的灰土，夯锤的落距和松夯锤的落距和松填厚度应符合试桩确定的施填厚度应符合试桩确定的施工参数工参数(一般一般2530cm).桩顶桩顶夯填高度应大于设计标高夯填高度应大于设计标高15cm。（3）成桩成桩24h内采取轻型动力触内采取轻型动力触探仪对成桩质量进行检测，探仪对成桩质量进行检测，用轻型动力触探击数用轻型动力触探击数N10与与现场试验确定的干密度进行现场试验确定的干密度进行对比，其压实系数对比，其压实系数K0.93。地基处理控制要点地基处理控制要点 4.CFG桩桩 CFG桩是桩是水泥粉煤灰碎石桩水泥粉煤灰碎石桩的简称，目前已属于刚性桩的范畴，的简称，目前已属于刚性桩的范畴，CFG桩复合地基是在总结碎石桩地基加固法的缺点基础上逐步发展起来的一种桩复合地基是在总结碎石桩地基加固法的缺点基础上逐步发展起来的一种