鐵路路基過渡段的設(shè)計與施工PPT課件

.,鐵路路基過渡段的設(shè)計與施工,.,暫規(guī)的規(guī)定,客運專線設(shè)計暫規(guī)規(guī)定在路堤與橋梁、橫向結(jié)構(gòu)物、路塹的連接處應(yīng)設(shè)置過渡段。這是原鐵路路基設(shè)計規(guī)范所沒有的內(nèi)容。,.,設(shè)置過渡段的必要性（1）,列車高速運行對軌道的平順性有很高的要求，否則高速運行就不可能實現(xiàn)。路基是軌道的基礎(chǔ)，自然對路基的不平順也必須有嚴格的限制。路基不平順有兩種形態(tài)：1.路基的動態(tài)不平順由于橋梁、涵洞、隧道都是混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)彈性模量，動剛度遠大于路基填土。也即軌道基礎(chǔ)的動剛度在線路縱向存在很大的差異，從而導(dǎo)致列車通過交界處會對軌道產(chǎn)生沖擊，反過來又使列車產(chǎn)生大的振動，造成列車運行條件惡化，車輛、軌道結(jié)構(gòu)壽命降低，并使乘坐舒適度降低。這就是所謂的軌道基礎(chǔ)的動態(tài)不平順。,.,產(chǎn)生動態(tài)不平順的原理圖,.,2.路基的靜態(tài)不平順由于在橋臺、涵洞一般有沉降量很小的樁基礎(chǔ)或擴大基礎(chǔ)，隧道、挖方地段則不是在巖層中就是在土質(zhì)較好的地層中，沉降量很小，即使有也能在較短的時間內(nèi)完成。而路基地段，特別是軟弱地基地段上的路基工后沉降量較大，而且需要較長的時間才能完成。因此在交界處會產(chǎn)生沉降差，它與列車運行與否沒有關(guān)系，因此是靜態(tài)的。即所謂的靜態(tài)不平順，幾何狀態(tài)的不平順。,設(shè)置過渡段的必要性（2）,.,設(shè)置過渡段的必要性（3）,由于上述兩個原因，在路橋、路涵、路隧，甚至填方與挖方交界的兩側(cè)都會存在靜態(tài)與動態(tài)的不平順，它會導(dǎo)致列車通過交界處會對軌道產(chǎn)生沖擊。而且，其嚴重性隨列車運行速度的提高而加重。因此，為了減少鐵路線路的不平順，客運專線路基需要設(shè)置一定長度的過渡段。,.,列車通過橋梁時的振動實測,1996年京九線上行車速4560km/h,.,列車通過橋梁時的振動實測,1996年京九線下行車速4560km/h,.,減少過渡段不平順的措施,1.在軌道結(jié)構(gòu)上采取措施增加路基側(cè)的軌道剛度或降低橋梁側(cè)軌道剛度，如鋪設(shè)長軌枕、鋪設(shè)護軌、增加橋梁、隧道一側(cè)的軌下彈性等2.在路基結(jié)構(gòu)上采取措施增加路基剛度和減小剛度突變，如采用碎石、改良土等剛性大的材料填筑、鋪設(shè)大板、土工格室等3.減少路基側(cè)的工后沉降如采用工后沉降小的樁基、復(fù)合地基等措施,.,碎石過渡的理論依據(jù),目前規(guī)范推薦的過渡方式是用碎石代替填土，提高路基側(cè)彈性模量，較少與橋梁、涵洞、路塹之間的模量差異的辦法。計算分析結(jié)果表明，彎沉值隨地基變形模量的增大而減小，隨上層(級配碎石)厚度增加而降低。當(dāng)級配碎石層厚度在60-80cm時，彎沉值在3-4mm之間。當(dāng)碎石層厚度超過300cm時，彎沉值可控制在1.5mm以內(nèi)。如果考慮到碎石材料模量的非線性,彎沉值降得還要更明顯。,.,路橋過渡段的設(shè)置,1.原高速暫規(guī)的路橋過渡段,過渡段的長度：,h臺后路堤高度（m)a常數(shù)35m臺后20m范圍內(nèi)基床表層級配碎石中可摻入適量水泥。表層以下級配碎石應(yīng)分層填筑。壓實標(biāo)準與級配如后。,.,路橋過渡段的設(shè)置,2.現(xiàn)客運專線（250350km/h）暫規(guī)的路橋過渡段,1）過渡段長度按下式確定：或20m兩者中取大值（延長1倍自由）式中：L過渡段長度（m）；H臺后路堤高度（m）；h基床表層厚度（m）；，常數(shù)（35m）。2）臺尾過渡段路堤可按以下方式設(shè)計：在與橋臺連接的20m范圍內(nèi)基床表層的級配碎石內(nèi)摻入適量的水泥，表層以下以級配碎石分層填筑，與級配碎石連接段用A、B土填筑（見下圖）。,.,過渡段級配碎石的級配,注：顆粒中針狀、片狀碎石含量不大于20；質(zhì)軟、易碎的碎石含量不得超過10；黏土團及有機物含量不得超過2。,.,路涵過渡段,路堤與橫向結(jié)構(gòu)物（立交框構(gòu)、箱涵等）連接處，應(yīng)設(shè)置過渡段（見下圖）。過渡段填料及壓實標(biāo)準同前。橫向建筑物頂至軌底高度小于1.5m時，過渡段設(shè)置方式同路橋過渡段。橫向建筑物頂面以上路堤以及兩側(cè)20m范圍內(nèi)基床表層填筑級配碎石并摻入適量水泥。,.,路堤與路塹過渡段,1當(dāng)路堤與路塹連接處為堅硬巖石時，在路塹一側(cè)應(yīng)順原地面縱向開挖臺階，臺階高度為0.6m左右，并應(yīng)在路堤一側(cè)設(shè)置過渡段。其填料和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足設(shè)計要求。2當(dāng)路堤與路塹連接處為軟質(zhì)巖石或土質(zhì)路塹時，應(yīng)順原地面縱向挖成12的坡面，坡面上開挖臺階，臺階高度為0.6m左右。其開挖部分應(yīng)采用相鄰路堤同樣填料填筑。,a）硬質(zhì)巖石堤塹過渡方式,b）軟質(zhì)巖或土質(zhì)路塹時堤塹過渡方式,.,1土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強風(fēng)化硬質(zhì)巖路塹與隧道連接地段，應(yīng)設(shè)置長度不小于20m的過渡段；2過渡段應(yīng)采用漸變厚度的混凝土或摻入適量水泥級配碎石填筑。,路塹與隧道過渡段,.,1應(yīng)優(yōu)先安排軟土地基地段過渡段路堤的填筑施工。2過渡段的橋臺、涵洞等建筑物的基坑應(yīng)以混凝土回填或以碎石分層填筑，并用小型振動設(shè)備碾壓?；靥罟ぷ鞅仨氃陔[蔽工程驗收合格后才能進行。3過渡段級配碎石施工與基床表層基本相同。分層填筑壓實，每層的壓實厚度不應(yīng)大于30cm，最小壓實厚度不宜小于15cm，具體的攤鋪厚度及碾壓遍數(shù)應(yīng)按工藝試驗確定的工藝參數(shù)進行控制。每壓實層路拱坡面應(yīng)符合設(shè)計要求，無積水現(xiàn)象。,過渡段施工的一般要求,.,4過渡段級配碎石和與其連接段的A、B組填料填層應(yīng)與相鄰的路堤及錐體同時施工，并將過渡段與連接路堤的碾壓面按大致相同的水平分層高度同步填筑并均勻壓實。在填筑壓實過程中，應(yīng)保證橋臺、橫向結(jié)構(gòu)物穩(wěn)定、無損傷。5路橋過渡段地基采用打入樁、擠密樁等加固時，宜先進行打入樁和擠密樁等施工，再進行橋涵的樁基施工。,過渡段施工的一般要求,.,路堤與橋臺過渡段施工,1路堤與橋臺過渡段填料和結(jié)構(gòu)形式應(yīng)滿足設(shè)計要求?；脖韺右韵录壟渌槭芭_后20m范圍內(nèi)基床表層的級配碎石中應(yīng)按設(shè)計摻適量水泥。加入水泥的級配碎石混合料宜在2h內(nèi)使用完畢。2過渡段路堤應(yīng)與橋臺錐體和相鄰路堤同步填筑。并將過渡段與連接路堤的碾壓面按大致相同的水平分層高度同步填筑并均勻壓實。3橋臺后2.0m范圍外大型壓路機能碾壓到的部位應(yīng)采用大型壓路機械碾壓，大型壓路機碾壓不到的部位及在臺后2.0m范圍內(nèi)應(yīng)采用小型振動壓實設(shè)備進行壓實。填料的松鋪厚度不宜大于20cm，碾壓遍數(shù)應(yīng)通過工藝試驗確定。,.,1橫向結(jié)構(gòu)物兩端的過渡段填筑必須對稱進行，并應(yīng)與相鄰路堤同步施工。2涵洞頂部兩端大型壓路機能碾壓到的部位，其填筑施工與一般填土施工相同；靠近橫向結(jié)構(gòu)物的部位，應(yīng)平行于橫向結(jié)構(gòu)物進行橫向碾壓。大型壓路機碾壓時，不得影響結(jié)構(gòu)物的穩(wěn)定。3橫向結(jié)構(gòu)物的頂部填土厚度小于1m時，不得采用大型振動壓路機進行碾壓。4大型壓路機碾壓不到的部位應(yīng)用小型振動壓實設(shè)備分層進行碾壓，填料的松鋪厚度不宜大于20cm，碾壓遍數(shù)應(yīng)通過試驗確定。5加入水泥的級配碎石混合料宜在2h內(nèi)使用完畢。,路堤與橫向結(jié)構(gòu)物過渡段填筑,.,壓實標(biāo)準：150MPa/m，50MPa，孔隙率n28。臺后基坑應(yīng)以混凝土回填或以碎石分層填筑壓實。路堤基底原地面用振動碾壓實，并使60MPa/m。,過渡段級配碎石的壓實標(biāo)準,.,施工單位每壓實一層抽樣檢驗孔隙率各3點，其中距路基兩側(cè)填筑級配碎石邊線1m處左、右各1點，路基中部1點；每填高約30cm抽樣檢驗動態(tài)變形模量3點，其中1點必須靠近橋臺或橫向結(jié)構(gòu)物邊緣處；每填高約60cm抽樣檢驗地基系數(shù)K30或變形模量Ev22點，其中距路基兩側(cè)