京滬高速路基有關問題課件

1、二00八年五月 鐵道第四勘察設計院鐵道第四勘察設計院 一、路基變形控制一、路基變形控制 二、路基結構及要求二、路基結構及要求三、填料及填料改良三、填料及填料改良四、地基處理四、地基處理0 0、引言、引言 高速鐵路路基高速鐵路路基作為軌道的基礎，必須具有作為軌道的基礎，必須具有強度高、剛度大且縱強度高、剛度大且縱向變化均勻；長期動力穩(wěn)定性和耐久性向變化均勻；長期動力穩(wěn)定性和耐久性等特點，以確保列車高速、安全、等特點，以確保列車高速、安全、舒適、平順運行以，最大程度的減少維修工作量。舒適、平順運行以，最大程度的減少維修工作量。客運專線路基結構客運專線路基結構采用了多層結構系統(tǒng)，其標準也較普通鐵路采

2、用了多層結構系統(tǒng)，其標準也較普通鐵路有了顯著的提高。有了顯著的提高。相關規(guī)范、規(guī)程相關規(guī)范、規(guī)程對路基變形、基床結構、填料、地基條件及處對路基變形、基床結構、填料、地基條件及處理等均有明確規(guī)定和嚴格的要求理等均有明確規(guī)定和嚴格的要求。0 0、引言、引言 京滬高速鐵路全長1318km1318km；路基約占19 % 19 % ，約250km250km。 穿越海河、黃河、淮河、長江四大水系的中下游，途徑（北京-濟南）華北平原 、（濟南-徐州）魯中南低山丘陵及丘間平原 、（徐州-蚌埠）黃淮沖積平原及階地、（蚌埠-滁州）低山丘陵區(qū) 、（滁州-丹陽）長江及其支流河谷階地、（丹陽-上海)長江三角洲平原區(qū)。

3、0 0、引言、引言 由于軟土地基強度低，變性大且持續(xù)時間長由于軟土地基強度低，變性大且持續(xù)時間長, ,其沉降及穩(wěn)其沉降及穩(wěn)定控制是京滬高速路基建造的關鍵技術之一。定控制是京滬高速路基建造的關鍵技術之一。l 主要地基條件：軟土與松軟土地基、下蜀黏土地基、巖溶主要地基條件：軟土與松軟土地基、下蜀黏土地基、巖溶地基、黃土地基等地基、黃土地基等l 主要地基處理方法：水泥攪拌樁、主要地基處理方法：水泥攪拌樁、CFGCFG樁、旋噴樁、鋼筋混樁、旋噴樁、鋼筋混凝土預制管樁、灰土擠密樁、強夯、塑料排水板等凝土預制管樁、灰土擠密樁、強夯、塑料排水板等 l 主要填料類型：粉質黏土、粉土、黏土：粉質黏土、粉土、黏土

4、 、下蜀黏土、黃土、 軟巖及其風化物、硬質巖等 一、路基變形控制一、路基變形控制 路基的變形：路基的變形：l 路基地基及本體的壓密變形（工后沉降）路基地基及本體的壓密變形（工后沉降）l 路基基床的變形（彈性變形及塑性變形）路基基床的變形（彈性變形及塑性變形） 在軟弱地基上修筑客運專線，不僅要確保其穩(wěn)定性，還要對在軟弱地基上修筑客運專線，不僅要確保其穩(wěn)定性，還要對其變形進行嚴格控制，對地基采取相應的處理措施。其變形進行嚴格控制，對地基采取相應的處理措施。 1.1 1.1 工后沉降定義及組成工后沉降定義及組成一、路基變形控制一、路基變形控制 工后沉降是指路基建成后，路基面產(chǎn)生的沉降量，也稱為工后沉

5、降是指路基建成后，路基面產(chǎn)生的沉降量，也稱為“殘余沉降量殘余沉降量”。是由路基填土壓密沉降和地基土的殘余沉降組成。是由路基填土壓密沉降和地基土的殘余沉降組成。 路基填土壓密沉降與路堤填料和壓實質量有密切關系。主要路基填土壓密沉降與路堤填料和壓實質量有密切關系。主要通過填料、壓實度來控制。經(jīng)驗和實測資料表明，路堤填土壓密通過填料、壓實度來控制。經(jīng)驗和實測資料表明，路堤填土壓密沉降量約為路堤高度的沉降量約為路堤高度的0.10.30.10.3；且一般在路堤竣工后一年左右；且一般在路堤竣工后一年左右完成。設計計算中，路基填土的壓密沉降不予于考慮。完成。設計計算中，路基填土的壓密沉降不予于考慮。 因此，

6、軟土路基工后沉降，就是指鐵路交付運營后因此，軟土路基工后沉降，就是指鐵路交付運營后地基土的地基土的殘余沉降。殘余沉降。 一、路基變形控制一、路基變形控制 1.1 1.1 工后沉降定義及組組成工后沉降定義及組組成1.2 1.2 工后沉降控制標準工后沉降控制標準一、路基變形控制一、路基變形控制 l有碴軌道路基工后沉降量有碴軌道路基工后沉降量一般地段不應大于一般地段不應大于50mm;50mm;橋臺過渡段不應大于橋臺過渡段不應大于30mm30mm。l無碴軌道路基工后沉降量（主要受扣件可調整量控制）無碴軌道路基工后沉降量（主要受扣件可調整量控制）一般地段不應超過扣件允許的沉降調高量一般地段不應超過扣件允

7、許的沉降調高量15mm15mm；路橋或路隧交界處的差異沉降不應大于路橋或路隧交界處的差異沉降不應大于5mm5mm，路基與橋梁或隧道過渡段沉降造成的折角不應大于路基與橋梁或隧道過渡段沉降造成的折角不應大于1/10001/1000。有碴軌道工后沉降量控制標準的確定，綜合考慮了運營舒有碴軌道工后沉降量控制標準的確定，綜合考慮了運營舒適性、地基處理費用、適性、地基處理費用、 后期養(yǎng)護維修周期、費用及對線路后期養(yǎng)護維修周期、費用及對線路運營帶來的影響等因素，并參考了國外相關標準。運營帶來的影響等因素，并參考了國外相關標準。無碴軌道主要受結構允許變形控制。無碴軌道主要受結構允許變形控制。1.2 1.2 工

8、后沉降控制標準工后沉降控制標準當沉降比較均勻，調整軌面高程后豎曲線半徑滿足當沉降比較均勻，調整軌面高程后豎曲線半徑滿足R R0.4V0.4V2 2時，工后時，工后沉降可不大于沉降可不大于30mm30mm。一、路基變形控制一、路基變形控制 1.3 1.3 沉降計算與沉降評估沉降計算與沉降評估沉降估算沉降估算由于地層的不均勻性、參數(shù)選取的精度、計算方法的局限性，以及施由于地層的不均勻性、參數(shù)選取的精度、計算方法的局限性，以及施工過程的影響等因素，設計計算的沉降量及工后沉降量與實際沉降存在誤工過程的影響等因素，設計計算的沉降量及工后沉降量與實際沉降存在誤差，勘察設計階段的沉降計算只能是一種估算。差，

9、勘察設計階段的沉降計算只能是一種估算。 下圖為某路堤實測沉降過程曲線與理論沉降過程對比圖，實測值與計下圖為某路堤實測沉降過程曲線與理論沉降過程對比圖，實測值與計算值明顯有較大差別，其精度難以滿足客運專線高標準要求。算值明顯有較大差別，其精度難以滿足客運專線高標準要求。一、路基變形控制一、路基變形控制 150100500501001501999-11-072000-04-052000-09-022001-01-302001-06-292001-11-262002-04-252002-09-222003-02-192003-07-192003-12-162004-05-14時間沉降（cm） 荷載（

10、kPa）實測沉降過程線荷載理論計算過程線1.3 1.3 沉降估算與沉降評估沉降估算與沉降評估 沉降評估：沉降評估： 因此，施工期間的沉降觀測及評估是必須的，是確?？瓦\專因此，施工期間的沉降觀測及評估是必須的，是確?？瓦\專線路基，尤其是松軟土路基沉降得到有效控制的必須環(huán)節(jié)。線路基，尤其是松軟土路基沉降得到有效控制的必須環(huán)節(jié)。 沉降評估就是根據(jù)實測沉降觀測資料，利用數(shù)學方法，對后沉降評估就是根據(jù)實測沉降觀測資料，利用數(shù)學方法，對后期沉降速率、總沉降量、以及工后沉降值進行計算分析。確定是期沉降速率、總沉降量、以及工后沉降值進行計算分析。確定是否達到鋪軌條件。否達到鋪軌條件。 一、路基變形控制一、路基

11、變形控制 1.3 1.3 沉降計算與沉降評估沉降計算與沉降評估l 確定鋪軌時間確定鋪軌時間l 預測鋪軌時間預測鋪軌時間 在施工期任意時刻在施工期任意時刻TnTn時，可根據(jù)擬合曲線預測滿足工時，可根據(jù)擬合曲線預測滿足工 后沉降（后沉降（SS2 2) )的時間的時間t t2 2，指導下步施工計劃的安排。，指導下步施工計劃的安排。一、路基變形控制一、路基變形控制 SnntS2St32tt1ts0P1.3 1.3 沉降計算與沉降評估沉降計算與沉降評估l 過程控制過程控制 根據(jù)沉降觀測資料控制填土速率，防止施工期間地基失穩(wěn)、破根據(jù)沉降觀測資料控制填土速率，防止施工期間地基失穩(wěn)、破壞，及時評價地基加固措施

12、的有效性。壞，及時評價地基加固措施的有效性。一、路基變形控制一、路基變形控制 l 作為預測運營期間可能的維修工作量和周期的參考依據(jù)。作為預測運營期間可能的維修工作量和周期的參考依據(jù)。1.4 1.4 沉降評估方法及精度沉降評估方法及精度 一、路基變形控制一、路基變形控制 雙曲線法雙曲線法t/(st/(st t-s-s0 0)=+t st=)=+t st=s s0+1/+t S=0+1/+t S=s s0+1/0+1/式中式中 s0:s0:初期沉降量（初期沉降量（t=0t=0）；）；st-tst-t時刻沉降量；由實測的時刻沉降量；由實測的t t/(/(stst- -s s0)0)t t的擬合直線，

13、求得直線的截距的擬合直線，求得直線的截距和斜率和斜率 tPs(0,s )(t,s)s0t0ts -st=tan t 00時間起點時間起點t0t0對結果影響顯著，一般取荷載穩(wěn)定對結果影響顯著，一般取荷載穩(wěn)定3 3個月后為宜個月后為宜。1.4 1.4 沉降評估方法及精度沉降評估方法及精度 一、路基變形控制一、路基變形控制 PstmtsB(t ,s )00t0實測沉降曲線自拐點實測沉降曲線自拐點B(t0,s0)B(t0,s0)點開始，近似采用指數(shù)曲點開始，近似采用指數(shù)曲線延伸。指數(shù)曲線方程可由下式表示（式中線延伸。指數(shù)曲線方程可由下式表示（式中常數(shù)；常數(shù)；tmtm與與tt相應的中點時間）：相應的中點

14、時間）：指數(shù)曲線法指數(shù)曲線法 00ln1lntssttsm00tttessss由實測的由實測的ln(s/tln(s/t）和）和tmtm的擬合直線，求得直線的截距和的擬合直線，求得直線的截距和斜率，聯(lián)立解得斜率，聯(lián)立解得和最終沉降量，并可求得任意時間的沉降和最終沉降量，并可求得任意時間的沉降量量stst: : 恒載時間的長短對計算結果影響很大，恒載時間的長短對計算結果影響很大，恒載期越長，計算得出的結果誤差越小。時恒載期越長，計算得出的結果誤差越小。時間起點間起點t0t0對結果影響顯著，一般取停載對結果影響顯著，一般取停載3 3個個月后為宜。指數(shù)曲線法的推算結果較實值偏月后為宜。指數(shù)曲線法的推算

15、結果較實值偏小。小。 1.4 1.4 沉降評估方法及精度沉降評估方法及精度 一、路基工程變形控制一、路基工程變形控制 三點法（對數(shù)曲線法）三點法（對數(shù)曲線法） 從實測的早期從實測的早期s st t曲線上選擇停止加荷后的三個時間曲線上選擇停止加荷后的三個時間t1t1、t2t2、t3t3，要求，要求t2-t1=t3-t2,t2-t1=t3-t2,并且并且t2-t1t2-t1，t3-t2t3-t2這樣盡可能大些。這樣盡可能大些。同時，同時，t3t3應盡可能取在應盡可能取在s st t曲線的末端?？傻米罱K沉降量曲線的末端?？傻米罱K沉降量（以上各式的時間（以上各式的時間t t均應從修正的零點均應從修正的

16、零點0 0算起）：算起）： 2312232123ssssssssssst dt tesess 1231212ln1ssssttPst12tt300s12ss3ts1.4 1.4 沉降評估方法及精度沉降評估方法及精度 推算精度：推算精度：不同推算精度產(chǎn)生影響。根據(jù)（地基加固方法、沉不同推算精度產(chǎn)生影響。根據(jù)（地基加固方法、沉降觀測時間的長短以及初始時間的選擇等都會對預測結果產(chǎn)生影響。降觀測時間的長短以及初始時間的選擇等都會對預測結果產(chǎn)生影響。軟土路基預留沉降量控制研究報告軟土路基預留沉降量控制研究報告（鐵四院周全能）對華東地（鐵四院周全能）對華東地區(qū)區(qū)3838處軟土工點，實測沉降曲線，采用不同推

17、算方法預測結果與一處軟土工點，實測沉降曲線，采用不同推算方法預測結果與一年后實際沉降值對比結果：年后實際沉降值對比結果：一、路基變形控制一、路基變形控制 方法方法地基處理地基處理雙曲線法雙曲線法（% %）沉降速率法沉降速率法 （% %）三點法三點法（% %）AsaokaAsaoka法法（% %）指數(shù)法指數(shù)法（% %）復合地基復合地基 6.7 6.7 5.9 5.9 9.5 9.5 8.5 8.5固結排水固結排水 4.1 4.1 7.0 7.0 5.5 5.5 7.3 7.3 7.9 7.9工后沉降推算方法誤差1.4 1.4 沉降評估方法及精度沉降評估方法及精度 沉降觀測重點沉降觀測重點：軟土、

18、松軟土地段、過渡段、其他不良地質地段等。主要觀：軟土、松軟土地段、過渡段、其他不良地質地段等。主要觀測路肩面沉降，地基必須進行代表性沉降觀測。測路肩面沉降，地基必須進行代表性沉降觀測。 對于無碴軌道，路堤均應進行沉降觀測，觀測斷面間距一般為對于無碴軌道，路堤均應進行沉降觀測，觀測斷面間距一般為5050。測量精度：測量精度：1mm1mm曲線回歸的相關系數(shù)：曲線回歸的相關系數(shù)：0.920.92預測時間：預測時間：S(t)/S(t=)75% S(t)/S(t=)75% S(t) S(t)預測時觀測值預測時觀測值 S(t=)S(t=)預測的最終沉降值預測的最終沉降值 間隔不少于間隔不少于3 3個月時間

19、兩次預測最終沉降量差值：個月時間兩次預測最終沉降量差值：8mm8mm一、路基變形控制一、路基變形控制 1.4 1.4 沉降評估方法及精度沉降評估方法及精度 上圖為京滬高速昆山試驗段塑排水板超載預壓加固軟土地基采用上圖為京滬高速昆山試驗段塑排水板超載預壓加固軟土地基采用雙曲線法推算目前荷載水平下工后沉降值為雙曲線法推算目前荷載水平下工后沉降值為3cm3cm。一、路基變形控制一、路基變形控制 超載預壓超載預壓卸載后再加載沉降推算過程較為復雜，從理論上講，只卸載后再加載沉降推算過程較為復雜，從理論上講，只要工作荷載不大于超載，其工后沉降值就不會大于超載條件下的推算值，要工作荷載不大于超載，其工后沉降

20、值就不會大于超載條件下的推算值，可滿足工后沉降標準。但也有例外，主要是由于超載高度、超載時間不夠，可滿足工后沉降標準。但也有例外，主要是由于超載高度、超載時間不夠，推算精度引起的。推算精度引起的。 040801201602003-3-312003-7-292003-11-262004-3-252004-7-232004-11-20時間(年月日) 荷載(kPa)荷載(kPa)-100-80-60-40-2002003-3-312003-7-292003-11-262004-3-252004-7-232004-11-20沉降(cm)沉降板(左線中心）沉降板(線路中心）沉降板(右路肩）2 2 路基面

21、動變形路基面動變形路基面變形路基面變形是由列車動荷載引起的基床變形，它對乘車舒是由列車動荷載引起的基床變形，它對乘車舒適度、軌道平順性的日常養(yǎng)護維護等影響極大。路基設計采取了適度、軌道平順性的日常養(yǎng)護維護等影響極大。路基設計采取了多層結構及強化基床表層措施，控制路基面動變形。多層結構及強化基床表層措施，控制路基面動變形。路基面的變形直接反映了路基的綜合剛度，與路基結構類路基面的變形直接反映了路基的綜合剛度，與路基結構類型、基床表層厚度、基床底層剛度有關。型、基床表層厚度、基床底層剛度有關。動變形與列車軸重、行動變形與列車軸重、行車速度、軌道狀態(tài)、以及基床結構、填料，壓實度等關系密切。車速度、軌

22、道狀態(tài)、以及基床結構、填料，壓實度等關系密切。一、路基變形控制一、路基變形控制 動應力動應力與軸重和行速度關系與軸重和行速度關系 d=0.26P(1+V) (d=0.26P(1+V) (規(guī)范）規(guī)范）2 2 路基面動變形路基面動變形一、路基變形控制一、路基變形控制 相關的室內、現(xiàn)場試驗，及實車試驗結果表明，目前我國所采相關的室內、現(xiàn)場試驗，及實車試驗結果表明，目前我國所采用的基床結構及標準，其動力響應值可滿足客運專線高速運行用的基床結構及標準，其動力響應值可滿足客運專線高速運行的要求（的要求（實測彈性變形值小于實測彈性變形值小于1mm1mm ；塑性變形值小于塑性變形值小于5mm5mm）路基基床室

23、內動載試驗（西南交大）路基基床室內動載試驗（西南交大）路基基床現(xiàn)場動載試驗（鐵科院）路基基床現(xiàn)場動載試驗（鐵科院）2 2 路基面動變形路基面動變形 基床表面動應力與軸重關系基床表面動應力與軸重關系 一、路基變形控制一、路基變形控制 2 2 路基面動變形路基面動變形 基床表面動應力與車速的關系：基床表面動應力與車速的關系：一、路基變形控制一、路基變形控制 2 2 路基面動變形路基面動變形 基床動應力與基床動變形的關系基床動應力與基床動變形的關系一、路基變形控制一、路基變形控制 2 2 路基面動變形路基面動變形一、路基變形控制一、路基變形控制 室內模型試驗（西南交大）數(shù)據(jù)表明，當基床厚度從室內模型

24、試驗（西南交大）數(shù)據(jù)表明，當基床厚度從0.70.7m m減少至減少至0.3m0.3m時，在相同動應力水平下，基床表層動變形增加時，在相同動應力水平下，基床表層動變形增加3 34%4%，基床底層頂面動變形增加，基床底層頂面動變形增加103%103%、動應力增加、動應力增加67%67%?；脖韺雍穸葘恿憫档挠绊懟脖韺雍穸葘恿憫档挠绊? 2 路基面動變形路基面動變形一、路基變形控制一、路基變形控制 不同應力水平對塑性變形的影響不同應力水平對塑性變形的影響 路基基床承受的是高速列車長期動荷載，大量試驗證明土體在長期路基基床承受的是高速列車長期動荷載，大量試驗證明土體在長期動荷載反復作用下

25、，其塑性變形也隨之增大，當動應力值大于某一定動荷載反復作用下，其塑性變形也隨之增大，當動應力值大于某一定值值（臨界動應力）（臨界動應力）時，隨著震動次數(shù)的增加，塑性變形將逐步發(fā)展直時，隨著震動次數(shù)的增加，塑性變形將逐步發(fā)展直至破壞。至破壞。2 2 路基面動變形路基面動變形一、路基變形控制一、路基變形控制 不同應力水平對塑性變形的影響不同應力水平對塑性變形的影響00.511.522.533.544.5110100100010000100000加載次數(shù)n塑性應變%95kpa100kpa110kpa115kpa135kpa170kpa50Kpa 下圖：不同應力水平下花崗巖風化物填料累計塑性變形與重復

26、加下圖：不同應力水平下花崗巖風化物填料累計塑性變形與重復加載關系曲線（西南交大）。表明該類填料在本試驗條件下的臨界動載關系曲線（西南交大）。表明該類填料在本試驗條件下的臨界動應力應力95kpa95kpa左右。左右。2 2 路基面動變形路基面動變形一、路基變形控制一、路基變形控制 不同含水量對塑性變形的影響不同含水量對塑性變形的影響含水量（含水量（% %）塑性應變回歸方程塑性應變回歸方程100100萬次加載時萬次加載時預測累積應變預測累積應變（% %）100100萬次加載時萬次加載時2.32.3米厚的風米厚的風化花崗巖基床預測最大累積化花崗巖基床預測最大累積塑性變形（塑性變形（mmmm）13.7

27、813.78Y=0.0799Ln(x)-0.0047Y=0.0799Ln(x)-0.00471.101.1025.325.310.0710.07Y=0.0114Ln(x)-0.0068Y=0.0114Ln(x)-0.00680.150.153.53.510.0710.07（90%90%的的壓實度）壓實度）Y=0.0262Y=0.0262* *Ln(X)+0.0008Ln(X)+0.00080.360.368.38.38.168.16Y=0.0126Lnx+ 0.008Y=0.0126Lnx+ 0.0080.180.184.24.2備注：回歸方程中備注：回歸方程中X X代表加載次數(shù)，代表加載次數(shù)

28、，Y Y代表塑性應變（代表塑性應變（% %）；）； 最大動應力為最大動應力為50Kpa50Kpa2 2 路基面動變形路基面動變形一、路基變形控制一、路基變形控制 不同底層填土的影響不同底層填土的影響基床底層填料為粉土基床底層填料為粉土基床底層填料為改良土基床底層填料為改良土 寧啟線試驗工點（鐵科院）基床底層為粉土時的塑性變形寧啟線試驗工點（鐵科院）基床底層為粉土時的塑性變形值是基床底層為改良土時的值是基床底層為改良土時的4 4倍。倍。 1 1、路基標準橫斷面路基標準橫斷面 二、路基結構及要求二、路基結構及要求路基基床由表層與底層組成。表層級配碎石或級配砂礫石厚路基基床由表層與底層組成。表層級配

29、碎石或級配砂礫石厚0.7m0.7m（無碴：（無碴：0.4m0.4m）；）；k k3030190Mpa/m190Mpa/m；E EV2V2120Mpa,120Mpa,；E EVdVd55MN/m,n55MN/m,n1818?；驳讓雍窕驳讓雍?.3m2.3m，K K3030110-150Mpa/m110-150Mpa/m，E EV2V260Mpa60Mpa 1 1、路基標準橫斷面路基標準橫斷面 二、路基結構及要求二、路基結構及要求2 . 直線地段道床板頂面設1 % 的橫坡，曲線地段道床板等厚。4 . 除注明外圖中單位以m m 計。3 . 曲線地段在路基的基床表面超高。圖中曲線地段以超高1 5

30、0 m m 繪制。3 : 1支承層 H B L支承層 H B L級配碎石- 7 9 7- 4 9 7- 2 5 7- 7 9 7級配碎石瀝青混凝土瀝青混凝土厚7 c m瀝青混凝土厚7 c m3 : 1說明：1 . 路基上雙塊式無碴軌道的結構高為7 9 7 m m 。1 4 0 01 7 0 04 3 0 05 0 0 04 3 0 01 4 0 01 7 0 0470470直線路堤地段無碴軌道橫斷面圖排水管= 0 . 1 5 m4 . 除注明外圖中單位以m m 計。2 . 直線地段道床板頂面設1 % 的橫坡，曲線地段道床板等厚。3 . 曲線地段在路基的基床表面超高。圖中曲線地段以超高1 5 0

31、 m m 繪制。1 . 路基上雙塊式無碴軌道的結構高為7 9 7 m m 。說明：S 0 = 0支承層 H B L支承層 H B L級配碎石瀝青混凝土厚7 c m瀝青混凝土厚7 c m+ 1 5 0+ 1 5 0S 0 = 01501504 3 0 05 0 0 04 3 0 03 4 0 03 4 0 02 8 0 02 8 0 01 3 6 0 0520470曲線路堤地段無碴軌道橫斷面圖雙 塊 式1 1、路基標準橫斷面路基標準橫斷面 二、路基結構及要求二、路基結構及要求C 4 0 級- 7 5 6混 凝 土 底 座0C 4 0 級0- 7 5 6- 4 5 6- 2 1 6- 7 5 6級

32、 配 碎 石瀝 青 混 凝 土厚 7 c m瀝 青 混 凝 土厚 7 c m瀝 青 混 凝 土級 配 碎 石1 5 0 01 2 0 01 5 0 01 2 0 04704704 3 0 04 3 0 01 3 6 0 05 0 0 0軌 道 板C A混 凝 土 底 座防 水 保 護 層基 床 表 層砂 漿 調 整 層直 線 路 堤 地 段 板 式 軌 道 橫 斷 面 圖3 . 軌 頂 至 橋 面 保 護 層 表 面 的 軌 道 結 構 高 為 7 5 6 m m 。2 . 道 床 板 的 尺 寸 ： 長 、 寬 、 高 分 別 為 5 0 0 0 m m 、 2 4 0 0 m m 、 1

33、9 0 m m 。 底 座 寬 3 0 0 0 m m ， 高 為 3 0 0 m m 。 C A 砂 漿 層 厚 5 0 m m 。4 . 減 振 型 板 式 軌 道 的 C A 砂 漿 層 由 5 0 m m 減 為 4 0 m m ， 混 凝 土 底 座 由 3 0 0 m m 改 為 2 9 0 m m ， 在 軌 道 板 下 貼 2 0 m m 減 振 墊 。6 . 除 注 明 外 圖 中 單 位 以 m m 計 。5 . 曲 線 地 段 在 路 基 的 基 床 表 層 超 高 。1 . 路 基 上 板 式 無 碴 軌 道 由 軌 道 板 、 C A 砂 漿 、 凸 形 擋 臺 、

34、底 座 組 成 。說 明 ：曲線路堤地段板式軌道橫斷面圖說明：1 . 路基上板式無碴軌道由軌道板、C A 砂漿、凸形擋臺、底座組成。5 . 曲線地段在路基的基床表層超高。6 . 除注明外圖中單位以m m 計。S 0 = 0S 0 = 0+ 1 5 0+ 1 5 04701 3 6 0 04 3 0 05 0 0 04 3 0 0150150厚7 c m瀝青混凝土厚7 c m瀝青混凝土排水管= 0 . 1 5 m級配碎石2 4 0 0混凝土底座混凝土底座4 . 減振型板式軌道的C A 砂漿層由5 0 m m 減為4 0 m m ，混凝土底座由 3 0 0 m m 改為2 9 0 m m ，在軌道

35、板下貼2 0 m m 減振墊。2 . 道床板的尺寸：長、寬、高分別為5 0 0 0 m m 、2 4 0 0 m m 、1 9 0 m m 。底座寬3 0 0 0 m m ，高為3 0 0 m m 。C A 砂漿層厚5 0 m m 。3 . 軌頂至橋面保護層表面的軌道結構高為7 5 6 m m 。板 式1 1、路基標準橫斷面路基標準橫斷面 二、路基結構及要求二、路基結構及要求二、路基結構及要求二、路基結構及要求2 2、過渡段過渡段 路橋過渡段主要結構型式：路橋過渡段主要結構型式：滲水墻直徑Ts-1005.02.0充填混凝土0.5200mm透水軟管5%碎石加 水泥基床以下路堤0.72.3基床底層

36、基床表層滲 水 墻直 徑充 填 C15混 凝 土I100mm軟 式 透 水 管I級 配 碎 石 摻 5%水 泥基 床 表 層級 配 碎 石 摻 5%水 泥中 粗 砂級 配 碎 石基 床 底 層基 床 以 下 路 堤橋 臺正梯形倒梯形二次過渡二、路基結構及要求二、路基結構及要求2 2、過渡段過渡段充填混凝土基床底層基床表層2.0涵頂距路肩1.5m時涵頂距路肩1.5m時基床底層基床表層2.0充填混凝土級配碎石或級配砂礫石級配碎石或級配砂礫石其他過渡段形式涵洞-路堤過渡路塹-路堤過渡路塹-隧道過渡二、路基結構及要求二、路基結構及要求2 2、過渡段過渡段 Track support rigidity

37、variationSNCF/SYSTRA Design15171921232527-1.04.09.014.019.024.0Distance to the bridge (m)rigidity (MPa/m)功能：功能：滲 水 墻直 徑充 填 C15混 凝 土I100mm軟 式 透 水 管I級 配 碎 石 摻 5%水 泥基 床 表 層級 配 碎 石 摻 5%水 泥中 粗 砂級 配 碎 石基 床 底 層基 床 以 下 路 堤橋 臺控制不同結構物間沉降差異。剛度過渡二、路基結構及要求二、路基結構及要求2 2、過渡段過渡段不同地基處理過渡及工序安排二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質

38、量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 路基質量檢測方法路基質量檢測方法 路基質量檢測：路基質量檢測：采用壓實度與力學指標雙控檢測。采用壓實度與力學指標雙控檢測。主要目的：主要目的：評價路基的強度、抗變形能力評價路基的強度、抗變形能力（K30K30、Ev2Ev2、CBRCBR、回彈模量等均是評價路基這種能力的指標，或參數(shù)、回彈模量等均是評價路基這種能力的指標，或參數(shù)) )。歐洲各國采用歐洲各國采用KhKh，Ev2Ev2控制，日本采用控制，日本采用KhKh、K30K30控制控制路基的（縱向）路基的（縱向）均勻性均勻性（包括填料及壓實度）控制是路基質量（包括填料及壓實度）控制是路基質量控制

39、的重要內容。主要通過填料、攤鋪厚度、含水量、壓實機控制的重要內容。主要通過填料、攤鋪厚度、含水量、壓實機械和碾壓遍數(shù)（法國采用械和碾壓遍數(shù)（法國采用Q/SQ/S控制）等控制）等全過程控制全過程控制其壓實度、其壓實度、均勻性，同時配合其他檢測方法。均勻性，同時配合其他檢測方法。 國別國別項目項目中國中國日本日本法國法國德國德國200-250200-250300-350300-350200-300200-300200200200200壓實系數(shù)壓實系數(shù)KhKh基床表層基床表層1.01.01.031.030.950.951.01.01.01.0基床底層基床底層0.950.950.950.950.950

40、.950.950.950.970.97本體本體0.900.900.900.900.900.900.900.900.970.97地基系數(shù)地基系數(shù)K30K30(Mpa/m)(Mpa/m)基床表層基床表層190190190190170170基床底層基床底層110-150110-150110-150110-15070-11070-110本體本體90-13090-13090-13090-130變形模量變形模量 Ev2(Mpa)Ev2(Mpa)基床表層基床表層12012012012080808080基床底層基床底層50506060本體本體50504545變形模量變形模量Evd(Mpa)Evd(Mpa)基床

41、表層基床表層55555050基床底層基床底層35-5035-50本體本體3535二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 各國鐵路路基壓實控制標準各國鐵路路基壓實控制標準 二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 ksREs)1 (57. 12ksREs)1 (57. 12K K3030K30=s/S(Mpa/m) K30=s/S(Mpa/m) 地基系數(shù)地基系數(shù)K30K30實際上是一個地基剛度系數(shù)。實際上是一個地基剛度系數(shù)。K30K30值可以轉值可以轉換成模量。換成模量。Es=1.5

42、7(1-v2)RKs Es=1.57(1-v2)RKs 式中：式中：R-R-板的半徑；板的半徑； -泊松系數(shù)；泊松系數(shù)；ks -ks -Westergaard -Westergaard 系數(shù)；系數(shù)；Ks=30/75Ks=30/75K30K30二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 00.10.20.30.40.51.02.03.0(01,S2(2)(02,S2(2)沉降 S（mm）應力0（MPa）E EV2V2 Ev2= 1.5Ev2= 1.5r r1/1/（a1 + a2a1 + a20max0max）(Mpa) (Mpa) 采用直徑

43、為采用直徑為30cm30cm的荷載板一次的荷載板一次加載、卸載后，二次加載測得的應力加載、卸載后，二次加載測得的應力位移曲線上位移曲線上0.30.30 0max max 和和 0.70.70 0maxmax之間的位移割線斜率。通過二次多項式方程計算得到之間的位移割線斜率。通過二次多項式方程計算得到. .0E(彈性模量）Es(變形模量）Ev2Er(回彈模量）二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 E Ev2v2，K K3030通過平板載荷試驗獲得通過平板載荷試驗獲得l 均是土體強度的表征指均是土體強度的表征指l 適用于填料粒徑不大于載荷板

44、適用于填料粒徑不大于載荷板1/41/4填土壓實質量檢測填土壓實質量檢測 路基壓實質量控制必須采用雙指標控制（路基壓實質量控制必須采用雙指標控制（KhKh或或n n； E Ev2v2或或K K3030）l 雙指標控制的必要性雙指標控制的必要性 l 主控指標主控指標 KhKhl E Ev2v2指標檢測時的指標檢測時的 E Ev2v2/E/Ev1v1值間接驗證壓實度。一般控制在值間接驗證壓實度。一般控制在 2.3-3.02.3-3.0二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 路基填筑質量控制其他要求路基填筑質量控制其他要求A1, C1A1(*)

45、設 備方 法P1P2P3V1V2V3V4V5VP1VP2VP3VP4VP5SP1SP2PQ3PQ4Q/S0.0800.1200.1800.0550.0850.1250.1650.2050.0550.0850.1650.2050.2650.0700.1000.065e0.300.450.600.250.350.300.500.350.650.400.800.250.300.300.350.400.250.400.20(1)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)0(1)低 壓 實 力V5.05.05.02.02.54.02.55.02.55.02.52.03.04

46、.05.05.08.08.01.0標 準 3N4445534342454222443Q/L40060090011021550031582541510255151102556601025132556080065Q/S0.0450.065 0.0950.0400.0650.0850.1000.040 0.085 0.100 0.130 0.040 0.070e0.250.350.450.250.300.400.300.500.300.600.250.300.300.300.200.3000(2)(2)(2)(2)(2)(2)00中 等 壓 實力V5.05.05.02.02.52.03.52.04.

47、02.02.02.53.54.08.08.0標 準 2N6657574636743355Q/L2253254758016513030017040020080215350520320560Q/S0.035 0.0500.0250.0400.0500.0650.025 0.050 0.065 0.0850.035e0.200.300.200.300.300.400.300.450.200.300.300.300.25000000高 壓 實 力V5.05.02.02.02.52.03.02.02.02.02.53.08.0標 準 1N6688685786548Q/L17525050801251001

48、9513050100165255280Q/SeVNQ/L(m)(m)(km/h)-(m3/h.m)(*) 要 求 的 最 大 粒 徑 2/3 壓 實 層 厚 度(1) 檢 查 設 備 的 通 過 性(2) 在 施 工 日 可 能 有 雨 時 ， 對 壓 實 面 的 處 理 ， 可 將 壓 實 面 整 平 幾 公 分 或 使 用 另 一 類 型 的 碾 壓 機 ， 以 便 達 到 所 要 求 的 壓 實 效 果 。0設 備 類 型不 適 合填填 料料 壓壓 實實 應應 用用 表表 舉舉 例例A1, C1A1(*)設 備方 法P1P2P3V1V2V3V4V5VP1VP2VP3VP4VP5SP1SP

49、2PQ3PQ4Q/S0.0800.1200.1800.0550.0850.1250.1650.2050.0550.0850.1650.2050.2650.0700.1000.065A1, C1A1(*)設 備方 法P1P2P3V1V2V3V4V5VP1VP2VP3VP4VP5SP1SP2PQ3PQ4Q/S0.0800.1200.1800.0550.0850.1250.1650.2050.0550.0850.1650.2050.2650.0700.1000.065e0.300.450.600.250.350.300.500.350.650.400.800.250.300.300.350.400.

50、250.400.20(1)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)0(1)低 壓 實 力V5.05.05.02.02.54.02.55.02.55.02.52.03.04.05.05.08.08.01.0標 準 3N44455343424e0.300.450.600.250.350.300.500.350.650.400.800.250.300.300.350.400.250.400.20(1)(1)(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(2)(2)(2)0(1)低 壓 實 力V5.05.05.02.02.54.02.55.02.55.02.52.03

51、.04.05.05.08.08.01.0標 準 3N4445534342454222443Q/L40060090011021550031582541510255151102556601025132556080065Q/S0.0450.065 0.0950.0400.0650.0850.1000.040 0.085 0.100 0.130 0.040 0.07054222443Q/L40060090011021550031582541510255151102556601025132556080065Q/S0.0450.065 0.0950.0400.0650.0850.1000.040 0.08

52、5 0.100 0.130 0.040 0.070e0.250.350.450.250.300.400.300.500.300.600.250.300.300.300.200.3000(2)(2)(2)(2)(2)(2)00中 等 壓 實力V5.05.05.02.02.52.03.52.04.02.02.02.53.54.08.08.0標 準 2N6657574636743355e0.250.350.450.250.300.400.300.500.300.600.250.300.300.300.200.3000(2)(2)(2)(2)(2)(2)00中 等 壓 實力V5.05.05.02.02

53、.52.03.52.04.02.02.02.53.54.08.08.0標 準 2N6657574636743355Q/L2253254758016513030017040020080215350520320560Q/S0.035 0.0500.0250.0400.0500.0650.025 0.050 0.065 0.0850.035eQ/L2253254758016513030017040020080215350520320560Q/S0.035 0.0500.0250.0400.0500.0650.025 0.050 0.065 0.0850.035e0.200.300.200.300.3

54、00.400.300.450.200.300.300.300.25000000高 壓 實 力V5.05.02.02.02.52.03.02.02.02.02.53.08.0標 準 1N66886857865480.200.300.200.300.300.400.300.450.200.300.300.300.25000000高 壓 實 力V5.05.02.02.02.52.03.02.02.02.02.53.08.0標 準 1N6688685786548Q/L175250508012510019513050100165255280Q/SeVNQ/L(m)(m)(km/h)-(m3/h.m)(*

55、) 要 求 的 最 大 粒 徑 2/3 壓 實 層 厚 度(1) 檢 查 設 備 的 通 過 性(2) 在 施 工 日 可 能 有 雨 時 ， 對 壓 實 面 的 處 理 ， 可 將 壓 實 面 整 平 幾 公 分 或 使 用 另 一 類 型 的 碾 壓 機 ， 以 便 達 到 所 要 求 的 壓 實 效 果 。0設 備 類 型不 適 合Q/L175250508012510019513050100165255280Q/SeVNQ/L(m)(m)(km/h)-(m3/h.m)(*) 要 求 的 最 大 粒 徑 2/3 壓 實 層 厚 度(1) 檢 查 設 備 的 通 過 性(2) 在 施 工 日

56、 可 能 有 雨 時 ， 對 壓 實 面 的 處 理 ， 可 將 壓 實 面 整 平 幾 公 分 或 使 用 另 一 類 型 的 碾 壓 機 ， 以 便 達 到 所 要 求 的 壓 實 效 果 。0設 備 類 型不 適 合填填 料料 壓壓 實實 應應 用用 表表 舉舉 例例法國法國Q/SQ/S法（壓實能法）：（法（壓實能法）：（ Q/SQ/S壓實能量和材料數(shù)量的比率，壓實能量和材料數(shù)量的比率，Q Q：土量（厚度）、土量（厚度）、S S在相同時間里碾壓設備碾壓填料面積（碾壓次在相同時間里碾壓設備碾壓填料面積（碾壓次數(shù)）數(shù)）e e填料壓實厚度、填料壓實厚度、V V碾壓設備速度、碾壓設備速度、N N

57、荷載系數(shù)荷載系數(shù)二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準路基填筑質量控制其他要求路基填筑質量控制其他要求瑞典瑞典CMVCMV法（壓實計法）：該方法通過安裝在振動壓路機振動輪上法（壓實計法）：該方法通過安裝在振動壓路機振動輪上的傳感器測試振動輪的反應來評價壓實質量。目前北歐一些國家使的傳感器測試振動輪的反應來評價壓實質量。目前北歐一些國家使用，并納入了有關規(guī)范。用，并納入了有關規(guī)范。 二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 路基填筑質量控制其他要求路基填筑質量控制其他要求l 不同填料

58、的填層之間必須滿足太沙基過濾原則，即：上部填土及下部填土之間應滿足D154d85D154d85的要求。 l 規(guī)范規(guī)定當基床級配碎石與上部道床碎石及下部填土不能滿足此項要求時，基床表層應采用顆粒級配不同的雙層結構，或在基床底層表面鋪設土工合成材料。但當下部填土為改良土時，可不受此項規(guī)定限制。二、路基結構及要求二、路基結構及要求3 3、路基質量主要檢測方法及標準路基質量主要檢測方法及標準 路基壓實質量連續(xù)監(jiān)測法路基壓實質量連續(xù)監(jiān)測法瑞典瑞典CMVCMV法壓實計生產(chǎn)廠家已給出不同填料的法壓實計生產(chǎn)廠家已給出不同填料的CMVCMV值的變化范圍，現(xiàn)值的變化范圍，現(xiàn)場還需要根據(jù)與常規(guī)試驗對比，得到場還需要

59、根據(jù)與常規(guī)試驗對比，得到CMVCMV與壓實度、模量等關系。與壓實度、模量等關系。71.0120100806040290E=2.100=DHV-19.796-09-23r=0.73CMV100130.0500(MPa)E300L150200ProJect:ARLHack to neml:Lsc250Range:011/000-014/900Layer:SUB-BASEPlot:Rl1+P687245311 1、各國路基填料分類各國路基填料分類 三、填料及填料改良三、填料及填料改良 目前各國及我國工程界各部門對于土質分類法尚無統(tǒng)一完整的體系。目前各國及我國工程界各部門對于土質分類法尚無統(tǒng)一完整的體

60、系。土質分類主要依據(jù)：土顆粒組成及特征土質分類主要依據(jù)：土顆粒組成及特征( (不均勻系數(shù)不均勻系數(shù)CuCu和曲率系數(shù)和曲率系數(shù)Cc)Cc)、土的塑性指標（液限、塑性指數(shù)）、土中有機質含量等。土的塑性指標（液限、塑性指數(shù)）、土中有機質含量等。巖石：強度、抗風化能力、風化程度等。巖石：強度、抗風化能力、風化程度等。 德國、法國等（根據(jù)細粒含量）：粗顆土填料、混合土填料、細粒土填德國、法國等（根據(jù)細粒含量）：粗顆土填料、混合土填料、細粒土填料三大類。料三大類。中國（根據(jù)粗顆粒含量）：碎石土、砂類土、細粒土填料三大類。中國（根據(jù)粗顆粒含量）：碎石土、砂類土、細粒土填料三大類。日本：粗粒土和細粒土兩大類