鐵道工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)高速鐵路黃土路基沉降分析及控制

1、鐵道工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)-高速鐵路黃土路基沉降分析及控制鐵道工程技術(shù)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)題 目：高速鐵路路基沉降分析及控制學(xué) 校：專 業(yè)：學(xué) 號(hào)：姓 名：指導(dǎo)教師：日 期:摘 要高速鐵路代表了世界鐵路現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢(shì)，是21世紀(jì)交通運(yùn)輸?shù)闹卮蟪晒?，是人類的共同?cái)富。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，交通運(yùn)輸需求激增abstracthigh-speed railway represents the railway modernization development trend in the 21st century, is the important achievement of transportation, i

2、s the common wealth of mankind. along with the rapid development of economy, the transportation demand, china railway pdl surge has entered a rapid development construction period，due to the high speed railway running speed, the technical standard of roadbed, strict control of subgrade settlement of

3、 deformation and has become the biggest characteristic of pdl roadbed. the most obvious harm, roadbed deformation of the biggest problems is the embankment settlement. embankment settlement control is one which involves many factors, has large uncertainties of engineering problems.embankment settlem

4、ent including sub grade construction settlement and post-construction settlement, post-construction settlement risk, particularly serious harm,this paper from the nature and characteristics of loess embankment settlement, the reason and harm, the control measures of embankment settlement and roadbed

5、 settlement mechanism, control of sub grade settlement after the necessity, steps and measures, and the characteristics of measures, embankment settlement calculation, monitoring of embankment settlement.key words： embankment settlement control mode settlement calculation detectio目 錄第1章 緒論11.1 選題背景及

6、意義11.2 我國(guó)鐵路路基現(xiàn)狀11.3 黃土10. 黃土的顆粒組成會(huì)及結(jié)構(gòu)2. 黃土的多孔性2. 黃土的濕陷性與變形特性3. 黃土的結(jié)構(gòu)性問(wèn)題4第2章 路基沉降42.1 路基沉降4. 路基沉降的原因42.2 路基不均勻沉降的影響和危害6. 路基不均勻沉降對(duì)鋪軌施工的影響6. 路基對(duì)稱將對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)的危害62.3 客運(yùn)專線無(wú)砟軌道路基填筑的壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)62.4 客運(yùn)專線無(wú)砟軌道路基沉降的控制要求82.41 沉降控制標(biāo)準(zhǔn)82.4 .2客運(yùn)專線無(wú)砟軌道路基的填料要求8第3章 路基沉降的控制及計(jì)算113.1 影響路基沉降的因素6. 影響沉降穩(wěn)定的自然因素11. 影響沉降穩(wěn)定的人為因素113.2 濕陷性黃土路

7、基處理方法及效果評(píng)價(jià)8. 試驗(yàn)段工程地基處理方法8. 地基處理效果方法8. 濕陷性黃土路基的沉降控制措施83.3 路基工后沉降14. 路基工后沉降組成分析14. 工后沉降控制的重要性與特點(diǎn)153.4 控制工后沉降的主要途徑15. 加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)及明確控制標(biāo)準(zhǔn)16. 重視黃土地質(zhì)核查163.5 工后沉降的控制步驟16. 施工前的控制措施16. 施工過(guò)程中的控制措施17. 加強(qiáng)路基沉降分析與預(yù)測(cè)17. 做好路基沉降觀測(cè)183.6地基設(shè)計(jì)18. 樁網(wǎng)地基設(shè)計(jì)19.1 cfg樁樁網(wǎng)復(fù)合地基19.2 灰土樁樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)24. 樁板結(jié)構(gòu)26.1 整體構(gòu)造分析27.2 結(jié)構(gòu)幾何尺寸優(yōu)化27.3 承臺(tái)板設(shè)計(jì)28.4

8、 托梁設(shè)計(jì)28.5 樁基設(shè)計(jì)29. ddc樁32.1 適用性及沉降控制機(jī)理分析32.2 沉降計(jì)算模式33.3 復(fù)合地基下部土體的沉降33. 水泥土擠密樁35.1 水泥土其它影響因素及有關(guān)性能研究35.2 水泥土擠密樁的加固原理363.7 地基沉降計(jì)算36. 地基沉降計(jì)算基本原理36. cfg樁的沉降計(jì)算36. 樁板樁基承載力、沉降計(jì)算39第4章 路基沉降監(jiān)測(cè)404.1 路基沉降監(jiān)測(cè)的目的404.2 路基沉降的監(jiān)測(cè)內(nèi)容及要求40. 沉降觀測(cè)基本要求41. 路基沉降監(jiān)測(cè)的技術(shù)要求424.3 合理選擇觀測(cè)設(shè)備。434.4 觀測(cè)元件埋設(shè)說(shuō)明434.5 沉降觀測(cè)操作要求444.6 沉降觀測(cè)時(shí)間、頻率44

9、4.7 沉降觀測(cè)資料的應(yīng)用45第5章 結(jié)論與展望475.1 結(jié)論475.2 展望47參考文獻(xiàn)48致謝49第1章 緒論1.1 選題背景及意義我國(guó)幅員遼闊，鐵路經(jīng)過(guò)的地區(qū)比較復(fù)雜，路基作為鐵路的重要組成部分，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車荷載及各種附加力的基礎(chǔ)，路基本體必須有足夠的強(qiáng)度和一定范圍內(nèi)的變形，所以作為承載高速鐵路的基礎(chǔ)路基的設(shè)計(jì)得到越來(lái)越廣泛的重視，把路基作為土工結(jié)構(gòu)物來(lái)設(shè)計(jì)的理念在路基設(shè)計(jì)中逐步得到體現(xiàn),在一般情況下，路基給工程帶來(lái)的主要難題是沉降變形及其各種處理措施條件下的固結(jié)問(wèn)題，所以路基沉降變形問(wèn)題是高速鐵路設(shè)計(jì)中所要考慮的主要控制因素。為了確保列車安全、平穩(wěn)運(yùn)行，路基必須具有強(qiáng)度高

10、，剛度大、穩(wěn)定性、耐久性好，不易變形等優(yōu)良特性。隨著我國(guó)既有線大面積提速改造及快速鐵路、高速鐵路的修建，如何解決路基沉降這個(gè)屢屢出現(xiàn)的問(wèn)題就被提上日程。1.2 我國(guó)鐵路路基現(xiàn)狀長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)新建鐵路沒(méi)有把路基當(dāng)成土工結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)待，而普遍冠名為土石方。在“重橋隧，輕路基，重土石方數(shù)量，輕質(zhì)量”的傾向下，路基翻漿冒泥、下沉、邊坡坍滑、滑坡等病害經(jīng)常發(fā)生，使新建鐵路交付運(yùn)營(yíng)多年仍不能達(dá)到設(shè)計(jì)速度與質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益較差。運(yùn)營(yíng)鐵路路基技術(shù)狀態(tài)不佳，強(qiáng)度低，穩(wěn)定性差，嚴(yán)重威脅鐵路運(yùn)輸和安全，已成為鐵路運(yùn)輸?shù)闹饕∪醐h(huán)節(jié)。如今，全國(guó)鐵路網(wǎng)已相繼完成四次提速，開(kāi)發(fā)了一批最高運(yùn)行速度為140160km/h

11、的“快速列車”。運(yùn)營(yíng)時(shí)速為200km的秦沈客運(yùn)專線的建成通車，使我國(guó)鐵路路基設(shè)計(jì)施工水平有了較大幅度的提高，極大地促進(jìn)了路基工程的進(jìn)步。1.3 黃土通常將具有以下特性的土稱為黃土；顏色以黃色、褐黃色為主，有時(shí)呈灰黃色；顆粒組成以粉粒 0.050.005mm 為主，含量一般在60%以上；有肉眼可見(jiàn)的大孔隙、較大孔隙，一般在1.0mm左右；富含碳酸鹽；垂直節(jié)理發(fā)育。公路工程中，根據(jù)黃土沉積年代不同，可將黃土分為新黃土 如馬蘭黃土q3、q4 、老黃土 離石黃土q12、q22 、紅色黃土 午城黃土q1 三類；根據(jù)黃土的濕陷性又分為濕陷性黃土和非濕陷性黃土。. 黃土的顆粒組成會(huì)及結(jié)構(gòu)黃土的顆粒組成以粉粒

12、為主，其含量可達(dá)50%以上，其中粗粉粒 0.050.01mm 含量大于細(xì)粉粒 0.010.005 mm 含量。黃土中的粘粒、細(xì)粉粒和腐殖質(zhì)膠體，大部分被膠結(jié)成集?；蚋≡谏傲＜按址哿５谋砻妫蚓奂诖箢w粒間的接觸點(diǎn)處。黃土中的粉粒和集粒共同構(gòu)成了支承結(jié)構(gòu)的骨架，較大的砂?！敖痹诮Y(jié)構(gòu)體中由于其排列比較疏松，接觸連接點(diǎn)少，構(gòu)成了一定數(shù)量的架空孔在結(jié)構(gòu)體中，而在接觸連接處沒(méi)有或只有少量的膠結(jié)物質(zhì)。常見(jiàn)的膠結(jié)物質(zhì)有聚集在連接點(diǎn)處的粘粒，易溶鹽及沉積在該處的caco3、mgco3等。研究表明，黃土的粉粒含量越大，其孔隙比越大，干密度越小，其濕陷性越明顯。粘粒的存在對(duì)濕陷性有抑制作用，當(dāng)粘粒含量大于300

13、.01mm的顆粒對(duì)濕陷性的影響更加明顯。. 黃土的多孔性黃土中的孔隙，呈垂直或傾斜的管狀，以垂直為主，上、下貫通，其內(nèi)壁附有白色的膠結(jié)物，一般為caco3,這種膠結(jié)對(duì)黃土起著加固作用。一般將黃土的孔隙分為以下三類：大孔隙，直徑約0.51.omm，肉眼就可辯識(shí)；細(xì)孔隙，是架空結(jié)構(gòu)中大顆粒的粒間孔隙，肉眼看不見(jiàn)，可在放大鏡下觀察到：毛細(xì)孔隙，由大顆粒與附在其表面上的小顆粒所形成的粒間孔隙，肉眼更看不見(jiàn)。由這三種孔隙形成了黃土的高孔隙性，故又將黃土稱為“大孔隙土”。黃土孔隙率一般在3560l-l，即飽和度愈低，土的濕陷性愈強(qiáng)，土的濕陷性隨著飽和度的增大而降低。表1-1 飽和度sr與濕陷系數(shù)6s的關(guān)系

14、 飽和度 濕陷系數(shù)范圍濕陷系數(shù)中值300.090.1370.12030400.040.1180.08640500.020.1000.06050600.020.0840.04607000.0600.037000.03.%黃土的壓縮性反映黃土地基在外荷載作用下產(chǎn)生壓縮變形的大小，主要取決于土的密實(shí)程度和含水量，三者的關(guān)系見(jiàn)表l-2。表1-2 黃土變形模量與含水量和孔隙比的關(guān)系土類含水量（%）孔隙率（%）變形模量（mpa）黃土1017474822.532.068464822.028.0814474919.022.01218434510.040.0222545488.01.5253040457.01.

15、33種類型，即地下水側(cè)向補(bǔ)給、降雨補(bǔ)給、地表水側(cè)向補(bǔ)給。其動(dòng)態(tài)變化及潛蝕作用影響到土體中的有效應(yīng)力分布、土體的結(jié)構(gòu)特征和土體強(qiáng)度從而導(dǎo)致路基的不均勻沉降。2.2 路基不均勻沉降的影響和危害. 路基不均勻沉降對(duì)鋪軌施工的影響路基不均勻沉降會(huì)增加施工難度和施工強(qiáng)度，在鋪軌時(shí)需要再度調(diào)整路基整體的高度使其達(dá)到統(tǒng)一，因扣減可調(diào)整量很小并要預(yù)先填高一定量為工后沉降留有空間以便達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，還要考慮未來(lái)行車后各不同時(shí)間段各路段不同土質(zhì)以及路橋過(guò)渡段不同沉降量。. 路基對(duì)稱將對(duì)高鐵運(yùn)營(yíng)的危害路基是路面的基礎(chǔ),路基不均勻沉降必然會(huì)引起路面的不平整,導(dǎo)致路面產(chǎn)生許多病害,主要表現(xiàn)為坑凹、起拱、波浪、接縫臺(tái)階、碾

16、壓車轍、橋頭或涵洞兩端路面沉降、橋梁伸縮縫的跳車等,破壞了線路平順通暢，不僅難以滿足客運(yùn)專線高速行駛的要求,而且還會(huì)加大運(yùn)輸成本,增加運(yùn)輸時(shí)間,增加養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用，減少使用壽命，降低社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，降低旅客舒適度，危及行車安全等。2.3 影響路基沉降的因素. 影響沉降穩(wěn)定的自然因素.1 地形地形不僅影響路線的選定與線形設(shè)計(jì)也影響到路基設(shè)計(jì)。平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢(shì)不同，各區(qū)的水和溫度的情況也不相同。平原區(qū)地勢(shì)平坦，地面水易于積聚，地下水水位較高，因此路基需要保持一定的最小填土高度，力求不低于自然區(qū)劃和土質(zhì)所規(guī)定的臨界高度：丘陵區(qū)地勢(shì)起伏，山嶺區(qū)地勢(shì)陡峭。如果排水設(shè)計(jì)不當(dāng)，或地質(zhì)情況不良，易降低路基

17、的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，出現(xiàn)水毀、邊坡坍方、路堤沿山坡的滑動(dòng)等壞現(xiàn)象。.2 氣候氣候條件，如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、年蒸發(fā)量、風(fēng)向和風(fēng)力等，都影響路基水溫情況。在一年之中氣候有季節(jié)性的變化，因此路基水溫情況也隨之變化。氣候還受地形的影響，例如山頂與山腳、山南與山北，就有所不同。即所謂“小區(qū)地形與小區(qū)氣候”因此路基水溫情況也有所差異。大氣的溫度變化使路基的溫度也發(fā)生相應(yīng)的變化并造成土基內(nèi)不同深度處溫度出現(xiàn)差異。在溫度差的影響下，土基中的水分以液態(tài)或氣態(tài)由熱處向冷處轉(zhuǎn)移，并積聚或凝結(jié)在該處。從而使土基中的濕度分布發(fā)生變化特別是在季節(jié)性冰凍地區(qū)，濕度積聚現(xiàn)象更為嚴(yán)重。.3 水文地質(zhì)水文條件指地面徑

18、流、河流洪水位、常水位及其排泄條件、有無(wú)積水和積水期的長(zhǎng)短以及河岸的沖刷和淤積情況等。水文地質(zhì)條件指地下水位、地下水移動(dòng)情況、有無(wú)泉水、層間水等。所有這些。都會(huì)影響路基的穩(wěn)定性，如處理不當(dāng)，往往會(huì)導(dǎo)致路基出現(xiàn)各種病害. 影響沉降穩(wěn)定的人為因素.1 荷載作用作用于路基的荷載有路面路基的自重 靜載 和機(jī)車的輪重 動(dòng)載 。靜載在土基內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力隨深度的增加而增加；相反，動(dòng)載在土基內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力隨深度的增加而減少。且車型不同動(dòng)載在土基內(nèi)部的應(yīng)力作用深度也不相同。隨著交通運(yùn)輸?shù)呐畈l(fā)展，交通量逐年增長(zhǎng)，在很大程度上影響路基的穩(wěn)定性。.2 施工方法正確的施工方法也是保證路基穩(wěn)定性的重要因素。就土質(zhì)路堤而

19、言，既要選擇良好的土填筑路基，同時(shí)還要選用正確的填筑方法和合適的施工機(jī)械。通常采用水平分層填筑法自下而上逐層填筑，并在土的含水量控制于最佳范圍同時(shí)進(jìn)行充分壓實(shí)。保證達(dá)到路基施工規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度，使路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。相反，如果填筑方法不正確，壓實(shí)不充分。土基在車輛荷載的重復(fù)作用下就會(huì)出現(xiàn)不同程度的變形沉陷。從而造成路面破壞。.3 養(yǎng)護(hù)措施養(yǎng)護(hù)措施包括一般措施及在設(shè)計(jì)、施工中未及時(shí)采用而在養(yǎng)護(hù)中加以補(bǔ)充的改善措施。通過(guò)及時(shí)養(yǎng)護(hù)可以保證路基在使用期限內(nèi)具有較高的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。第3章 路基沉降的控制客運(yùn)專線路基沉降控制的主要目的是控制路基沉降，以確保高速列車的行車安全，盡量滿足旅客對(duì)舒適度的

20、要求，并減少日常維修工作。3.1 濕陷性黃土路基處理方法及效果評(píng)價(jià). 試驗(yàn)段工程地基處理方法 試驗(yàn)段工程地基處理方法對(duì)濕陷性黃土的地基處理應(yīng)達(dá)到兩個(gè)目的，其一是消除處理范圍內(nèi)的濕陷性，其二是提高地基承載力，提高地基的變形模量，減少壓縮 固結(jié) 變形試驗(yàn)段采用多種地基處理方法，改變黃土結(jié)構(gòu)，增加土密度，達(dá)到消除黃土的濕陷性的目的。首先進(jìn)行局部地表處理，挖除耕植土后，換填改良土和沖擊碾壓進(jìn)行加固處理， 再采用樁基和碎灰土墊層處理，同時(shí)輔以土工布和土工格柵。坑墓穴處， 先挖出松土，再用灰土夯填，然后再用鉆灌注水泥砂漿進(jìn)行填實(shí)處理。. 地基處理效果方法對(duì)濕陷性黃土地基處理的成功經(jīng)驗(yàn)地分析研究得出：當(dāng)濕陷

21、性黃土厚度不大于3m時(shí)，灰土墊層種經(jīng)濟(jì)有效 的方法 但一般需要較大的翻挖地，不利于冬、 雨季施工 。深度相對(duì)較大 46m且環(huán)境影響要求較低時(shí)，可選擇強(qiáng)夯法，但它的有效性與夯擊的最佳擊數(shù) 912擊 、夯錘的底面積 錘重l015t，錘底面上靜壓力宜為2025 kpa 、及地基土的含水量 最好為最優(yōu)含水量附近 有關(guān)更大深度 大于8m 宜選擇擠密樁 孔內(nèi)填以灰土或素土 、攪拌樁或 cfg樁，這些是處理厚濕陷性黃土地基的經(jīng)濟(jì)有效的方法，而且對(duì)調(diào)整地基的不均勻性和提高防水抗?jié)B性能也有一定的作用。因此在條件允許的情況下， 在試驗(yàn)段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和長(zhǎng)期觀測(cè)， 能更好地把握地基處理效果和路基變形規(guī)律。. 濕陷性黃

22、土路基的沉降控制措施 1 對(duì)試驗(yàn)段濕陷性黃土、松軟土、地震液化土段地基，根據(jù)初步設(shè)計(jì)采用換填、強(qiáng)夯、灰土擠密樁、cfg樁、水泥攪拌樁 、旋噴樁、碎石土墊層加鋪土工格柵等多種地基處理方法進(jìn)行加固，消除黃土的濕陷性和地震液化土的液化性 ，并對(duì)松軟土進(jìn)行加固經(jīng)檢測(cè)達(dá)到京滬高速鐵路設(shè)計(jì)暫行規(guī)定和設(shè)計(jì)要求后轉(zhuǎn)入下道工序施工。 2 在基礎(chǔ)處理前首先進(jìn)行局部地表處理，提高地基上部的密實(shí)度，減少路基的工后沉降?；A(chǔ)加固后保證地基系數(shù) k3090mpam、壓實(shí)系數(shù)i 0.95。 3 路堤填筑按照“ 三階段、四區(qū)段、八流程”水平分層 每層松鋪厚度不超過(guò)30cm 填筑。推土機(jī)粗平，平地機(jī)精平，yz1820型振動(dòng)壓路

23、機(jī)壓實(shí)；填料的最佳含水量、碾壓遍數(shù)、碾壓速度及鋪設(shè)寬度等按現(xiàn)場(chǎng)填筑試驗(yàn)段確定的施工參數(shù)進(jìn)行，根據(jù)壓實(shí)黃土的濕陷性隨含水量的減小而增加，隨干容重的增大而減小的試驗(yàn)分析特性，施工中填料含水量偏差控制在最佳含水量的-1315.5knm 以消除濕陷性；每填高1.5m左右采用yct25型沖擊式壓路機(jī)碾壓一次， 碾壓遍數(shù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定。路堤分層填筑主要控制質(zhì)量達(dá)到壓實(shí)系數(shù)0.95 ，地基系數(shù)90mpam，靜態(tài)變形模量ev2 45n/mm。 4 路基基床表層所采用的級(jí)配碎石，基層采用的改良黃土均有嚴(yán)格的材質(zhì)、粒徑和級(jí)求。為保證達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)帶自動(dòng)計(jì)量裝置配碎石拌和站和改良土拌和站對(duì)填料進(jìn)行集中拌和或改良

24、，確保基床底層和基床表層的壓實(shí)質(zhì)達(dá)到規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 5 為滿足工程進(jìn)度及施工質(zhì)量要求，施工中采用機(jī)械化作業(yè)。選用大噸位石方挖掘、運(yùn)輸及重型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械 過(guò)渡段選用小型振動(dòng)壓實(shí)機(jī)械配合 ，并配備級(jí)配碎石攤鋪、拌和等特種機(jī)械。 6 為控制堤身的沉降，施工中加強(qiáng)檢測(cè)與試驗(yàn)，確保路基填料特性和質(zhì)量、 工程措施及施工全過(guò)程受控。根據(jù)德國(guó)高速鐵路施工經(jīng)驗(yàn)，在基床底層和表層施工質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)中增加靜態(tài)變形模量、ev2控制指標(biāo)。在路堤分層填筑質(zhì)量檢測(cè)中，也增加靜態(tài)變形模量控制指標(biāo)ev2。通過(guò)綜合指標(biāo)控制，達(dá)到消除或減小路基工后沉降量的目的。 7 黃土路基基底的沉降最突出的是濕陷性下沉，其次是壓縮下沉和增濕變形

25、引起的下沉,控制黃土路基濕陷性下沉和增濕變形下沉, 施工中采取的防排水措施有以下幾個(gè)方面。 雨天不進(jìn)行路堤填筑施工，并對(duì)剛填筑層采取覆蓋防雨水滲人保護(hù)措施。 為確保路基填筑過(guò)程中不被沖刷破壞，每層填筑時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求做好路拱以利排水，并在兩側(cè)路肩頂鋪設(shè)臨時(shí)磚砌擋水埝和急流槽。 路堤與路塹施工前先做好臨時(shí)排水系統(tǒng)，在施作臨時(shí)排水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)與永久排水系統(tǒng)統(tǒng)籌安排，盡量做到永臨結(jié)合， 臨時(shí)工程按永久工程標(biāo)準(zhǔn)施作。加強(qiáng)道床及路基的防排水設(shè)施，防止路基面的雨水滲人路基。雙線之間鋪筑瀝青防水層，道床面雨水通過(guò)橫坡直接排出路基兩側(cè) ，通過(guò)兩側(cè)排水溝排走。曲線雙線之間鋪筑瀝青防水層，隔一定距離設(shè)置集水井， 縱

26、向設(shè)置縱向排水管匯集，通過(guò)橫向排水管排至兩側(cè)排水溝。 加強(qiáng)路基兩側(cè)地表防排水設(shè)施，防止路基外地表水浸人路基。 防止地表水侵蝕地基，阻斷路基外地表水與地基的滲水通道。對(duì)整個(gè)線路經(jīng)過(guò)地段，因線路的修建而改變了原有地表的排水系統(tǒng)。所以要對(duì)線路兩邊附近的地表坑洼地段進(jìn)行回填，加強(qiáng)排水，防止形成匯水坑造成滲水通道。 加強(qiáng)防洪措施，對(duì)路基兩側(cè)的溝渠進(jìn)行補(bǔ)充匯水面測(cè)量和流量計(jì)算。根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)有可能產(chǎn)生洪水的溝渠加設(shè)截水溝、急流槽、導(dǎo)流堤等防洪設(shè)施。 3.2 路基工后沉降路基的工后沉降，是指軌道工程鋪設(shè)后在路基荷載和列車荷載作用下，路基發(fā)生的剩余沉降，即最終形成的總沉降量與路基竣工鋪軌開(kāi)始時(shí)的沉降量之差。客

27、運(yùn)專線路基沉降控制的主要目的是控制路基的工后沉降，以確保高速列車的行車安全，盡量滿足旅客對(duì)舒適度的要求，并減少日常維修工作?？瓦\(yùn)專線建設(shè)具有其自身的特殊性，如線路長(zhǎng)、地質(zhì)情況變化大、工期長(zhǎng)，路基沉降過(guò)程實(shí)際上就是多級(jí)填筑過(guò)程中多方面因素共同作用的結(jié)果。沿線路基大都采用了不同形式的地基處理方法以滿足客運(yùn)專線對(duì)道路的平順性要求，如地基沖擊壓實(shí)、cfg樁法復(fù)合地基等。. 路基工后沉降組成分析 路基沉降按其組成成分劃分，包括路基填筑部分沉降和地基沉降兩部分。路基填筑部分沉降屬壓密沉降，是由填料自重及線路上部結(jié)構(gòu)和機(jī)車車輛的運(yùn)行引起的，與填料種類、壓實(shí)密度、預(yù)壓荷載及預(yù)壓時(shí)間有關(guān)，分3個(gè)時(shí)間段完成：第一

28、階段是路基施工階段的下沉，不影響工后沉降；第二階段是路基施工完成，線路上部結(jié)構(gòu)和機(jī)車車輛重量未加載階段的下沉；第三階段是線路上部結(jié)構(gòu)施工完成后的下沉。后兩部分的沉降量影響工后沉降。 . 工后沉降控制的重要性與特點(diǎn) 1 工后沉降控制是影響線路不平順性的重要因素。工后沉降大小決定了高速鐵路線的平順性，理解線路平順性的重要性，就理解了工后沉降控制重要性。以軌道連續(xù)高低不平順波長(zhǎng)40m、幅值5mm為例，時(shí)速300km時(shí)，將產(chǎn)生頻率2hz、半幅有效值0.13g的持續(xù)振動(dòng)加速度，超過(guò)5小時(shí)，人體血壓、脈搏等生理現(xiàn)象會(huì)不正常，對(duì)駕駛?cè)藛T的工作能力也有影響；對(duì)于普速的列車則可以忽略。也就是說(shuō)工后沉降控制不好，

29、線路不平順，行車舒適性和安全性就無(wú)法保證，列車高速行駛就是空談。因此，在高速鐵路設(shè)計(jì)和施工中工后沉降控制作為一個(gè)首要問(wèn)題來(lái)對(duì)待是適當(dāng)?shù)摹?2 工后沉降控制是一個(gè)有時(shí)間性、過(guò)程性的問(wèn)題。首先，工后沉降起算時(shí)點(diǎn)非常重要。在秦沈客運(yùn)專線修建之初，有人認(rèn)為起算點(diǎn)是在整個(gè)工程完工后，也有認(rèn)為應(yīng)在鋪軌完成后。隨著認(rèn)識(shí)的深入，才確定工后沉降起算點(diǎn)應(yīng)在鋪軌開(kāi)始時(shí)起算。從對(duì)工后沉降控制本身目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)來(lái)說(shuō)，這更加合理。應(yīng)認(rèn)識(shí)到的是，在其他方面相同的情況下，起算時(shí)間點(diǎn)越往前推越嚴(yán)格；其實(shí)并非起算點(diǎn)一定要在鋪軌前，但如果起算點(diǎn)推后，一方面控制的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)相應(yīng)改變，而且如果在鋪軌后再確認(rèn)不滿足工后沉降，則有關(guān)補(bǔ)救措施就難以

30、實(shí)施?其次，有一個(gè)終止時(shí)間點(diǎn)的問(wèn)題。由于每項(xiàng)工程都有壽命期，比如說(shuō)高速鐵路的壽命期為100年，免維修期更短。盡管為保證工后沉降控制的實(shí)現(xiàn)，宜取更嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，但是提高標(biāo)準(zhǔn)涉及成本大小乃至目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)性，故考慮該問(wèn)題具有實(shí)際意義。工后沉降控制的時(shí)間性還表現(xiàn)在：不僅要求能夠最終滿足工后沉降控制的要求，還應(yīng)該盡快滿足。這一點(diǎn)的重要性就表現(xiàn)在對(duì)工期的影響上；反過(guò)來(lái)，合理的工期對(duì)工后沉降控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)也是至關(guān)重要的?？瓦\(yùn)專線路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)的確定，既要考慮列車對(duì)路基的要求及線路維修能力，也要考慮前期建設(shè)投資與后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)比較，在保證客運(yùn)專線列車高速、安全與平穩(wěn)運(yùn)行的前提下，應(yīng)取得經(jīng)濟(jì)上的合理平衡。

31、3.3 控制工后沉降的主要途徑 目前工后控制沉降的主要應(yīng)對(duì)措施有：加強(qiáng)基地處理加強(qiáng)填筑過(guò)程控制預(yù)留沉降量補(bǔ)砟抬道；同時(shí)還應(yīng)加強(qiáng)施工前的預(yù)防，具體措施有：. 加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)及明確控制標(biāo)準(zhǔn) 1 由于承包商對(duì)工后沉降控制缺乏經(jīng)驗(yàn)，可聘請(qǐng)專家現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)，大力培訓(xùn)沉 降觀測(cè)人員、整理分析人員、計(jì)算預(yù)測(cè)人員，從控制方案、預(yù)測(cè)分析、觀測(cè)操作上采取主動(dòng)預(yù)控措施。 2 制定路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)。工后沉降及沉降差控制標(biāo)準(zhǔn)一般采用四項(xiàng)指標(biāo)：工后沉降、不均勻沉降、錯(cuò)臺(tái)、折角。200kmh無(wú)砟軌道線路工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)采用渝遂線試驗(yàn)段控制標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)表 3131 30mm20mm/20m 5mm1/1000. 重視

32、黃土地質(zhì)核查 1 加強(qiáng)黃土地質(zhì)核查，使采取的技術(shù)措施達(dá)到沉降預(yù)測(cè)與實(shí)際相符。 2 在選定黃土的物理力學(xué)指標(biāo)時(shí)，必須注意其地理環(huán)境、地貌單元、微地貌、沉積年代及成因類型等條件影響所產(chǎn)生的差異性，同時(shí)掌握這些自然條件與黃土性質(zhì)之間的規(guī)律。 3 黃土分布評(píng)價(jià)、濕陷性評(píng)價(jià)、現(xiàn)場(chǎng)浸水試驗(yàn)以及微觀電鏡分析是了解黃土的重要手段。 3.4 工后沉降的控制步驟 . 施工前的控制措施 1 制定控制標(biāo)準(zhǔn)。制定控制標(biāo)準(zhǔn)是進(jìn)行工后沉降控制的基礎(chǔ)，在施工前應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范要求的沉降值以及具體可能采用的施工工藝制定好沉降控制標(biāo)準(zhǔn)。 2 加強(qiáng)地質(zhì)普查。在施工前根據(jù)設(shè)計(jì)文件，除對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行加固外 粉噴、碎石、cfg、壓填片石、換填

33、普通土等 軟土地段地質(zhì)情況進(jìn)行核查外，還應(yīng)對(duì)其它地段進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，并要求所有路基基底均應(yīng)進(jìn)行貫入試驗(yàn) ，當(dāng)試驗(yàn)值不能滿足基底要求時(shí) ，應(yīng)及時(shí)與設(shè)計(jì)部門聯(lián)系，采取相應(yīng)的基底加固措施 ，以確保路基基底承載力滿足設(shè)計(jì)要求。 . 施工過(guò)程中的控制措施 1 制定施工工藝標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)工后沉降的設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，結(jié)合施工單位的施工機(jī)械、填料、施工方法等，首先進(jìn)行試驗(yàn)段的填筑，尤其是地基處理、過(guò)渡段施工等應(yīng)進(jìn)行試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)參數(shù)，制定合理的確保填筑質(zhì)量的施工工藝標(biāo)準(zhǔn) ，在路基填筑施工過(guò)程中必須嚴(yán)格按照制定的工藝標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施。 2 加強(qiáng)路基基底處理。 根據(jù)設(shè)計(jì)，對(duì)黃土路基地段按照要求進(jìn)行加固處理，注意在加固過(guò)程中必須

34、嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)施工。加固范圍必須滿足設(shè)計(jì)要求，路基基底加固完成后，必須找有資質(zhì)的部門進(jìn)行檢驗(yàn)檢驗(yàn)基底承載力滿足設(shè)計(jì)要求后方準(zhǔn)進(jìn)行路堤填筑工。 3 做好路基綜合排水。 路基施工期間及完成后應(yīng)立即做好綜合排水系統(tǒng)，確保施工期間以及運(yùn)營(yíng)期間路基排水系統(tǒng)順暢，路基不滲不沖。 4 確保路基邊坡穩(wěn)定，控制邊坡填筑質(zhì)量。 在路基填筑過(guò)程中，邊坡也是一個(gè)軟弱點(diǎn)，為確保邊坡質(zhì)量，在施工過(guò)程中采取超寬填筑 一般超寬50cm 、邊坡夯拍，路基填高達(dá)到一定高度的，路基邊坡鋪設(shè)土工隔柵進(jìn)行加固，路基大于2.5m的，應(yīng)全部采用骨架護(hù)坡進(jìn)行防護(hù)，并全部進(jìn)行綠化，以確保邊坡穩(wěn)定，避免邊坡填筑不實(shí)造成自然下沉、沖刷滑坡等現(xiàn)象。

35、5 做好橋涵、堤塹過(guò)渡段的處理。 由于橋涵為剛性結(jié)構(gòu)物，路基為柔性，橋涵不會(huì)發(fā)生下沉現(xiàn)象，路基一定會(huì)產(chǎn)生工后沉降，因此必須做好橋涵過(guò)渡段的填筑。橋涵過(guò)渡段一般采取級(jí)配碎石進(jìn)行填筑，在填筑過(guò)程中必須與路基同步施工，并嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行填筑，做到強(qiáng)度、剛度變化的平穩(wěn)過(guò)渡。. 加強(qiáng)路基沉降分析與預(yù)測(cè) 1 沉降問(wèn)題包括填方路堤本身的沉降、黃土地基的壓縮變形以及黃土地基的濕陷變形，各類變形均包括沉降量與沉降過(guò)程兩個(gè)方面。地基壓縮變形和濕陷變形有較成熟的計(jì)算方法 主固結(jié)沉降采用分層總和法 對(duì)路堤本身沉降變形現(xiàn)行公路、鐵路規(guī)范均沒(méi)有規(guī)定可參照水利土壩設(shè)計(jì)規(guī)范采用分層總和法計(jì)算。 2 工后沉降量的延續(xù)時(shí)間考慮在實(shí)測(cè)曲線擬合的基礎(chǔ)上外延預(yù)估 ，與計(jì)算值對(duì)比分析。實(shí)測(cè)曲線的擬合常用三點(diǎn)法和雙曲線法。為了分析沉降過(guò)程，按維固結(jié)理論計(jì)算得