鐵路路基過渡段設(shè)計(jì)與施工學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1鐵路鐵路(til)路基過渡段設(shè)計(jì)與施工路基過渡段設(shè)計(jì)與施工第一頁，共17頁。 列車高速運(yùn)行對(duì)軌道的平順列車高速運(yùn)行對(duì)軌道的平順(pngshn)性有很高的要求，否則高速運(yùn)行就性有很高的要求，否則高速運(yùn)行就不可能實(shí)現(xiàn)。路基是軌道的基礎(chǔ)，自然對(duì)路基的不平順不可能實(shí)現(xiàn)。路基是軌道的基礎(chǔ)，自然對(duì)路基的不平順(pngshn)也必須有嚴(yán)也必須有嚴(yán)格的限制。格的限制。路基不平順路基不平順(pngshn)有兩種形態(tài)：有兩種形態(tài)：1. 路基的動(dòng)態(tài)不平順路基的動(dòng)態(tài)不平順(pngshn) 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(dòng)剛度遠(yuǎn)大于路由于橋梁、涵洞、隧道都是混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)彈性模量，動(dòng)剛度遠(yuǎn)

2、大于路基填土。也即軌道基礎(chǔ)的動(dòng)剛度在線路縱向存在很大的差異，從而導(dǎo)致列車通基填土。也即軌道基礎(chǔ)的動(dòng)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(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生沖擊，反過來又使列車產(chǎn)生大的振動(dòng)，造成列車運(yùn)行條過交界處會(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生沖擊，反過來又使列車產(chǎn)生大的振動(dòng)，造成列車運(yùn)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(dòng)態(tài)不平順基礎(chǔ)的動(dòng)態(tài)不平順(pngshn)。第1頁/共17頁第二頁，共17頁。2. 路基的靜態(tài)不平順 由于在橋臺(tái)、涵洞一般(ybn)有沉降量很小的樁基礎(chǔ)或擴(kuò)大基礎(chǔ)，隧道、挖方地段則

3、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(shí)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(zhǎng)的時(shí)間才能完成。因此在交界處會(huì)產(chǎn)生沉降差，它與列車運(yùn)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。第2頁/共17頁第三頁，共17頁。 由于上述兩個(gè)原因，在路橋、路涵、路隧，甚至填由于上述兩個(gè)原因，在路橋、路涵、路隧，甚至填方與挖方交界的兩側(cè)都會(huì)存在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的不平順方與挖方交界的兩側(cè)都會(huì)存在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)的不平順(pngshn)，它會(huì)導(dǎo)致列車通過交界處會(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生，它會(huì)導(dǎo)致列車通過交界處會(huì)對(duì)軌道產(chǎn)生沖擊。沖擊。 而且，其嚴(yán)重性隨列車

4、運(yùn)行速度的提高而加重。而且，其嚴(yán)重性隨列車運(yùn)行速度的提高而加重。 因此，為了減少鐵路線路的不平順因此，為了減少鐵路線路的不平順(pngshn)，客運(yùn)，客運(yùn)專線路基需要設(shè)置一定長(zhǎng)度的過渡段。專線路基需要設(shè)置一定長(zhǎng)度的過渡段。 第3頁/共17頁第四頁，共17頁。第4頁/共17頁第五頁，共17頁。19961996年年京九線上行京九線上行(shngxng)(shngxng)車速車速454560km/h60km/h第5頁/共17頁第六頁，共17頁。19961996年年 京九線下行京九線下行(xixng) (xixng) 車速車速454560km/h60km/h第6頁/共17頁第七頁，共17頁。1. 1.

5、 在軌道結(jié)構(gòu)在軌道結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)上采取措施上采取措施 增加路基側(cè)的軌道剛度或降低橋梁側(cè)軌道剛度，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(zhǎng)軌枕、鋪設(shè)護(hù)軌、增加橋梁、隧道一側(cè)的軌下如鋪設(shè)長(zhǎng)軌枕、鋪設(shè)護(hù)軌、增加橋梁、隧道一側(cè)的軌下彈性等彈性等2. 2. 在路基結(jié)構(gòu)在路基結(jié)構(gòu)(jigu)(jigu)上采取措施上采取措施 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、土工格室等土等剛性大的材料填筑、鋪設(shè)大板、土工格室等3. 3. 減少路基側(cè)的工后沉降減少路基側(cè)的工后沉降 如采用工后沉降小的樁基、復(fù)合地基等措

6、施如采用工后沉降小的樁基、復(fù)合地基等措施第7頁/共17頁第八頁，共17頁。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(jì)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(shngcng)(級(jí)配碎石)厚度增加而降低。當(dāng)級(jí)配碎石層厚度在60-80cm時(shí)，彎沉值在3-4mm之間。當(dāng)碎石層厚度超過300cm時(shí)，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。 第8頁/共17頁第九頁，共17頁。1. 原高速原高速(o s)暫規(guī)的路橋過渡段暫規(guī)的路橋過渡段ahL)7 . 0(2過渡(gud)段的長(zhǎng)度：h

7、 臺(tái)后路堤高度（m)a 常數(shù) 35m臺(tái)后20m范圍內(nèi)基床表層級(jí)配碎石中可摻入適量水泥。表層以下級(jí)配碎石應(yīng)分層填筑。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)與級(jí)配如后。第9頁/共17頁第十頁，共17頁。2. 現(xiàn)客運(yùn)專線（現(xiàn)客運(yùn)專線（250350km/h）暫規(guī)的路橋過渡）暫規(guī)的路橋過渡(gud)段段 1）過渡段長(zhǎng)度按下式確定：）過渡段長(zhǎng)度按下式確定： 或或20m 兩者中取大值兩者中取大值 （延長(zhǎng)（延長(zhǎng)1倍自由倍自由(zyu)） 式中：式中： L過渡段長(zhǎng)度（過渡段長(zhǎng)度（m）；）；H臺(tái)后路堤高度（臺(tái)后路堤高度（m）；）；h基床表層厚度（基床表層厚度（m）；）； ， 常數(shù)（常數(shù)（35m）。）。 2）臺(tái)尾過渡段路堤可按以下方式設(shè)計(jì)：）臺(tái)

8、尾過渡段路堤可按以下方式設(shè)計(jì)： 在與橋臺(tái)連接的在與橋臺(tái)連接的20m 范圍內(nèi)基床表層的級(jí)配碎石內(nèi)摻入適量的水泥，表層以下以級(jí)配碎石分層填筑，與級(jí)配碎石連接段用范圍內(nèi)基床表層的級(jí)配碎石內(nèi)摻入適量的水泥，表層以下以級(jí)配碎石分層填筑，與級(jí)配碎石連接段用A、B土填筑（見下圖）。土填筑（見下圖）。 bahHL)(4ab 第10頁/共17頁第十一頁，共17頁。壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)：壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)： 150MPa/m， 50MPa，孔隙率，孔隙率 n 28。臺(tái)后基坑應(yīng)以混凝土回填或以碎石分層填筑壓實(shí)。臺(tái)后基坑應(yīng)以混凝土回填或以碎石分層填筑壓實(shí)。路堤路堤(ld)基底原地面用振動(dòng)碾壓實(shí)，并使基底原地面用振動(dòng)碾壓實(shí)，并使 60MPa

9、/m。過渡段與其連接的路堤過渡段與其連接的路堤(ld)按一整體同時(shí)施工。邊角處用小型碾壓機(jī)械或平板振動(dòng)器分薄層壓實(shí)按一整體同時(shí)施工。邊角處用小型碾壓機(jī)械或平板振動(dòng)器分薄層壓實(shí)30KvdE30K注：顆粒中針狀、片狀碎石含量(hnling)不大于20；質(zhì)軟、易碎的碎石含量(hnling)不得超過10；黏土團(tuán)及有機(jī)物含 量不得超過2。第11頁/共17頁第十二頁，共17頁。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(shí)標(biāo)準(zhǔn)同前。橫向建筑物頂至軌底高度小于1.5m時(shí)，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(fnwi)內(nèi)基床表層填筑級(jí)配碎

10、石并摻入適量水泥。第12頁/共17頁第十三頁，共17頁。有兩種過渡方式：a）路塹(lqin)為堅(jiān)硬巖石；b）路塹(lqin)為軟質(zhì)巖石或土質(zhì)。臺(tái)階高度0.6m左右。a）硬質(zhì)巖石堤塹過渡方式(fngsh) b）軟質(zhì)巖或土質(zhì)路塹時(shí)堤塹過渡方式(fngsh)土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖路塹與隧道連接地段，應(yīng)設(shè)置長(zhǎng)度不小于土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖路塹與隧道連接地段，應(yīng)設(shè)置長(zhǎng)度不小于20m的過的過渡段，并采用漸變厚度的混凝土或摻入適量水泥級(jí)配碎石填筑。渡段，并采用漸變厚度的混凝土或摻入適量水泥級(jí)配碎石填筑。第13頁/共17頁第十四頁，共17頁。分部分項(xiàng)工程檢驗(yàn)批檢驗(yàn)批檢驗(yàn)項(xiàng)目條文號(hào)主控項(xiàng)目一般項(xiàng)目過渡段

11、過渡段基底處理每個(gè)過渡段6.1.46.1.5基坑回填6.2.2 6.2.3 6.2.4 基床表層以下級(jí)配碎石填層每個(gè)過渡段的每一檢測(cè)層6.3.5 6.3.96.3.106.3.13基床表層以下過渡段兩側(cè)及錐體填土每個(gè)過渡段6.4.2 6.4.46.4.56.4.7基床表層以下填料過渡段填層每個(gè)過渡段的每一檢測(cè)層6.5.46.5.56.5.66.5.8路堤與路塹過渡段基床以下填土層每個(gè)過渡段的每一檢測(cè)層6.6.46.6.66.6.76.6.11過渡過渡(gud)段分項(xiàng)工程劃分和檢驗(yàn)批、檢驗(yàn)項(xiàng)目段分項(xiàng)工程劃分和檢驗(yàn)批、檢驗(yàn)項(xiàng)目 第14頁/共17頁第十五頁，共17頁。 過渡段應(yīng)與相鄰的路堤及錐體按一

12、整體同時(shí)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(shí)。 過渡段級(jí)配碎石填筑還應(yīng)符合下列規(guī)定： 1. 橋臺(tái)后2.0m范圍外大型壓路機(jī)能碾壓到的部位應(yīng)采用(ciyng)大型壓路機(jī)械碾壓，大型壓路機(jī)碾壓不到的部位及在臺(tái)后2.0m范圍內(nèi)應(yīng)采用(ciyng)小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)。 2. 橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的過渡段填筑必須對(duì)稱進(jìn)行，并與相鄰路堤同步施工。 3. 涵背兩端大型壓路機(jī)能碾壓到的部位宜采用(ciyng)大型壓路機(jī)械碾壓。大型壓路機(jī)碾壓不到的部位應(yīng)采用(ciyng)小型振動(dòng)壓實(shí)設(shè)備進(jìn)行壓實(shí)。靠近橫向結(jié)構(gòu)物的部位，應(yīng)平行于橫向結(jié)構(gòu)物背壁面進(jìn)行橫向碾壓。 4. 橫向結(jié)構(gòu)物的頂部填土厚度小于1m時(shí)，不得采用(ciyng)大型振動(dòng)壓路機(jī)進(jìn)行碾壓。 5. 加入水泥的級(jí)配碎石混合料宜在2h內(nèi)使用完畢。第15頁/共17頁第十六頁，共17頁。 施工單位每壓實(shí)層抽樣檢驗(yàn)孔隙率各3點(diǎn)，其中距路基兩側(cè)填筑級(jí)配碎石邊線1m處左、右各1點(diǎn)，路基中部1點(diǎn)； 每填高約30cm抽樣檢驗(yàn)動(dòng)態(tài)變形模量3點(diǎn)，其中1點(diǎn)必須靠近橋臺(tái)或橫向結(jié)構(gòu)物邊緣處； 每填高約60cm抽樣檢驗(yàn)地基系數(shù)K30或變形模