[PPT]客運(yùn)專線無碴軌道鐵路路基設(shè)計(jì)指南（EV2、EVD試驗(yàn)）_ppt

1、客運(yùn)專線無碴軌道鐵路設(shè)計(jì)指南（路基）變形模量Ev2和動態(tài)變形模量Evd試驗(yàn)一、客運(yùn)專線無碴軌道鐵路設(shè)計(jì)指南（路基部分）2術(shù) 語變形模量Ev2： 由平板荷載試驗(yàn)第二次加載測得的土體變形模量。動態(tài)變形模量Evd： 由落錘沖擊施加一定大小和作用時(shí)間荷載的平板試驗(yàn)測得的土體變形模量。工后沉降： 在鋪軌工程完成以后，基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)生的沉降量。差異沉降： 在鋪軌工程完成以后，路橋或路隧連接處的沉降差。折角： 在鋪軌工程完成以后，路基與橋梁或隧道間由于過渡段沉降造成的彎折角度。4 路 基4.1 一般規(guī)定4.1.1 路基工程應(yīng)按土工結(jié)構(gòu)物進(jìn)行設(shè)計(jì)，其地基處理、路堤填筑、邊坡支擋防護(hù)以及排水設(shè)施等必須具有足夠的強(qiáng)度

2、、穩(wěn)定性和耐久性，確保列車高速、安全和平穩(wěn)運(yùn)行。4.1.2 路基工程應(yīng)避免高填、深挖、長路塹和高大擋土墻。路堤高度原則上應(yīng)大于基床厚度。一般路堤填土高度不宜超過8m。4.1.3 路基工程勘察應(yīng)查明地基地質(zhì)狀態(tài)和填料的工程性質(zhì)，為地基和路基結(jié)構(gòu)物的變形狀態(tài)評價(jià)提供必要的地質(zhì)資料。地質(zhì)勘察橫斷面沿線路方向間距不大于50m，橫斷面上的地質(zhì)點(diǎn)不應(yīng)少于3個(gè)。過渡段或地質(zhì)地形復(fù)雜地段應(yīng)適當(dāng)加密，并應(yīng)在橫斷面之間作物探檢查。4.1.4土質(zhì)地基路基均應(yīng)進(jìn)行工后沉降分析。路基在無碴軌道鋪設(shè)完成后的工后沉降應(yīng)滿足扣件調(diào)整和線路豎曲線圓順的要求。工后沉降一般不應(yīng)超過扣件允許的沉降調(diào)高量15mm；長度大于20m沉降比

3、較均勻的路基，允許的最大工后沉降量為30mm，并且調(diào)整軌面高程后的豎曲線半徑應(yīng)能滿足下列要求：4 路 基4.1 一般規(guī)定式中：軌面圓順的豎曲線半徑,m； 設(shè)計(jì)最高速度,km/h。路橋或路隧交界處的差異沉降不應(yīng)大于5mm，過渡段沉降造成的路基與橋梁或隧道的折角不應(yīng)大于1/1000。4.1.5無碴軌道路堤填筑后，應(yīng)對路基沉降進(jìn)行系統(tǒng)的觀測與分析評估，觀測斷面沿線路方向的間距一般不大于50m，過渡段和地形地質(zhì)條件變化較大的地段應(yīng)適當(dāng)加密。在路基完成或施加預(yù)壓荷載后應(yīng)有618個(gè)月的觀測和調(diào)整期，分析評估沉降穩(wěn)定滿足要求后方可鋪設(shè)無碴軌道。4.1.6地質(zhì)復(fù)雜、工后沉降難以控制或地下水位較高、路基易產(chǎn)生凍

4、害和存在其他不穩(wěn)定因素的路基區(qū)段，不宜鋪設(shè)無碴軌道。4.2 路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面4.2.1 路基橫斷面寬度和布置型式的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)線間距、軌道結(jié)構(gòu)型式、曲線超高設(shè)置、路肩寬度、通信信號和電力電纜槽布置、接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)位置、聲屏障基礎(chǔ)等因素來確定，并應(yīng)綜合考慮路基防排水問題。4.2.2 直線地段路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面如圖4.2.2所示。路基面寬度可參照表4.2.2的規(guī)定, 4.2.3 直線地段路基面形狀為梯形，混凝土支承層基礎(chǔ)邊緣以外設(shè)4%的橫向排水坡。路基基床底層頂面及基床下路基面自中心向兩側(cè)設(shè)4%的橫向排水坡。4.2.4 無碴軌道路基一般不考慮曲線加寬，當(dāng)軌道結(jié)構(gòu)和接觸網(wǎng)支柱等設(shè)施的設(shè)置有特殊要求時(shí)，根據(jù)具

5、體情況計(jì)算確定。4.2.5正線區(qū)間路肩范圍內(nèi)設(shè)置的其它附屬工程，包括接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)，電力、通信、信號電纜槽及聲屏障基礎(chǔ)等不得影響路基的穩(wěn)定和排水。設(shè)計(jì)最高速度(km/h)線間距(m)路基面寬度單線(m)雙線(m)2004.48.613.02504.68.613.23004.88.613.43505.08.613.64.3 基 床4.3.1 路基基床由表層與底層組成。表層厚度與無碴軌道的混凝土支承層或混凝土底座的總厚度不應(yīng)小于0.7m，底層厚度為2.3m?；炷林С袑踊蚧炷恋鬃酝獾穆坊鎽?yīng)設(shè)防排水層，采用厚510cm瀝青混凝土或C25混凝土。4.3.2 基床表層采用級配碎石，材料規(guī)格應(yīng)符合客

6、運(yùn)專線基床表層級配碎石暫行技術(shù)條件的要求，其壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表 4.3.2的規(guī)定。表 4.3.2 基床表層級配碎石壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)填 料壓 實(shí) 標(biāo) 準(zhǔn)地基系數(shù)K30（MPa/m）變形模量Ev2（MPa）動態(tài)變形模量Evd（MPa）孔隙率n級配碎石1901205018%4.5 路 塹4.5.1 軟質(zhì)巖、強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖及土質(zhì)路塹地段，基床表層應(yīng)滿足4.3.2的要求；處于基床底層范圍內(nèi)的土質(zhì)及壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)不滿足4.3.3的要求時(shí)，應(yīng)作處理。4.5.2 不易風(fēng)化的硬質(zhì)巖路塹的巖石面作成4.2.3中要求的形狀，對凹凸不平處應(yīng)以強(qiáng)度不小于C25的混凝土填平。4.6.3路塹與隧道過渡段土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強(qiáng)風(fēng)化硬質(zhì)巖路塹與隧道連

7、接處，在路塹基床范圍內(nèi)設(shè)置過渡段，采取混凝土與級配碎石厚度漸變過渡。4.6.4路堤與路塹過渡段路堤與路塹連接處應(yīng)設(shè)置過渡段。路堤與硬質(zhì)巖路塹連接處過渡段采用水泥穩(wěn)定級配碎石（摻加35%水泥）填筑；路堤與土質(zhì)及軟質(zhì)巖路塹連接處采用臺階方式過渡并回填與路堤相同的填料，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表4.3.3的規(guī)定。臺階頂部應(yīng)設(shè)置橫向排水盲溝。過渡段范圍內(nèi)的基床表層級配碎石摻35%水泥。2.3.3荷載量測裝置荷載量測表量程應(yīng)達(dá)到最大試驗(yàn)荷載的1.25倍，最大誤差應(yīng)不大于1%。荷載量測表顯示值應(yīng)能保證承載板荷載有效位至少達(dá)到0.001MPa沉降量測裝置由測橋和測表組成。測橋的測量臂可采用杠桿式（見圖22）或垂直抽拉

8、式（見圖23）。測量臂應(yīng)有足夠的剛度。 承載板中心至測橋支撐座的距離必須大于1.25m。杠桿式測量臂杠桿比hP:hM可在1：1至2：1范圍內(nèi)選擇，選定后不得改變。為便于統(tǒng)一，可認(rèn)為垂直抽拉式測量臂杠桿比為1：1 。沉降量測表最大誤差應(yīng)不大于0.04mm，分辨率應(yīng)達(dá)到0.01mm，量程應(yīng)不小于10mm。2.3.4輔助工具輔助工具應(yīng)包括：鐵鍬、鋼板尺（長400mm）、毛刷、刮鏟、水準(zhǔn)儀、鉛錘、直尺、干燥中砂、石膏粉、油、遮陽擋風(fēng)設(shè)施等。2.3.5測試儀器標(biāo)定應(yīng)符合下列規(guī)定：1）傳感器、測表應(yīng)按國家有關(guān)規(guī)定標(biāo)定。2）變形模量Ev2測試儀必須每年標(biāo)定一次 3 試驗(yàn)操作3.1試驗(yàn)準(zhǔn)備場地測試面應(yīng)進(jìn)行平整

9、，并使用毛刷掃去表面松土。當(dāng)測試面處于斜坡上時(shí)，應(yīng)將承載板支撐面做成水平面。3.2 安置試驗(yàn)儀器3.2.1安置承載板及千斤頂將承載板放置于測試點(diǎn)上，使承載板與地面完全接觸，必要時(shí)可鋪設(shè)一薄層干燥砂（23mm）或石膏膩?zhàn)?，同時(shí)利用承載板上水準(zhǔn)泡或水準(zhǔn)儀來調(diào)整承載板水平。將反力裝置承載部位安置于承載板上方，并加以制動。承載板外側(cè)邊緣與反力裝置支撐點(diǎn)之間的距離不得小于0.75m。將千斤頂放在承載板的中心位置，使千斤頂保持垂直。用加長桿和調(diào)節(jié)絲桿使千斤頂頂端球鉸座與反力裝置承載部位緊貼。3.2.2安置測橋?qū)⒊两盗繙y裝置的觸點(diǎn)自由地放入承載板上測量孔的中心位置，沉降量測表必須與測試面垂直。測橋支撐座與反

10、力裝置支撐點(diǎn)的距離不得小于1.25m。試驗(yàn)過程中測橋和反力裝置不得晃動。 預(yù)先加0.01MPa荷載約30s，待穩(wěn)定后卸除荷載，將沉降量測表讀數(shù)調(diào)零。3.3 加載與卸載變形模量Ev2試驗(yàn)第一次加載必須至少分6級，并以大致相等的荷載增量（0.08MPa）逐級加載，達(dá)到最大荷載為0.5MPa或沉降量達(dá)到5mm時(shí)所對應(yīng)的應(yīng)力后，再進(jìn)行卸載。 承載板卸載應(yīng)按最大荷載的50%、25%和0三級進(jìn)行。卸載后，按照第一次加載的操作步驟，并保持與第一次加載時(shí)各級相同的荷載進(jìn)行第二次加載，直到第一次所加最大荷載的倒數(shù)第二級。每級加載或卸載過程必須在1min內(nèi)完成。加載或卸載時(shí)，每級荷載的保持時(shí)間為2min，在該過程

11、中荷載應(yīng)保持恒定。 1）試驗(yàn)中如果施加了比預(yù)定荷載大的荷載，則應(yīng)保持該荷載，將其記錄在試驗(yàn)記錄表中，并加以注明。2）當(dāng)試驗(yàn)過程中出現(xiàn)承載板嚴(yán)重傾斜，以至水準(zhǔn)泡上的氣泡不能與圓圈標(biāo)志重合或承載板過度下沉及量測數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常等情況時(shí)，應(yīng)查明原因，另選點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)，并在試驗(yàn)記錄表中注明。3）變形模量EV2測試儀包括數(shù)據(jù)自動采集計(jì)算和數(shù)據(jù)人工記錄兩種類型。數(shù)據(jù)自動采集計(jì)算型的變形模量EV2測試儀，可根據(jù)每級荷載的測試數(shù)據(jù)自動計(jì)算并打印荷載沉降曲線和變形模量值。三、變形模量Ev2測試儀AX01使用說明儀器的主要技術(shù)參數(shù)和特點(diǎn)測量范圍0100kN沉降變形測試15mm荷載板直徑300mm電源充電2小時(shí)，連續(xù)使用

12、約48小時(shí)打印機(jī)熱敏打印機(jī)，紙寬57mm，紙筒30mm數(shù)據(jù)卡標(biāo)準(zhǔn)配置32kB工作溫度10501. 放置荷載板和變形支架。2. 連接荷載和位移傳感器。藍(lán)色插頭為荷載傳感器，插入藍(lán)色插孔；黃色插頭為位移傳感器插入黃色插孔。3. 按“Start(開始）”鍵打開機(jī)器。此時(shí)顯示時(shí)間和電量。4.按“Start(開始）”鍵進(jìn)入試驗(yàn)?zāi)Ｊ?。顯示“(設(shè)備檢查）”，調(diào)整位移傳感器到零位。此時(shí)，如果傳感器連接有誤將出現(xiàn)錯(cuò)誤提示。5. 荷載復(fù)位。按“Start(開始）”鍵提示預(yù)加荷載30s，并出現(xiàn)計(jì)時(shí)。用千斤頂預(yù)加0.01MPa保持30s。6. 按“Start(開始）”鍵后施加第一級荷載0.08MPa，保持60s或12

13、0s。7. 按“Start(開始）”鍵，根據(jù)表中數(shù)據(jù)施加其他荷載。8. 全部加荷卸荷再加荷結(jié)束后按“Print(打?。辨I結(jié)束試驗(yàn)并打印試驗(yàn)結(jié)果。9. 按“Aux Off”鍵關(guān)機(jī)。三、儀器試驗(yàn)操作步驟標(biāo)準(zhǔn)壓力(MPa)儀器上調(diào)整數(shù)(kPa)預(yù)加荷載0.01010一次荷載0.080800.1601600.2502500.3303300.4204200.500500卸 載0.2502500.1251250.0000二次荷載0.080800.1601600.2502500.3303300.420420四、動態(tài)變形模量Evd測試原理與操作要點(diǎn)1.測試原理動態(tài)變形模量Evd是由落錘沖擊施加一定大小和作用時(shí)間荷載的平板試驗(yàn)測得的土體變形模量。通常，載荷板的直徑也為300mm，錘重為10kg，最大的沖擊力為7.07kN，荷載脈沖脈沖寬度18mm。試驗(yàn)記錄落錘沖擊時(shí)板的沉降。在假定沖擊力恒定和泊松比為0.21的情況下，由彈性半空間體上圓形局部荷載的公式計(jì)算模量：2.試驗(yàn)場地及環(huán)境條件1）測試面宜水平，其傾斜角度不大于5。2）測試面必須平整無坑洞。對于粗粒土或混合料造成的表面凹凸不平，可用少量細(xì)中砂補(bǔ)平。3）試驗(yàn)時(shí)測試點(diǎn)必須遠(yuǎn)離震源。Evd測試儀的校驗(yàn)與標(biāo)定4試驗(yàn)操作步驟測試前的準(zhǔn)備工作：1)測試面應(yīng)整平。應(yīng)使荷載板與地面良好接觸。必要時(shí)可用少量的細(xì)中砂來補(bǔ)平。