路基變形與控制標(biāo)準(zhǔn)

路基變形與控制標(biāo)準(zhǔn)路基變形與控制標(biāo)準(zhǔn)路基變形與控制標(biāo)準(zhǔn)有碴軌道板式軌道在日本鐵路使用的主要軌道結(jié)構(gòu)新干線鐵路山陽新幹線553.7km（新大阪～岡山,1972年）（岡山～博多,1975年）東海道新幹線515.4km（東京～新大阪,1964年）東北新幹線496.5km（大宮～盛岡,1982年）（上野～大宮,1985年）（東京～上野,1991年）（東京～八戸,2002年）北陸新幹線117.4km（高崎～長(zhǎng)野,1997年）上越新幹線269.5km（大宮～新潟,1982年）秋田新幹線*127.3km（盛岡～秋田,1997年）山形新幹線*87.1km（福島～山形,1992年）*在來線の標(biāo)準(zhǔn)軌化秋田盛岡仙臺(tái)福島大宮東京上野新潟長(zhǎng)野山形高崎名古屋広島岡山新大阪八代西鹿児島金沢石動(dòng)富山糸魚川青森敦賀熊本長(zhǎng)崎八戸営業(yè)中路線：2,180km整備新幹線（3線4區(qū)間630km）東北（八戸～青森）北陸（長(zhǎng)野～富山）北陸（石動(dòng)～金沢）九州（博多～新八代）整備新幹線（未著工1,170km）基本計(jì)畫線（12線約3,510km）博多上越○以土層、巖石等為材料構(gòu)筑的結(jié)構(gòu)體以及及其相鄰的小結(jié)構(gòu)體的總稱。○路基、路堤、路塹、加強(qiáng)土、排水結(jié)構(gòu)、坡面防護(hù)結(jié)構(gòu)以及與此類似的結(jié)構(gòu)。土結(jié)構(gòu)體的概要挖方路堤路基路床坡頂截水溝坡面排水溝線路側(cè)溝線路側(cè)溝排水層坡頂層厚管理材料坡面排水溝護(hù)坡道坡面坡底坡頂坡面坡底護(hù)坡道原地基上部路堤下部路堤原地基面排水層坡底排水溝○土結(jié)構(gòu)區(qū)間較多○第一條高速鐵路

①路堤設(shè)計(jì)的考慮方法

?防止冒泥

?減少向道床道碴路基的貫入

?減少路堤的壓縮沉降

?減小列車通過時(shí)的動(dòng)態(tài)沉降②路堤施工管理

固實(shí)設(shè)備、鋪設(shè)厚度、限制碾壓次數(shù)

?K75值＞30MN/m3

(壓縮沉降、動(dòng)態(tài)沉降)

?CBR值＞10％（防止冒泥、防止道碴的貫入）

?當(dāng)路堤材料為粘性土?xí)r：液性限界L.L<50％

當(dāng)無法滿足上述條件時(shí)：在表面施工底層道碴新干線鐵路建設(shè)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

－東海道新干線（1964年開業(yè)）－○東海道新干線開業(yè)當(dāng)初：發(fā)生冒泥、路堤沉降、坡面坍塌?！饘⑹褂脙?yōu)良材料進(jìn)行優(yōu)質(zhì)施工作為土建施工的基本方針?！鹬贫恕靶赂删€土建標(biāo)準(zhǔn)示方書”（日本國有鐵道編著）

①路基

?不發(fā)生路基冒泥的土質(zhì)

?固實(shí)程度：最大干燥密度的90％以上②路堤

?限制材料

?路堤的固實(shí)管理

固實(shí)度（90％以上）或圓錐支撐力（500kN/m2以上）

?橋臺(tái)連接處：規(guī)定材料，碎石系，砂系新干線鐵路建設(shè)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

－山陽新干線（1972年開業(yè)）－○采用了“建造物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)解說（土結(jié)構(gòu)體）”（1978年制定）○分類為普通鐵路和新干線結(jié)構(gòu)（路堤形狀、路基結(jié)構(gòu)）①路基：采用強(qiáng)化路基：分散列車荷載，防止雨水的浸透②路堤

?分成上部路堤（距上面3m的范圍）和下部路堤

?材料：群分類的調(diào)整

?固實(shí)的程度：上部路堤K30≥

110MN/m3

下部路堤K30≥

70MN/m3?層厚管理材料、排水層的設(shè)置?規(guī)定了路堤的支撐地基條件?路堤及結(jié)構(gòu)體的連接部分（過渡段）材料：級(jí)配碎石，固實(shí)程度K30≥

150MN/m3新干線鐵路建設(shè)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

－東北?上越新干線（1982年開業(yè)）－○采用了“鐵路結(jié)構(gòu)體等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、該解說土結(jié)構(gòu)體”

（1992年制定）?強(qiáng)化路基的經(jīng)濟(jì)化?加強(qiáng)路堤的采用○采用土結(jié)構(gòu)體上的板式軌道?編制“板式軌道用路基結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工手冊(cè)（案）”?向“鐵路結(jié)構(gòu)體等設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、該解說省力化軌道用土結(jié)構(gòu)體”（1999年制定）反映混凝土路基的采用路堤材料、施工管理路床條件，路堤支撐地基條件

?也對(duì)九州新干線、東北新干線（盛岡以北）采用新干線鐵路建設(shè)采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

－東北?上越新干線（1997年開業(yè)）－比有道床軌道更加嚴(yán)格規(guī)定混凝土路基軌道板混凝土基礎(chǔ)路基沉降等的限制值

半正弦波形的路基撓曲δ

平行移動(dòng)θ折角θθ假設(shè)跨距Ｌ(m)錯(cuò)位δδδθ混凝土路基結(jié)構(gòu)軌道結(jié)構(gòu)體路床（路堤）填充層鋼筋混凝土板透層級(jí)配碎石層軌道結(jié)構(gòu)體混凝土路基路床（路塹?平地）排水層混凝土路基(a)路堤(b)路塹?平地A形軌枕板CA砂漿鋼筋混凝土板簡(jiǎn)易鋪裝級(jí)配碎石層混凝土路基的截面形狀線路區(qū)分支撐荷載的路基寬度：B(m)標(biāo)準(zhǔn)厚度（m）鋼筋混凝土板標(biāo)準(zhǔn)軌3.20t1=0.30窄軌*2.60t1=0.30級(jí)配碎石層標(biāo)準(zhǔn)軌－t2=0.15窄軌＊－t2=0.15*窄軌的軌距為1067mm（鋼筋混凝土板）（級(jí)配碎石層）標(biāo)準(zhǔn)軌的軌距為1435mm鋼筋混凝土板的標(biāo)準(zhǔn)截面標(biāo)準(zhǔn)軌區(qū)分上側(cè)鋼筋直徑的種類路堤部分D19路塹、平地部分D16橋臺(tái)、隧道連接部分D16箱涵上部D22上側(cè)鋼筋下側(cè)鋼筋單位討論模型（線路方向）鋼軌、軌枕板、鋼筋混凝土板為彈性梁鋼軌扣件、CA砂漿作為線形彈簧，對(duì)此換算成為有限間隔的假設(shè)部件路床為全面支撐的線形彈簧討論模型（線路直角方向）1．軌枕板、鋼筋混凝土板為彈性量2．CA砂漿作為線形彈簧，換算成為有限間隔的假設(shè)部件3．路床為全面支撐的線形彈簧4．列車荷載通過扣件作為分布荷載作用5．對(duì)于線路方向的有效寬度，根據(jù)在線路方向的討論中求得的CA砂漿的假設(shè)部件的軸力分布設(shè)定在端部發(fā)生沉降時(shí)在中間部分發(fā)生沉降時(shí)路堤部分殘余沉降的考慮方法混凝土路基的長(zhǎng)度?一般部分最大長(zhǎng)度：60m?橋梁等的連接部分

綜合考慮經(jīng)濟(jì)性及施工性等?隧道洞口部分及橋臺(tái)間

最小長(zhǎng)度：10m小于該長(zhǎng)度時(shí)隧道：仰拱砼的長(zhǎng)度橋臺(tái)間：橋臺(tái)的回填采用混凝土滑桿和結(jié)合結(jié)構(gòu)●混凝土路基相互連接部分滑桿：順利傳遞剪切力，防止發(fā)生錯(cuò)位結(jié)合結(jié)構(gòu)：防止雨水等的浸透（防水橡膠等）滑桿結(jié)合結(jié)構(gòu)接縫材料樹脂發(fā)泡體固定側(cè)瀝青材料二次涂付蓋子φ32用活動(dòng)側(cè)防水橡膠（氯丁系橡膠）環(huán)氧樹脂系粘接劑（脂狀）接縫材料t=20mm(樹脂發(fā)泡接縫材料)滑桿路基混凝土的鋼筋組裝狀態(tài)混凝土灌注狀況混凝土灌注后的養(yǎng)生狀況混凝土路基完成混凝土路基及橋梁的連接部分鋼筋混凝土板級(jí)配碎石層橡膠支承橋梁橋臺(tái)過渡段混凝土路基及隧道的連接部分鋼筋混凝土板路基混凝土橡膠支承仰拱砼級(jí)配碎石層支撐梁混凝土施工管理截面位置b為軌枕板寬度或枕木長(zhǎng)度B為支撐荷載的路基寬度t2

為級(jí)配碎石層的標(biāo)準(zhǔn)層厚級(jí)配碎石層試驗(yàn)截面鋼筋混凝土板試驗(yàn)截面約50m級(jí)配碎石試驗(yàn)截面鋼筋混凝土板試驗(yàn)截面3m輪廓儀測(cè)線伸縮接縫伸縮接縫施工管理截面（復(fù)線）

為鋼筋混凝土板的平坦性施工管理位置為鋼筋混凝土板的層厚施工管理位置為級(jí)配碎石的層厚及固實(shí)程度的施工管理位置b為軌枕板寬度或枕木長(zhǎng)度B為支撐荷載的路基寬度t2

為級(jí)配碎石層的標(biāo)準(zhǔn)層厚○路堤的形狀路堤高度、施工基面寬度、坡面坡度○路堤的支撐地基○路堤材料○固實(shí)程度路堤路堤截面1:1.81:1.8粒調(diào)砕石Ｒ.ＬＦ.Ｌ３％３％３％400ａ

以上ｂ

以上ｃ

以上a:軌道中心間隔b:施工基面寬度c:至各限界的距離d:余量寬度ｄ３％３％通信電力軌道中心車輛限界（風(fēng)壓限界）路堤的標(biāo)準(zhǔn)坡面坡度3%3％1:1.81:1.81:2.01:2.31.5m6.0m6.0m3.0mH≦6m6＜H≦12m12＜H≦18m層厚管理材料和路堤加強(qiáng)材料的配置○層厚管理材料的目的?效果?鋪設(shè)厚度的管理?有利于路堤坡面的穩(wěn)定?固實(shí)設(shè)備可以在路堤坡頂附近行走?對(duì)路堤總體能夠均勻、充分地固實(shí)?防止因降雨等造成坡面坍塌路堤加強(qiáng)材料（土層穩(wěn)定纖維材料）層厚管理材料上部路堤下部路堤路堤的支撐地基0.5以上一般區(qū)段4,300RL5%5%5%0.30cm2.00mL排水墊層土工隔柵等頂部路堤h＝3.0m層厚管理材料路堤寬度路堤地基段?深度相當(dāng)于路堤寬的兩倍L21?≧l過濾材料（無紡布等）注明）上圖為路堤的尾槽，左側(cè)在用地范圍內(nèi)，右側(cè)則為用地范圍之外。路堤的沉降實(shí)例沉降量(mm)過去期間路堤的支撐地基條件基巖無條件洪積層礫質(zhì)土無條件砂質(zhì)土N值≧20粘性土N值≧4沖積層礫質(zhì)土N值≧20砂質(zhì)土N值≧20確認(rèn)有無液狀化的可能性粘性土N值≧4確認(rèn)路堤荷載已被充分壓實(shí)，下沉或穩(wěn)定方面無隱患<樁－網(wǎng)工藝><攪拌混合工藝>采用支撐樁方式的地基改良工藝<施工設(shè)備><攪拌狀況>采用全層改良方式的地基改良工藝縮短放置期間時(shí)，應(yīng)通過測(cè)量等確認(rèn)沒有發(fā)生沉降問題。路堤的放置期間對(duì)路堤材料要求的條件作為對(duì)應(yīng)板式軌道的路堤材料，為了保持健全的軌道狀態(tài)，要求：○對(duì)于列車荷載、地震、降雨等具備穩(wěn)定性○壓縮性小○對(duì)列車荷載保證適度的彈性（上部路堤）等群記號(hào)土壤的分類記號(hào)〔A群〕

（G）（G-S）（GS）（G-F）（G-FS）（GS-F）（S）（S-G）（SG）（S-F）（S-FG）（SG-F）

硬巖石渣〔B群〕

（G-F）（G-FS）（GS-F）（GF）（GF-S）（GFS）（S）（S-G）（SG）（S-F）（S-FG）（SG-F）（SF）（SF-G）（SFG）軟巖石渣脆弱巖石渣〔C群〕

（GF）（GF-S）（GFS）（SF）（SF-G）（SFG）（ML）（CL）〔D1群〕

（MH）（CH）脆弱巖石渣〔D2群〕

（SF）（SF-G）（SFG）（OL）（OH）（OV）（Pt）（Mk）〔V群〕

（VH）（VH1）（VH2）其他

人工材料（Wa）（I）路堤材料的群分類各群材料的性質(zhì)

〔A群〕材料?可確保K30值≧110MN/m3?（自重）固結(jié)沉降、（重復(fù)負(fù)荷）剩余沉降及彈性位移量極小且優(yōu)質(zhì)?最適合路堤?材料優(yōu)質(zhì)，壓實(shí)不充分也可以確保K30值≧110MN/m3，但可能會(huì)造成壓實(shí)不均勻?壓實(shí)不充分，可能會(huì)加大列車重復(fù)負(fù)荷帶來的塑性沉降各群材料的性質(zhì)〔B群〕材料?可確保K30值≧70MN/m3?（自重）固結(jié)沉降不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)?因材實(shí)施穩(wěn)定處理工藝，可確保K30值≧110MN/m3?材料施工性能良好，適于路堤各群材料的性質(zhì)〔C群〕材料?含有有機(jī)物或火山灰質(zhì)細(xì)粒土的礫巖及細(xì)粒土?低液限土?施工管理嚴(yán)格，可確保K30值≧70MN/m3?因材實(shí)施穩(wěn)定處理工藝，可確保K30值≧110MN/m3?壓縮性等方面，遜于〔B群〕各群材料的性質(zhì)〔D1群，D2群〕材料?壓縮性高，施工性能差?用于路堤時(shí)，須相應(yīng)處理〔V群〕材料?反復(fù)攪拌后變軟，強(qiáng)度明顯下降?施工效率低于其他土壤?容易產(chǎn)生噴泥，一般不適合作路堤材料可使用的路堤材料上部路堤可使用的材料下部路堤可使用的材料〔A群〕穩(wěn)定處理的〔B群〕（只限于細(xì)粒少的材料）產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品的再生資源等〔A群〕穩(wěn)定處理的〔B群〕（只限于細(xì)粒少的材料）產(chǎn)業(yè)副產(chǎn)品的再生資源等○一般性工藝：水泥穩(wěn)定處理，石灰穩(wěn)定處理，土工織布○注意事項(xiàng)①施工費(fèi)用材料費(fèi)，施工費(fèi)，臨時(shí)搭建費(fèi)對(duì)比不進(jìn)行穩(wěn)定處理時(shí)，路堤材料采購費(fèi)及土壤投棄費(fèi)等增加費(fèi)用②環(huán)境條件對(duì)投棄剩土的場(chǎng)所進(jìn)行規(guī)定，確保搬運(yùn)道路；注意高堿水泥或石灰對(duì)周邊環(huán)境的影響③施工材料搬入條件，施工設(shè)備的處理能力，臨時(shí)搭建的天數(shù)④施工條件土質(zhì)條件與施工數(shù)量路堤材料的穩(wěn)定處理路堤材料的穩(wěn)定化處理

－預(yù)混合方式－路堤材料的穩(wěn)定化處理

－現(xiàn)場(chǎng)混合方式－其他材料○塑料泡沫○氣泡砂漿等○煤灰（粉煤灰）○混凝土礫石?級(jí)配碎石（RM材）及未篩分碎石（RC材）等?比天然礫石更容易破碎?適用于列車荷重導(dǎo)致沉降的施工基面1m以深處?土壤環(huán)境①保證穩(wěn)定?減少土層的間隙率?降低透水性?減少因水的浸入而發(fā)生軟化、膨脹?保證支撐自重、列車荷載等的必要強(qiáng)度②減少沉降?減少對(duì)列車行駛造成不良影響的路堤自身的壓縮沉降③保證剛性?保證支撐列車荷載的路基所要求的剛性○上部路堤：滿足①，②，③○下部路堤：滿足①，②路堤固實(shí)的意義路堤壓實(shí)度的管理方法①保證穩(wěn)定②減少沉降③保證剛性○密度干燥密度的測(cè)定：土壤密度試驗(yàn)（RI?換砂?灌砂等方法）壓實(shí)度比率（干燥密度／最大干燥密度）○K值通過道路平板載荷試驗(yàn)方法算出K30值

通過FWD試驗(yàn)?小型FWD試驗(yàn)算出K值（KFWD，KPFWD值）密度K值固實(shí)的程度和管理方法使用試驗(yàn)路堤，當(dāng)固實(shí)密度比為90％左右、確認(rèn)了K30值為150MN/m3以上時(shí)。密度（固實(shí)密度比）K30值平均值95％以上（下限值92％）平均值110MN/m3以上（下限值70MN/m3以上）上部路堤下部路堤對(duì)于碎石，平均值90％以上（下限值87％）對(duì)于砂，平均值95％以上（下限值92％）管理方法使用RI進(jìn)行土密度試驗(yàn)使用灌砂法進(jìn)行土密度試驗(yàn)使用砂置換法進(jìn)行土密度試驗(yàn)道路的平板載荷試驗(yàn)FWD試驗(yàn)平均值90％以上（下限值87％）平均值150MN/m3以上（下限值110MN/m3以上）道路的平板載荷試驗(yàn)小型FWD

（PortableFallingWeightDeflectometer）KPFWD＝（PDIS/DIS）?（Dφ/D30）PDIS：位移在DIS時(shí)的荷載應(yīng)力DIS：用小型FWD載荷板直徑φ算出K值

的位移1.25×Dφ/D30（mm）1.25：用直徑30cm載荷板算出K值的位移Dφ

：小型FWD載荷板直徑（cm）D30

：平板載荷用載荷板直徑（30cm）通過小型FWD算出K值K30值及KPFWD值γ?K30＝KPFWD礫質(zhì)土：γ＝2砂質(zhì)土：γ＝1.5粘性土：γ＝1粘性土砂質(zhì)土礫質(zhì)土○為路堤建設(shè)，健全施工標(biāo)準(zhǔn)?選擇質(zhì)量良好的路堤材料?切實(shí)的施工標(biāo)準(zhǔn)?小心施工路堤試驗(yàn)?目的●用不適當(dāng)?shù)脑O(shè)備在高含水量土壤上強(qiáng)行施工

過度碾壓（overcompaction）

土壤內(nèi)部切斷破壞，平滑剝落，側(cè)向流動(dòng)（碾壓力度過大，碾壓次數(shù)過多）●良好路堤材料壓實(shí)不充分

發(fā)生沉降（空隙多）不穩(wěn)定（降雨引起結(jié)合粗粒土的細(xì)土的流失）

路堤試驗(yàn)?目的路堤施工的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

－路堤試驗(yàn)施工前規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)－

1）取土場(chǎng)所的挖掘方法：圍巖，圍巖的穩(wěn)定處理，含水量2）施工設(shè)備的選擇及安裝選擇適合路堤材料的壓實(shí)設(shè)備3）適合的含水量范圍：最佳含水量附近路堤施工的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

－根據(jù)路堤試驗(yàn)施工規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)－1）攤鋪方式及每層攤鋪厚度2）壓實(shí)次數(shù)與壓實(shí)速度：碾壓次數(shù)，碾壓速度3）路堤材料穩(wěn)定處理的施工方法：添加率，施工方法的確認(rèn)4）施工管理試驗(yàn)的方法：試驗(yàn)器具，使用方法，試驗(yàn)人員及能力5）層厚管理材料的攤鋪方法：施工方法，施工設(shè)備的邊坡運(yùn)行路堤試驗(yàn)例路堤的施工管理位置路堤的施工管理位置路堤及其