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2023/9/201高速鐵路設計暫行規(guī)定簡介

路基篇2023/8/61高速鐵路設計暫行規(guī)定簡介

路基篇2023/9/202背景

《京滬高速鐵路設計暫行規(guī)定》2003-01-27發(fā)布、2003-02-01實施(鐵建設[2003]13號)。按鐵路跨越式發(fā)展的要求,有針對性地吸收了國際咨詢意見,進行了修訂,目前,修訂版已報部待批。

高速、客運專線參照此《規(guī)定》執(zhí)行。2023/8/62背景《京滬高速鐵路設計暫行規(guī)定》22023/9/203背景路基主要修改內容對路基面上電纜槽、接觸網桿柱的布置進行了修改;對路基基床表層和過渡段填料補充了Evd檢測標準;路基基床表層增設了瀝青混凝土,以加強防水和防凍;規(guī)定高速鐵路路基應優(yōu)先選用A、B組填料和C組塊石、碎石、礫石類填料,當選用C組細粒土填料時,應根據土源性質進行改良;2023/8/63背景路基主要修改內容2023/9/204背景路基主要修改內容路橋、路涵過渡段采用縱向正梯形斷面形式,取消加筋土過渡段的結構形式,補充了所有路涵均需設置過渡段的規(guī)定,并按節(jié)單獨編制;對路基工后沉降控制標準及其地基條件結合國際咨詢意見進行了修改;對其他有關條文進行了補充、修改和完善。2023/8/64背景路基主要修改內容2023/9/205目錄(1)一、高速鐵路對路基的要求和設計一般規(guī)定

二、路基橫斷面

三、高速鐵路基床結構

四、路堤填料和壓實要求

五、地基條件和工后沉降

六、過渡段

七、邊坡防護

2023/8/65目錄(1)一、高速鐵路對路基的要求和設計一2023/9/206目錄(2)八、抗震

九、路塹

十、排水

十一、支擋

十二、電纜槽、接觸網立柱和聲屏障基礎布置

2023/8/66目錄(2)八、抗震2023/9/207一、高速鐵路對路基的要求和設計一般規(guī)定(一)高速鐵路對路基工程要求

(二)路基設計特點和一般規(guī)定

2023/8/67一、高速鐵路對路基的要求和設計一般規(guī)定(一2023/9/208(一)高速鐵路對路基工程要求要達到高速鐵路軌道高平順性,要求:路基應為強度高、剛度大且縱向變化均勻、長久穩(wěn)定、頂面平順的軌道基礎,確保列車高速、安全和平穩(wěn)運行。即:路基設計和施工必須滿足路基的工后沉降小、不均勻沉降小,在動力作用下的變形小、穩(wěn)定性高等要求。高平順性、高穩(wěn)定性的路基是確保軌道高平順性的前提條件。2023/8/68(一)高速鐵路對路基工程要求要達到高速鐵路2023/9/209(一)高速鐵路對路基工程要求路基必須嚴格控制工后沉降。要嚴格控制路基的不均勻沉降。要控制路基的初始不平順。

高速和客運專線對路基的高標準要求,給傳統鐵路的設計、施工和養(yǎng)護提出了新的挑戰(zhàn),在許多方面深化和改變了傳統的觀念,而必須用全新的觀念來設計、施工路基這種高標準土工結構物。

2023/8/69(一)高速鐵路對路基工程要求路基必須嚴格控2023/9/2010(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準高且具有強化的基床結構

將路基作為一土工結構物來進行設計與施工,對填筑材料、壓實標準、變形控制、檢測要求等較現行鐵路有很大提高,同時還要強化基床結構,特別是基床表層?;脖韺邮锹坊苯映惺芰熊嚭奢d的部分,它是路基中的最重要部分。基床表層不但給軌道提供了一個堅實的基礎,同時,也對其下的土路基提供保護,因此基床表層必須有足夠的強度和剛度,同時還要有穩(wěn)定性和耐久性。作為基床表層的材料,需要有較好的力學性能,充分壓實后在長期動力作用下保持穩(wěn)定,并有很好的水穩(wěn)定性和較小的滲透性。2023/8/610(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準2023/9/2011(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準高且具有強化的基床結構

〈暫規(guī)〉4.1.2基床表層的材質和強度應能承受列車荷載的長期作用,剛度應使列車運行時產生的彈性變形控制在一定范圍內,厚度應使擴散到其底層面上的動應力不超出基床底層土的容許承載能力,并能防止道碴壓入基床及基床土進入道床,防止地表水侵入基床土中導致基床軟化及產生翻漿冒泥等基床病害。2023/8/611(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準2023/9/2012(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準高且具有強化的基床結構

《暫規(guī)》在八五攻關研究成果基礎上,規(guī)定基床厚度為0.7m表層+2.3m底層共3.0m厚基床,表層采用了級配碎石(砂礫)材料,并規(guī)定了嚴格的級配曲線;對底層和下部路堤可用填料種類做了嚴格規(guī)定;壓實標準上按填料不同規(guī)定不同的地基系數K30和壓實系數K或孔隙率n,并采用雙指標控制。在暫規(guī)和設計國際咨詢基礎上,吸取了秦沈線經驗,暫規(guī)修改時,在表層的頂面設置一層5-10cm厚瀝青混凝土防水層,表層總厚度不變;為便于衡量基床表層的動力學特征,級配碎石壓實檢測標準中增加動態(tài)變形模量Evd。2023/8/612(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準2023/9/2013(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準高且具有強化的基床結構

《暫規(guī)》4.1.5路堤填料應滿足高速鐵路所要求的填筑強度與密實度等壓實標準的要求高速鐵路對路基填料的強度和密實度有著較高的要求,根據秦沈客運專線施工中的經驗,按照現行鐵路路基設計規(guī)范對填料的劃分標準,可能會存在由于對某些土類劃分不細,在實際施工填筑中達不到暫規(guī)所規(guī)定的壓實密度等指標的問題。因此,在勘測與設計階段,就應重視填料問題,對擬采用的填料物理力學指標進行分析,對可能在施工中造成問題的填料進行必要的野外填筑試驗,取得實際經驗,以確保在施工中填料使用的準確性。2023/8/613(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基填筑標準2023/9/2014(二)路基設計特點和一般規(guī)定在軌下基礎剛度變化處設置過渡段〈暫規(guī)4.1.3〉軌道基礎豎向剛度出現突變的路基與橋臺、路基與橫向結構物連接處及路堤與路塹、土質或軟質巖或強風化硬質巖石路塹與隧道分界處應設置過渡段。由于高速鐵路機車和車輛動力作用特點,對軌道基礎剛度縱向均勻性十分敏感。鐵路線路是由不同特點的結構物(橋、隧、路基等)和軌道結構構成,這些結構在強度、剛度、變形等方面都有很大的差異,這必然會引起軌下基礎剛度的不平順,因此在路橋、路涵、路隧、路堤與路塹等相連地段,縱向基礎剛度的變化必然破壞了路基-軌道-車輛系統剛度的均勻性,導致高速鐵路系統振動的加劇,也加大了對軌下基礎的動力作用,影響高速行車的平穩(wěn)和安全。

2023/8/614(二)路基設計特點和一般規(guī)定在軌下基礎剛2023/9/2015(二)路基設計特點和一般規(guī)定在軌下基礎剛度變化處設置過渡段路基與橋(涵)連接處一直是鐵路路基的一個薄弱環(huán)節(jié)。一方面線路軌道結構下的路基與橋梁剛度差別較大而引起軌道剛度的突變,另一方面由于路基與橋臺的沉降差而引起的軌道不平順,而導致的軌面不平順。在路堤與橋(涵)間設置一定長度的過渡段,以控制軌道剛度的逐漸變化,并最大限度地減少由于路基與橋涵的沉降不均勻而引起的軌面變形,保證列車高速、安全、舒適運行。

2023/8/615(二)路基設計特點和一般規(guī)定在軌下基礎剛2023/9/2016(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形4.1.4路基工后沉降值應控制在允許范圍內,對路基與橋臺及路基與橫向結構物過渡段、地層變化較大處和不同地基處理措施連接處,應采取逐漸過渡的地基處理方法,減少不均勻沉降,滿足軌道平順性要求。對沉降控制較困難的軟土和松軟土地段路基,應做好施工組織設計,提前安排施工,保證必要的預壓期。

2023/8/616(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2017(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形高速行車需要高度平順和穩(wěn)定的軌下基礎,控制變形是高速客運專線路基設計的關鍵。在高速情況下,路基在重復荷載作用下所產生的累計沉降和不均勻下沉所造成的軌道不平順將嚴重影響列車運行速度和舒適度,并增加線路養(yǎng)護工作量。路基沉降變形主要包括三個方面:①列車行駛中路基面產生的彈性變形;②長期行車引起的基床積累下沉(塑性變形);③路基本體填土及地基的壓縮下沉。2023/8/617(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2018(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形列車行駛中彈性變形、運營階段的塑性變形及路基填土壓實下沉,只要滿足基床及路基本體填筑材質、壓實標準,其值都是有限的。而且也可得到控制的。因此,如何控制路基的沉降變形特別是工后沉降值,關鍵在于控制支承路基的地基的沉降。在吸取日本新干線建設的經驗基礎上,暫規(guī)規(guī)定了25m深度范圍內嚴格的地基條件,除了軟土地基工后沉降外,還提出了控制松軟土地基工后沉降的概念。2023/8/618(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2019(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形對松軟、軟土地基由于地基土層強度低、壓縮性大、滲透系數小等特性,在其上修筑路基時,地基的沉降問題突出,過大的沉降量影響軌道的穩(wěn)定和平順,而且持續(xù)時間較長,因此,在這種地基上修建的路基,將其工后沉降量和沉降速率控制在允許范圍內,使其不影響列車高速、舒適、安全的運行。2023/8/619(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2020(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形〈暫規(guī)〉中規(guī)定“路基工后沉降量一般地段不應大于10cm,沉降速率應小于3cm/年。橋臺臺尾過渡段路基工后沉降量不應大于5cm”。修改為“路基工后沉降量一般地段不應大于5cm,沉降速率應小于2cm/年。橋臺臺尾過渡段路基工后沉降量不應大于3cm”。

2023/8/620(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2021(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形根據日本和法國及德國的經驗,滿足高速鐵路的軌道平順性除要嚴格控制路基的均勻沉降外,不均勻沉降控制更為關鍵。路基與橋臺及路基與橫向結構物過渡段、地層變化較大處和不同地基處理措施連接處,是不均勻沉降容易產生的常見部位,故在地基處理和路堤設計中應采取逐漸過渡的方法,減少不均勻沉降,以滿足軌道平順性要求。2023/8/621(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2022(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形日本良好地基的有碴軌道路堤填筑后一般放置1個月以上,地基不良地段路堤放置6個月以上;黏土地基上的路堤板式軌道放置6個月以上,其他地基放置3個月以上;同時,進行必要的沉降觀測,并測算沉降穩(wěn)定時間。法國和德國強調要詳細地質地基勘察,一般安排路堤施工工期比較長,以保證予壓時間,達到穩(wěn)定時間和沉降要求。2023/8/622(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2023(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基沉降變形為了有效地控制工后沉降量及沉降速率,采用動態(tài)設計是解決這一問題非常重要的手段。在每個松軟、軟土地基工點及各種過渡段必須設置沉降和位移觀測設備,隨施工進程觀測,及時繪制填土—時間—沉降曲線。控制填土速率,保證了路基在施工過程中的安全與穩(wěn)定,避免施工控制不當而產生過大附加沉降。根據沉降觀測資料及沉降發(fā)展趨勢、工期要求等,采取相應的措施,如調整預壓土高度,確定預壓土卸荷時間,提出基床底層頂面抬高值,以及為鋪軌前對路基進行評估及合理確定鋪設上部建筑時間提供依據,以確保鋪軌后路基工后沉降量與沉降速率控制在允許范圍內。2023/8/623(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格控制路基2023/9/2024(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格、高標準的路基排水、防洪、抗震、支擋防護設計

為了保證高速鐵路運行安全,路基的防水和排水、防洪、抗震、支擋防護等設計標準均比一般鐵路標準高,這些方面對路基安全穩(wěn)定是至關重要的。

2023/8/624(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格、高標準2023/9/2025(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格、高標準的路基排水、防洪、抗震、支擋防護設計3.3.7跨越排洪河道的特大橋和大中橋的橋頭路基,水庫和濱河地段,行洪、滯洪區(qū)的浸水路堤,其路肩高程應按現行設計規(guī)范結合國家防洪標準設計。4.1.6路基加固防護工程應在現行規(guī)范的基礎上適當提高技術標準。4.1.7路基排水工程應全面系統地規(guī)劃,具有足夠的防、排水能力,并及時實施。4.1.8為抵御自然因素及人為因素對路基的破壞或不良影響,應提高路基抗洪、抗震等自然災害的能力。

2023/8/625(二)路基設計特點和一般規(guī)定嚴格、高標準2023/9/2026(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基設計荷載采用ZK活載,設計考慮動應力及傳遞特征

1)荷載4.1.14路基上的軌道及列車荷載換算土柱高度和分布寬度應符合表4.1.14的規(guī)定。4暫規(guī)路基.doc2023/8/626(二)路基設計特點和一般規(guī)定路基設計荷載2023/9/2027二、路基橫斷面4.1.9路基面形狀應為三角形,設由路基面中心向兩側的4%橫向排水坡。曲線加寬時,仍應保持路基面三角形形狀。4.1.10路肩寬度應符合下列規(guī)定:路堤:兩側均為1.4m。路塹:兩側均為1.4m。4.1.11直線地段的路基面寬度應按表4.1.11采用。表4.1.11直線地段路基面寬度(m)單線雙線路堤路塹路堤路塹8.88.813.813.82023/8/627二、路基橫斷面4.1.9路基面形狀應2023/9/2028二、路基橫斷面路基寬度主要考慮以下幾個因素:

路基穩(wěn)定的需要:特別是浸水后路堤邊坡的穩(wěn)定性。滿足養(yǎng)護維修的需要:在線路維修時,擱置或通行小型養(yǎng)路機械及維修作業(yè),都需要有一定的寬度。確保人員安全避讓距離的需要。2023/8/628二、路基橫斷面路基寬度主要考慮以下幾個因2023/9/2029二、路基橫斷面4.1.12正線曲線地段路基面加寬值應在曲線外側按表4.1.12規(guī)定的數值加寬。曲線加寬值應在緩和曲線內漸變。表4.1.12曲線地段路基面加寬值曲線半徑(m)路基外側加寬值(m)14000——110000.311000以下——7000以上0.47000——55000.55500以下0.42023/8/629二、路基橫斷面4.1.12正線曲線地2023/9/2030二、路基橫斷面4.1.13路基標準橫斷面應符合圖4.1.13-1—6的規(guī)定。4暫規(guī)路基.doc2023/8/630二、路基橫斷面4.1.13路基標準橫2023/9/2031三、高速鐵路基床結構4.2.1基床表層應考慮防排水層。路基基床由表層和底層組成,表層厚度應為0.7m,底層厚度應為2.3m,總厚度為3.0m。其中,基床表層由5~10cm厚的瀝青混凝土和65~60cm厚的級配碎石或級配砂礫石組成。2023/8/631三、高速鐵路基床結構4.2.1基床表2023/9/2032三、高速鐵路基床結構

(一)基床結構確定依據

1.基床表層的功能和作用

基床表層是路基直接承受列車荷載的部分,是路基結構中最重要的部分?;脖韺颖仨氂凶銐虻膹姸群蛣偠?,同時還要有穩(wěn)定性和耐久性。2023/8/632三、高速鐵路基床結構(一2023/9/2033三、高速鐵路基床結構

(一)基床結構確定依據

2.列車動應力傳遞比例原則

列車動應力由軌道、道床傳至路基本體,沿深度逐漸衰減。路基基床厚度按列車荷載產生的動應力與路基自重應力之比為0.2的原則確定。當動應力與自重應力之比為0.2時,深度約為3.0m,因此將基床厚度定為3.0m。2023/8/633三、高速鐵路基床結構(一2023/9/2034三、高速鐵路基床結構

(一)基床結構確定依據

3.基床表層厚度確定

1)變形控制:在列車荷載作用下,以路基頂面變形量不大于3.5mm為控制條件;

2)強度控制:以作用在基床底層頂面的動應力不大于填土允許應力為控制條件。

2023/8/634三、高速鐵路基床結構(一2023/9/2035三、高速鐵路基床結構

(一)基床結構確定依據

4.表層瀝青混凝土防水層設置的必要性

1)秦沈客運專線的科研試驗成果和路基凍漲問題

2)京滬高速鐵路填料、沿線氣溫、降水和凍結深度

3)《暫規(guī)》和設計國際咨詢的意見2023/8/635三、高速鐵路基床結構(一2023/9/2036三、高速鐵路基床結構

(二)基床表層材料、壓實標準

1.基床表層的材料和級配

4.2.2級配碎石或級配砂礫石的材料規(guī)格及壓實標準應符合下列規(guī)定:

1采用級配碎石時應符合下述技術要求:(1)碎石粒徑、級配及材料性能應符合高速鐵路碎石道床的有關技術條件。

(2)與上部道床碎石及下部填土之間應滿足D15<4d85的要求。當與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。2023/8/636三、高速鐵路基床結構(二2023/9/2037三、高速鐵路基床結構

1采用級配碎石時應符合下述技術要求:

(3)壓實標準應符合表4.2.2-1的規(guī)定。表4.2.2-1級配碎石基床表層的壓實標準

注:基床表層的K30、Evd、n三項指標要求同時檢測,均必須滿足壓實標準。

填料厚度(m)壓實標準備注地基系數K30

(MPa/m)動態(tài)變形模量Evd(MPa)孔隙率n級配碎石0.7≥190

55

<18%路堤級配碎石0.55≥190

55<18%

當為軟質巖、強風化的硬質巖及土質路塹時中粗砂0.15≥130

452023/8/637三、高速鐵路基床結構1采用級2023/9/2038三、高速鐵路基床結構

(二)基床表層材料、壓實標準

1.基床表層的材料和級配

4.2.2級配碎石或級配砂礫石的材料規(guī)格及壓實標準應符合下列規(guī)定:

2采用級配砂礫石時應符合下述技術要求:(1)顆粒的粒徑、級配應符合表4.2.2-2的規(guī)定。(2)級配曲線應接近圓滑,某種尺寸的粒徑不應過多或過少。(3)與上部道床及下部填土之間應滿足D15<4d85的要求。當與下部填土之間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。(4)顆粒中細長及扁平顆粒含量不應超過20%;黏土團及有機物含量不應超過2%。(5)粒徑小于0.5mm的細集料的液限應小于28%,其塑性指數應小于6。

2023/8/638三、高速鐵路基床結構(二2023/9/2039表4.2.2-2砂礫石級配范圍

級配編號通過篩孔(mm)質量百分率(%)5040302010520.50.075110090~100

65~8545~7030~5515~3510~204~10210090~10075~9550~7030~5515~3510~204~10310085~10060~8030~5015~3010~202~82023/8/639表4.2.2-2砂礫石級配范圍級12023/9/2040(6)壓實標準應符合表4.2.2-3規(guī)定。

表4.2.2-3級配砂礫石的基床表層壓實標準

填料

厚度(m)

壓實標準

地基系數K30(MPa/m)

動態(tài)變形模量Evd(MPa)

孔隙率n

級配砂礫石

0.70

≥190

≥55

<18%

2023/8/640(6)壓實標準應符合表4.2.2-3規(guī)2023/9/2041三、高速鐵路基床結構

(二)基床表層材料、壓實標準

2.基床表層的壓實標準

原《暫規(guī)》采用地基系數K30與孔隙率n兩項指標控制。國際咨詢后增加Evd

標準值,要求K30、Evd、n三項指標,均必須檢測,同時滿足壓實標準。2023/8/641三、高速鐵路基床結構(二2023/9/2042三、高速鐵路基床結構

(二)基床表層材料、壓實標準

2.基床表層的壓實標準

⑴地基系數K30值:根據中鐵三局所作“高速鐵路路堤施工工藝及裝備研究”課題,通過在山東高速公路試驗段采用級配砂礫石及級配碎石作填筑試驗:當壓實度達到0.97以上,孔隙率小于15%時,K30值在190—200MPa/m,故采用K30≥190MPa/m。2023/8/642三、高速鐵路基床結構(二2023/9/2043三、高速鐵路基床結構

(二)基床表層材料、壓實標準

2.基床表層的壓實標準

⑵孔隙率n值:孔隙率n采用毛體積密度來計算,其計算式為n=1-ρd/ρh,式中ρh

為毛體積密度ρd

為壓實土體的干密度。根據秦沈客運專線基床表層級配碎石的施工實踐,將n<15%調整為n<18%。

2023/8/643三、高速鐵路基床結構(二2023/9/2044三、高速鐵路基床結構

(二)基床表層材料、壓實標準

2.基床表層的壓實標準

⑶動態(tài)變形模量Evd的標準值:

Evd是德國九十年代開始采用的新型路基壓實質量標準,從研究開發(fā)至今已有近二十年的歷史。動態(tài)變形模量Evd標準首先應用于道路建設、路面墊層、管道和電纜溝槽、渠道、基礎回填等工程,1997年2月德國頒布執(zhí)行的《德國鐵路建設輕型落錘儀使用規(guī)定》(NGT39)標志著動態(tài)變形模量Evd標準開始在鐵路工程中正式采用。該標準的最大特點是能夠反映列車在高速運行時產生的動應力對路基的真實作用狀況。2023/8/644三、高速鐵路基床結構(二2023/9/2045三、高速鐵路基床結構

(二)基床表層材料、壓實標準

2.基床表層的壓實標準

⑶動態(tài)變形模量Evd的標準值:

1999年12月20日頒布執(zhí)行的德國鐵路規(guī)范DS836.0501中,按路基結構形式、設計速度、填土種類、工程部位的不同,明確規(guī)定了各種情況下的動態(tài)變形模量Evd的設計標準值,其中,設計速度300km/h的高速鐵路路基基床表層除規(guī)定了Ev2外,還規(guī)定的Evd設計標準為50MPa。2023/8/645三、高速鐵路基床結構(二2023/9/2046德國鐵路規(guī)范DS836

時速300km新建客運專線有碴軌道路堤橫斷面時速300km新建客運專線有碴軌道路塹橫斷面時速300km新建客運專線無碴軌道路堤橫斷面時速300km新建客運專線無碴軌道路塹橫斷面路基壓實標準Evd簡介.ppt2023/8/646德國鐵路規(guī)范DS836時速300km新2023/9/2047三、高速鐵路基床結構

(三)基床底層材料、壓實標準

4.2.3基床底層應采用A、B組填料或改良土,其壓實標準應符合表4.2.3的規(guī)定。表4.2.3基床底層填料及壓實標準注:1、壓實系數K為重型擊實標準(以下同)。2、改良土壓實標準:當采用物理方法改良時,應符合本表規(guī)定;當采用化學方法改良時,除符合本表規(guī)定外,還應滿足設計提出的技術要求填料厚度(m)壓實標準細粒土粗粒土碎石土A、B組填料及改良土2.3地基系數K30(MPa/m)≥110≥130≥150壓實系數K≥0.95孔隙率n<

28%<

28%2023/8/647三、高速鐵路基床結構(三2023/9/2048四、路堤填料和壓實要求(一)一般條件下填料和壓實要求

4.3.1基床以下路堤應優(yōu)先選用A、B組填料和C組塊石、碎石、礫石類填料,當選用C組細粒土填料時,應根據土源性質進行改良后填筑,其填料及壓實應符合表4.3.1的標準。表4.3.1基床以下路堤填料及壓實標準注:改良土壓實標準:當采用物理改良方法時,應符合本表規(guī)定;當采用化學改良方法時,除符合本表規(guī)定外,還應滿足設計提出的技術要求。

填料壓實標準細粒土粗粒土碎石土A、B、C(不含細粒土、粉砂及易風化軟質巖)組填料及改良土地基系數K30(MPa/m)≥90≥110≥130壓實系數K≥0.90孔隙率n<31%<31%2023/8/648四、路堤填料和壓實要求(一)一般條件下填2023/9/2049四、路堤填料和壓實要求(二)浸水條件下的填料要求

4.3.12長期受水浸泡的路堤,其浸水部分應采用水穩(wěn)性高的滲水性材料填筑,宜放緩邊坡坡度,并應對邊坡進行防護。

4.3.13雨季滯水及排水不暢的低洼地段,低洼處應以滲水性材料或水穩(wěn)性好的填料填筑,并應采取將水流排除的疏導措施。

4.3.14在地下水位高(地下水位距地表≤0.5m)的黏性土地基上填筑路堤時,路堤底部應填筑滲水性材料,厚度不應小于0.5m。有條件時宜采取降低地下水位的措施。

4.3.18路堤浸水部分嚴禁填筑易風化的軟塊石。2023/8/649四、路堤填料和壓實要求(二)浸水條件下的2023/9/2050四、路堤填料和壓實要求(三)巖質填料要求

4.3.16當路堤填筑硬質巖石及不易風化的軟質巖的碎、塊石時,應采用級配較好的材料,不應傾填,應分層填筑,分層壓實。填料的最大粒徑在基床底層內不得大于15cm,在基床以下路堤內不得大于30cm,且大塊石不應集中,應均勻地分布于填筑層中,每一填筑層內部和表面石塊間的空隙應用較小石塊、石屑等材料填充密實,并使層厚均勻和層面平整。當采用軟塊石作填料時,應查明其風化程度并判別填料的適用性。

4.3.17當采用碎石、塊石作填料時,對其壓實方法及施工工藝要求,應通過現場填筑試驗確定。

使用碎、塊石填筑的路堤其填料的粒徑大小、大塊石間空隙是否充填密實、是否分層壓實等因素,對路堤的強度和密實程度有很大的影響。因此,本條對石塊的大小作出了規(guī)定,并要求填料級配較好,以使互相充填,且大塊石在每一填筑層內均勻分布,不應集中。2023/8/650四、路堤填料和壓實要求(三)巖質填料要求2023/9/2051四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計

4.3.2對于高度小于基床厚度的路堤,當基床范圍內的地基存在Ps<1.5MPa或σ0<0.18MPa的土層時應采取換填等措施處理,軟弱地基應結合地基的深層處理確定處理措施。當基床范圍內的地基不存在Ps<1.5MPa或σ0<0.18MPa的土層時,其基床應滿足表4.3.2-1或表4.3.2-3及表4.3.3要求,不能滿足時,可按下列情況分別進行處理:2023/8/651四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計2023/9/2052四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計

1當0.7m<路堤高度h≤3.0m時:

(1)當地基為黏性土時,應挖除表層0.3—0.5m,并回填整平碾壓至K≥0.95。如地層地下水位較高(豐水期地下水位距地表≤0.5m),應于基底填滲水性填料,厚0.5m,并碾壓至K30≥130MPa/m。

(2)當地基為砂類土時,應將地表整平碾壓至K30≥130MPa/m。

(3)當地基為礫卵石(碎石)類土時,應將地表整平碾壓至K30≥150MPa/m。

(4)當地基為巖石時,視其風化程度分別按上述要求處理,堅硬巖石可不處理,直接在其上填筑。2023/8/652四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計2023/9/2053四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計

2當h≤0.7m時,基床表層應滿足4.2.2條要求。

(1)當地基為黏性土時,在基床表層下換填滲水性填料,厚0.5m,并碾壓密實至K30≥130MPa/m。

(2)當地基為砂類土時,應將地基整平碾壓至K30≥130MPa/m。

(3)當地基為礫卵石(碎石)類土時,應將地基整平碾壓至K30≥150MPa/m。

(4)當地基為巖石時,視其風化程度分別按上述要求處理,堅硬巖石可不處理,直接在其上填筑。2023/8/653四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計2023/9/2054四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計

對高度小于3.0m的低路堤,基床部分應滿足相應部位的要求;當不能滿足時,應采取措施以滿足其相應部位的地基強度K30或壓實系數K值的要求。對黏性土地基,應在施工時對地表層一定厚度進行翻挖回填或換填滲水性材料碾壓至滿足K30或K值。并根據秦沈客運專線設計情況,對低路堤的基底處理提出了具體措施。2023/8/654四、路堤填料和壓實要求(四)低路堤的設計2023/9/2055四、路堤填料和壓實要求(五)地震區(qū)路基填料4.3.19地震區(qū)的路堤填料應符合下列規(guī)定:

1應選用抗震穩(wěn)定性較好的土,不應采用粉砂、細砂和黏砂。當不得不采用時,應采取土質改良或加固等措施。

2對浸水部分應選用抗震穩(wěn)定性較好的滲水性材料。當采用粉砂、細砂和中砂時,應采取防止液化措施。2023/8/655四、路堤填料和壓實要求(五)地震區(qū)路基填2023/9/2056四、路堤填料和壓實要求(五)地震區(qū)路基填料

從國內外路堤震害的情況分析,當采用粉、細砂作填料時容易產生路堤坍塌、邊坡溜滑、下沉、開裂等震害。所以在地震區(qū)修建高速鐵路應選用抗震穩(wěn)定性較好的填料填筑,不應采用粉細砂作填料。從本條文說明的4.2.3—4.3.1條中可知,由于壓實強度的原因,粉、細砂一般不宜直接填筑路堤。故當不得不采用時,應摻拌粗顆粒填料進行土質改良或采取加固措施。對浸水部分當采用粉細砂時,應采取防止振動液化的措施,如摻拌粗顆粒改良、提高填土密度等方法。2023/8/656四、路堤填料和壓實要求(五)地震區(qū)路基填2023/9/2057五、地基條件和工后沉降4.3.3當路堤基底以下壓縮層范圍內(一般不小于25m)的地基土不符合路堤地基技術條件表4.3.3要求時,應作工后沉降分析。路基工后沉降量不應大于5cm,年沉降速率應小于2cm/年。橋臺臺尾過渡段路基工后沉降量不應大于3cm。表4.3.3路堤地基條件注:N-標準貫入試驗錘擊數4.3.4軟土路堤的穩(wěn)定安全系數考慮列車荷載作用時不應小于1.15。4.3.5軟土地基沉降計算見本暫行規(guī)定附錄D,由計算公式求得的總沉降量應經實際工程觀測資料檢驗修正。地層地基條件基巖無條件碎、卵、礫石類無條件砂類土Ps

≥5.0MPa或

N

≥10,且無地震液化可能黏性土Ps>1.2MPa或[σ]≥0.15MPa2023/8/657五、地基條件和工后沉降4.2023/9/2058五、地基條件和工后沉降(一)地基條件

作為支承路堤的地基,不僅應有足夠的強度,能安全地支承路堤,不發(fā)生基底破壞,同時,還應具有一定的剛度,使地基不致發(fā)生過量下沉。此外,即使發(fā)生地震,也不致發(fā)生破壞和下沉。為確保上部軌道結構的平順性,并減少養(yǎng)護維修工作量,高速鐵路必須嚴格控制沉降變形,因此,對地基的要求相應較高。日本對東海道新干線在經過10年運營后,對路堤基底的下沉量、路堤地基的狀況、線路維修量多少及難易程度進行了分類調查,根據調查結果,提出了由地表起到約為路基寬度的2倍(以25米為限)的深度范圍內支承路堤的地基的必要條件。滿足這些條件的地基其路堤處于良好狀態(tài),沒有發(fā)生有問題的下沉現象(下沉量<10cm),作為支承路堤的地基是合適的,并納入了規(guī)范。根據日本的經驗,工后沉降標準小于10cm時,路堤基底以下25m范圍內的地基應符合表4.3.3條件,否則,應作工后沉降分析。原地基條件中黏性土“0.8MPa≤Ps≤1.2MPa,但層厚小于2m”,對于嚴格的工后沉降而言不合適,所以在咨詢后修改時刪除。2023/8/658五、地基條件和工后沉降(一)地基條件2023/9/2059五、地基條件和工后沉降(二)壓縮層厚度

但沉降量與路堤高度、地基土性質和壓縮層厚度密切相關,一般情況下,軟土地基壓縮層厚度按附加應力等于0.1倍自重應力確定。秦沈客運專線規(guī)定:對松軟土,當地基土層的IL≥0.5時,計算至附加應力與自重應力比為0.2的深度;當IL<0.5(即硬塑狀),當硬塑土層下有厚度大于3.0m的軟塑土時,應計算至松軟土層底。對壓縮層范圍內的砂類土層,則不計算沉降量。由于京滬高速鐵路沿線地基條件變化較大,工后沉降分析時壓縮層厚度不應籠統確定。由于京滬高速鐵路設計速度比日本新干線高,必須對各種地層進行詳細地質勘察和地基土的各項參數的現場勘察和原位試驗及室內試驗分析,詳細劃分地層,計算壓縮層厚度一般不應小于25m,并應取得沉降計算深度范圍內所需的各項計算參數和指標,使沉降計算更合理、準確。2023/8/659五、地基條件和工后沉降(二)壓縮層厚度2023/9/2060五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降為使列車高速、安全、舒適運行,并盡可能減少維修,嚴格控制路基的變形、沉降是很重要的因素。1.工后沉降定義:基礎設施鋪軌開始時的沉降量與最終形成的沉降量之差。2.工后沉降的構成:路堤建成后發(fā)生的變形、沉降主要有三部分組成:路堤(主要是基床)在列車荷載作用下發(fā)生的變形;路堤本體在自重作用下的壓密沉降;支承路基的地基壓密沉降。2023/8/660五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2061五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降在路堤填料的材質與施工質量有保證的前提下,前兩部分的數值是有限的,路堤填土的壓密沉降主要通過壓實密度來控制。京滬高速鐵路路堤的壓實要求與國外主要高速國家對路堤的壓實要求基本相同。根據國外高速鐵路的經驗和實測資料,路堤填土壓實沉降量,當路堤以粗粒土、碎石類土填筑時,約為路堤高度的0.1—0.3%;當以細粒土填筑時,約為路堤高度的0.3—0.5%。該部分沉降一般在路堤竣工之后一年左右完成。因此控制路堤沉降主要是控制地基的工后沉降。對軟土地基來說,由于軟土的壓縮性大,滲透系數小等特性,路堤建成后,不僅沉降量大而且需延續(xù)較長時間才能完成。路基工后的累計沉降與時間有關,工后沉降是指路堤建成后鋪軌時開始,計算至最終的路基剩余沉降。因此,必須采取有效措施,使路基工后沉降控制在允許范圍內。2023/8/661五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2062五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

3.各國高速鐵路工后沉降規(guī)定日本的經驗表明,當路基的沉降控制在較小范圍內,列車的正常運行才能保證。因此,在保證列車安全、舒適運行的前提下,路基允許工后沉降量的確定主要是經濟問題,即為滿足工后沉降量所進行地基的處理費用與運行期間線路養(yǎng)護維修費用大致平衡。日本新干線規(guī)定:有碴軌道路基工后沉降量一般地段不應大于10cm,沉降速率應小于3cm/年,橋臺臺尾過渡段路基工后沉降量不應大于5cm;板式軌道路基容許工后沉降量在扣件調整范圍內即小于30mm,折角小于4/1000,沉降應觀測至沉降穩(wěn)定結束為止。2023/8/662五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2063五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

3.各國高速鐵路工后沉降規(guī)定法國高速鐵路規(guī)定:濾水層驗收后最初沉降應小于2cm,最后一次搗固之后運行和第一列高速列車前,或最晚在濾水層驗收后18個月內沉降完全穩(wěn)定;短距離內的沉降值要比長距離范圍內的沉降值更難確定,規(guī)定30m范圍內每年的最大沉降差為4mm,200m范圍內每年的最大沉降差為10mm。法在軟基上修建的路基很少,在沉降控制沒有把握和工期不允許時即采用橋的形式。2023/8/663五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2064五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

3.各國高速鐵路工后沉降規(guī)定德國無碴軌道路基最大容許工后沉降30mm;有碴軌道,每年沉降不超過1—2cm,橋墩周圍不應有不均勻沉降,路基不均勻沉降造成的軌道變形按軌道豎向過渡曲線半徑Ra≥0.4V2控制,如V=350km/h,在10m內不超過2mm。另外,根據臺灣高速鐵路資料,有碴軌道工后絕對沉降不超過50mm,10m長度不均勻沉降不超過20mm;板式碴軌道工后絕對沉降不超過50mm,20m長度不均勻沉降不超過30mm。2023/8/664五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2065五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

3.各國高速鐵路工后沉降規(guī)定原《暫行規(guī)定》規(guī)定路基工后總沉降量為10cm,沉降速率為3cm/年,橋臺臺尾過渡段路基工后沉降量不應大于5cm。對于當今開通速度即達到設計速度的鐵路建設是不能接受的。為確保建設世界一流的高速鐵路,要充分吸取各國的經驗和教訓,必須嚴格控制路基的工后沉降。在國際咨詢后,修改為:有碴軌道路基工后沉降量一般地段不大于5cm。橋臺與臺尾路堤的沉降不同,將造成軌道不平順,導致輪軌動力作用加劇,因而影響軌道結構的穩(wěn)定,影響列車高速、安全、舒適運行,因此對臺尾過渡段工后沉降量控制較一般地段更為嚴格,要求工后沉降量不大于3cm.

本條還規(guī)定了工后沉降速率的控制,沉降速率應小于2cm/年。因為沉降速率過快,即在短時間內沉降過大,會造成維修困難而危及行車安全,同時,維修量加大會影響線路的通過能力,故應予以控制。2023/8/665五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2066五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(1)詳細勘察試驗(2)地基工后沉降的計算(3)以橋代路

(4)控制路基最小長度

(5)加強地基處理措施

(6)加強沉降觀測,進行動態(tài)設計

(7)試驗段指導設計施工

(8)適宜靜置工期

2023/8/666五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2067五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(1)詳細勘察試驗

必須勘察查明軟土及松軟土的分布范圍、厚度、埋深及分層物理力學指標和工程性質??碧近c密度、勘探深度和取樣測試應滿足有關標準和設計要求。2023/8/667五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2068五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(2)地基工后沉降的計算軟土和松軟土地基路基工點應按照一定斷面密度,進行穩(wěn)定檢算與沉降計算。地基沉降量計算其壓縮層厚度按附加應力等于0.1倍自重應力確定。地基的總沉降量S,一般情況下可由瞬時沉降Sd與主固結沉降Sc之和計算。此外對泥炭土、富含有機質黏土或高塑性黏土地層可視情況考慮計算次固結沉降Ss。地基的總沉降量也可采用沉降系數(m)與主固結沉降(SC)計算。

S=mSC(C.0.3—1)沉降系數m為一經驗系數,與地基條件、荷載強度、加荷速率等有關,其范圍值對正常固結土m=1.1—1.4。秦沈線軟弱地基地層中沒有高有機質土和泥炭土,因此在地基的總沉降量計算中不計算次固結沉降,經驗系數m按不同土質分別取值,如壓縮層為粘砂土時,m=1.1;如壓縮層為砂粘土時m=1.2;如壓縮層為粘土時,m=1.3

沉降計算時,列車荷載按單線有載計算2023/8/668五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2069五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(3)以橋代路

當填土高大于4米及地段加固深度大于10米時,應與設橋方案作全面技術經濟比較,兩者造價相近時宜以橋梁通過。對處理難度大的軟土或松軟土(含液化土地基)地段路橋分界高度,應根據路堤地基條件、填料性質及來源、當地土地資源、城鎮(zhèn)交通要求等,通過技術經濟比較綜合確定。一般地段路橋分界高度可采用7—8m,在城鎮(zhèn)近郊可采用5m左右;軟土地基地段,應根據軟土類型、軟土層厚度、加固工程大小及路堤工后沉降量等因素確定,一般路橋分界高度可采用4—6m。池塘集中、道路和溝渠密集、沉降控制困難的軟土地基地段宜按設橋方式通過。2023/8/669五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2070五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(4)控制路基最小長度

6.1.9規(guī)定:相鄰橋涵之間的距離,要綜合考慮高速列車行車的平順性要求、路橋(涵)過渡段的施工工藝要求以及經濟造價等因素,合理確定。兩橋臺尾之間的距離不宜小于150m,兩涵之間以及橋臺尾與涵之間的凈距離不宜小于30m。橋涵構造物與路基的剛度不同和沉降差異使得在頻繁路橋、路涵變化下必然引起上部的軌道變形,兩橋橋臺之間的凈距離過近時,會造成短時間內兩次跳車,對旅客乘車的舒適性產生影響。另外,由于兩橋后均要設置過渡段,距離過近,剩余的普通路基已不多,故與兩橋連起來相比,經濟上已沒有多大差別。對于涵洞,由于高速鐵路路基的填筑要求很高,一般應采用大型機械壓實。兩涵之間的凈距過小,會造成施工困難。根據以上分析,并參考秦沈線的經驗,綜合各種因素提出兩橋之間、兩涵(橋涵)之間適宜的凈距離。2023/8/670五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2071五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(5)加強地基處理措施

按照“安全可靠、經濟合理、技術先進成熟、工期可控”的原則,從工后沉降及沉降速率的控制效果、工程經濟性、施工工期、施工工藝及質量檢驗難易程度、環(huán)境保護,結合工點工程地質條件等方面綜合考慮確定。軟土及松軟土地基加固應以復合地基法為主,并盡早安排施工。對淺層地基一般采用挖除換填或片石擠淤加固;對厚度大于2m厚層地基,采用袋裝砂井、擠密砂樁、粉噴樁或漿噴樁、旋噴樁、強夯等地基加固措施。加固深度原則上應穿透軟土層至硬底,一般控制在18m以內;橋路及涵路過渡段應適當提高置換率。2023/8/671五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2072五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(5)加強地基處理措施

軟土地基采用排水固結法聯合堆載預壓處理時,應確保足夠的預壓期,預壓土方的取棄、調配容易,并應分析后期發(fā)生的長期沉降量,對路基工后沉降量控制的影響。位于站場及其咽喉區(qū)、預留聯絡線接入條件、設置鋪軌基地地段及設橋困難或橋梁造價較高等地段處理措施應加強。對工程結構和地形地質條件,以及地基加固措施發(fā)生變化的地段,在路堤填筑過程中應進行位移和沉降觀測,根據觀測結果確定施工進度,必要時可進行堆載預壓。2023/8/672五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2073五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(6)加強沉降觀測,進行動態(tài)設計

4.3.6軟土及松軟土地基上填筑路堤時,應于邊坡坡腳外設置邊樁進行水平位移觀測,于路堤基底地面設置沉降觀測設備進行沉降觀測。在路堤填筑過程中,必須控制填土速率。控制標準應為:路堤中心地面沉降速率≤1.0cm/每晝夜,坡腳水平位移速率≤0.5cm/每晝夜。應根據沉降觀測情況進行綜合分析,開展動態(tài)設計,以推算地基的最終沉降量,并應及時調整設計使地基處理達到預定的控制要求,同時應作為驗交時控制工后沉降量的依據。

2023/8/673五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2074五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(7)試驗段指導設計施工

4.3.7軟土及松軟土地基地段應結合工程實際,選擇代表性地段提前修筑實驗路堤,以檢驗設計、指導施工。軟土和松軟土地段應選擇地層和工程情況有代表性的地段提前修筑實驗路堤,是掌握本地區(qū)軟土和松軟土地基特征與變形規(guī)律、驗證地基加固設計和摸索施工工藝必不可少的。通過實驗與比較,可以篩選出合理的處理方案與相應的設計參數、驗證計算方法的合理性、合理確定填筑速率控制方法,為軟土和松軟土地段路堤設計與施工提供依據。實驗工程是以驗證、修改、完善設計和指導施工為主要目的。實驗工程至少有一年半以上的觀測期,因此,應在全線開工前,即取得實驗成果。2023/8/674五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2075五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降

4.控制工后沉降的措施(8)適宜靜置工期

日本良好地基的有碴軌道路堤填筑后一般放置1個月以上,地基不良地段路堤放置6個月以上;黏土地基上的路堤板式軌道放置6個月以上,其他地基放置3個月以上;同時,進行必要的沉降觀測,并測算沉降穩(wěn)定時間。法國和德國強調要詳細地質地基勘察,一般安排路堤施工工期比較長,以保證予壓時間,達到穩(wěn)定時間和沉降要求。2023/8/675五、地基條件和工后沉降(三)工后沉降2023/9/2076六、過渡段在軌下基礎剛度不同和沉降差異處,即:路堤與橋臺、路堤與橫向結構物(立交框構、箱涵等)、

路堤與路塹連接處,土質、軟質巖及強風化硬質巖路塹與隧道連接地段,應設置不同的過渡段,并采用漸變處理措施,使軌下基礎剛度和沉降差異逐漸過渡。

2023/8/676六、過渡段在軌下基礎剛度不同和沉降差異處2023/9/2077六、過渡段(一)路橋過渡段4.3.8路堤與橋臺連接處應設置過渡段,并應符合下列規(guī)定:

1過渡段長度按下式確定:

l=2(h-0.7)+a(4.3.8)

式中l(wèi)—過渡段長度(m)

h—臺后路堤高度(m)

a—常數3—5m2臺尾過渡段路堤可按以下方式設計:

過渡段路堤基床表層應滿足4.2.2條的要求,并在與橋臺連接的20m范圍內基床表層的級配碎石內摻入3—5%的水泥,表層以下以級配碎石分層填筑(見圖4.3.8-1),填筑壓實標準應滿足K30≥150MPa/m、Evd≥50MPa和孔隙率n<28%。碎石的級配范圍應符合表4.3.8的規(guī)定。

臺尾過渡段路堤設置方式圖.doc

2023/8/677六、過渡段(一)路橋過渡段2023/9/2078

表4.3.8碎石石級配范圍

注:顆粒中針狀、片狀碎石含量不大于20%;質軟、易破碎的碎石含量不得超過10%;黏土團及有機物含量不得超過2%。

級配編號通過篩孔(mm)質量百分率(%)50403025201052.50.50.075110090~100

60~9030~6520~5010~302~10210090~10060~9030~6520~5010~302~10310095~10050~8030~6520~5010~302~102023/8/678

表4.3.8碎石石級配范圍

2023/9/2079六、過渡段4.3.8路堤與橋臺連接處應設置過渡段,并應符合下列規(guī)定:

過渡段橋臺基坑應以混凝土回填或以碎石分層填筑并用小型平板振動機壓實。路堤基底原地面平整后,用振動碾壓機碾壓密實,并使K30≥60MPa/m。過渡段路堤應與其連接的路堤按一整體同時施工,并將過渡段與連接路堤的碾壓面,按大致相同的高度進行填筑。級配碎石中,摻入3—5%的普通硅酸鹽水泥,充分振動碾壓壓實。過渡段處理措施及施工工藝應結合工程實際,進行現場試驗。

2023/8/679六、過渡段4.3.8路堤與橋臺連接處2023/9/2080六、過渡段與橋梁連接處的路堤一直是鐵路路基的一個薄弱環(huán)節(jié),一方面由于路堤與橋梁剛度差別較大而引起軌道剛度的突變,同時路堤與橋臺的沉降不一致,而導致軌面不平順,因而引起列車與線路結構的相互作用增加,影響線路結構的穩(wěn)定,影響列車高速、安全、舒適運行。

2023/8/680六、過渡段與橋梁連接處的路堤一直是鐵路路2023/9/2081六、過渡段根據國外高速鐵路、公路的經驗,在路堤與橋梁間設置一定長度的過渡段,以控制軌道剛度的逐漸變化,并最大限度地減少路堤與橋梁的沉降不均勻而引起的軌面變形,以保證列車高速、安全、舒適運行。過渡段長度:根據國內“八五”研究成果及國外資料,過渡段長度不宜小于10m,設置長度可按臺尾路堤高度確定,一般可按路堤高度的2倍加3~5m設置。

2023/8/681六、過渡段根據國外高速鐵路、公路的經驗,2023/9/2082六、過渡段對路橋過渡段德、法國家對加筋土過渡段均不采用。日本僅在有抗震要求較高的過渡段采用,但填料是水泥摻碎石,加筋材錨在橋臺上。對過渡段的形式認為正梯形比倒梯形好,采用的最多。但法國也有倒梯形的。

2023/8/682六、過渡段對路橋過渡段德、法國家對加筋土2023/9/2083六、過渡段過渡段處理措施:日本和德國通常采用級配碎石或級配砂礫石摻入3%左右的水泥填筑的處理方法;對于過渡段沿線路縱向的幾何布置型式,日本、法國和德國多采用上窄下寬的正梯形。秦沈客運專線采用了倒梯形。從過渡段剛性過渡來看,都能滿足要求,但相對來說采用正梯形對橋臺穩(wěn)定和路基施工更為有利。設計和施工時應根據橋臺和路基的地基條件、高度和施工順序采用。在德國和法國高速鐵路一般不主張采用加筋土過渡段結構型式。

2023/8/683六、過渡段過渡段處理措施:日本和德國通常2023/9/2084六、過渡段設計咨詢時法國提供高速鐵路的路橋過渡段形式為靠近橋臺20m范圍內的基床表層級配碎石中摻入3~5%的水泥,而且在過渡段的梯形中靠橋臺一側設置一個小梯形,小梯形的級配碎石中摻入3~5%的水泥,使過渡段的剛度曲線比較平緩。

2023/8/684六、過渡段設計咨詢時法國提供高速鐵路的路2023/9/2085六、過渡段(二)路堤與橫向結構物(立交框構、箱涵等)過渡段

4.3.9路堤與橫向結構物(立交框構、箱涵等)連接處,應設置過渡段。(見圖4.3.9)。路堤與橫向結構物連接處設置方式圖.doc

過渡段設置標準,同4.3.8條的規(guī)定。橫向建筑物頂面以上基床表層的級配碎石應摻入3—5%的水泥。(應改為:在橫向結構物頂及其兩端20m范圍內的基床表層級配碎石中摻入3—5%的水泥,過渡段基床厚度范圍內的級配碎石中摻入3—5%的水泥。)過渡段的基坑應回填混凝土或分層回填碎石,并用小型平板振動機壓實?;踊靥钪猎孛嫫秸髴谜駝幽雺簷C碾壓至密實。

2023/8/685六、過渡段(二)路堤與橫向結構物(立交框2023/9/2086六、過渡段(二)路堤與橫向結構物(立交框構、箱涵等)過渡段

路基與橫向結構物連接處及路堤與路塹連接處設置過渡段,都是為了使支承軌道的基礎剛度不要發(fā)生突變,使軌道縱向基礎剛度更趨均勻。對路涵過渡段,日本、法國均提出最好都設過渡段,不分涵頂填土厚度多少。因此規(guī)定,所有橫向結構物和路基之間均應設置過渡段,以保證縱向剛度的均勻變化。橫向結構物與線路斜交的過渡段尾部一般應與線路垂直。條文所列的過渡措施主要是在參考日本規(guī)范的基礎上建議的方法,過渡段處理方式可以有多種選擇,有待設計者根據各線的具體情況,提出合理可行的處理措施,在實踐中驗證,并完善本暫規(guī)。2023/8/686六、過渡段(二)路堤與橫向結構物(立交框2023/9/2087六、過渡段(二)路堤與橫向結構物(立交框構、箱涵等)過渡段

對于涵頂至軌底高度小,級配碎石下夾有薄層填土易產生病害,在涵洞頂和兩側均采用級配碎石填筑,即為全包級配碎石式的過渡段,涵頂至軌底高度小于1.5m時,涵頂填筑級配碎石。同時參考路橋過渡段,在橫向結構物及其兩端20m范圍內的基床表層級配碎石中摻入3—5%的水泥,位于基床范圍內的級配碎石中摻入3—5%的水泥。2023/8/687六、過渡段(二)路堤與橫向結構物(立交框2023/9/2088六、過渡段(三)堤塹過渡段4.3.10路堤與路塹連接處,應設置過渡段??刹捎孟铝性O置方式:當路堤與路塹連接處為堅硬巖石路塹時,在路塹一側順原地面縱向開挖臺階,臺階高度0.6m左右。并應在路堤一側設置過渡段,如圖4.3.10-1。過渡段填筑要求同第4.3.8條2款一項。堤塹過渡方式一.doc

2023/8/688六、過渡段(三)堤塹過渡段2023/9/2089六、過渡段(三)堤塹過渡段4.3.10路堤與路塹連接處,應設置過渡段??刹捎孟铝性O置方式:2當路堤與路塹連接處為軟質巖石或土質路塹時,應順原地面縱向挖成1:2的坡面,坡面上開挖臺階,臺階高度0.6m左右。如圖4.3.10-2,其開挖部分填筑要求應同路堤。堤塹過渡方式二.doc

2023/8/689六、過渡段(三)堤塹過渡段2023/9/2090六、過渡段(三)堤塹過渡段

4.3.11

土質、軟質巖及強風化硬質巖路塹與隧道連接地段,應設置長度不小于20m的過渡段,并采用漸變厚度的混凝土或摻入適量水泥的級配碎石填筑。

考慮到從隧道到軟巖或土質路塹連接段基床的剛度變化太大,本次暫規(guī)補充了設置隧道與路塹過渡段及設置形式的規(guī)定。2023/8/690六、過渡段(三)堤塹過渡段2023/9/2091七、邊坡防護4.3.15當地基良好時,路堤邊坡坡度可按表4.3.14采用。表4.3.14路堤邊坡坡度注:路堤填筑細粒土時邊坡內設置土工格柵等層厚控制材。

填料種類

邊坡高度(m)

邊坡坡度

備注

細粒土及改良土

0~8

8~12

1:1.5

1:1.75

超過12m于12m處設邊坡平臺,寬2.0m,平臺以下邊坡坡度1:2.0

碎石土、卵石土、粗粒土(細砂、粉砂、黏砂除外)

0~12

12~20

1:1.5

1:1.75

超過20m于20m處設邊坡平臺,寬2.0m,平臺以下邊坡坡度1:2.0

2023/8/691七、邊坡防護4.3.15當地基良好時2023/9/2092七、邊坡防護4.6路基坡面防護

4.6.1路堤邊坡應設置坡面防護工程,防護工程應視填料性質、氣候條件、邊坡高度、浸水及沖刷等具體情況因地制宜采取適宜的防護形式,并符合下列規(guī)定:

1當路堤邊坡適宜進行植物防護,且能保證路基邊坡的穩(wěn)定時,應優(yōu)先采植物防護方法。視路堤高度及填料情況,采用植草、骨架內植草或邊坡斜鋪固土網墊等土工合成材料結合植物防護等措施。

2當路堤邊坡高度較高時,可在邊坡不小于2.5m寬度范圍內分層鋪設土工格柵等土工合成材料,每層間距0.3~0.6m,鋪設至基床表層下。并在邊坡上采取適宜的植物防護措施。

3浸水地段受水流沖刷的路基邊坡應根據流速、流向及沖刷深度,采用植物防護或圬工防護等措施。2023/8/692七、邊坡防護4.6路基坡面防護2023/9/2093七、邊坡防護4.6路基坡面防護

4.6.2軟質巖、強風化的硬質巖及土質路塹的邊坡坡面(含邊坡平臺、側溝平臺)均應進行防護或加固,并符合下列規(guī)定:

1對土質路塹邊坡可采用噴播植草措施,對較高的土質路塹邊坡可采用骨架護坡或掛網結合噴播植草措施。

2軟質巖應根據巖體結構、結構面產狀、風化程度、地下水及氣候條件等確定邊坡加固措施。應隨挖隨護,每隔10m左右或在土石分界處設置一平臺,必要時可采用先加固坡腳后開挖的方式進行予加固。強風化的軟質巖路塹邊坡,條件適宜時,也可采用巖石邊坡植被護坡技術。

2023/8/693七、邊坡防護4.6路基坡面防護2023/9/2094八、抗震

4.3.20在可液化地基上填筑路堤時,可根據具體情況,采取換土、設置反壓護道、降低填土高度或地基加固(砂樁、碎石樁、強夯)等抗震措施。但當滿足下列條件之一時,可不采取抗震措施。

1路堤高度小于3m。

2地震動峰值加速度為0.1g和0.15g(原7度)、0.2g和0.3g(原8度),地面以下分別為5m、6m深度內,其液化土層累計厚度小于2m時,路堤高度小于5m。

3地震動峰值加速度為0.1g和0.15g(原7度)、0.2g和0.3g(原8度),其上覆非液化土層厚度或地下水位深度大于5m、6m。參照現行鐵路抗震國標編寫。因京滬高速鐵路通過地區(qū)無9度地震區(qū),故僅列出了7度與8度(即地震動峰值加速度為0.1g、0.15g和0.2g、0.3g)地區(qū)的抗震設防條件。

2023/8/694八、抗震4.3.20在可2023/9/2095八、抗震

4.3.21軟土地基如已采取了砂井、碎石樁、石灰樁等加固措施時,可不再考慮地震影響。在地震區(qū)的軟土地基上,當路堤基底采用砂墊層時,墊層材料應采用碎石(卵石)或粗砂夾碎(卵)石,不得采用細砂或中砂。

當軟土地區(qū)采用砂井、碎石樁等加固措施后、由于排水固結或擠密作用,地基強度增大,抗震效果增強。因此不再考慮地震時對地基的影響。采用粉、細砂等細顆粒材料作基地墊層,在飽和狀態(tài)下和地震時可能產生液化現象,導致墊層強度降低或消失。因此規(guī)定了路堤基地應采用碎(卵)石或粗砂夾碎(卵)石作墊層。

2023/8/695八、抗震4.3.2023/9/2096九、路塹4.4.1不易風化的硬質巖基床,應將路基面作成向橫向兩側的4%排水坡,對凹凸不平處,應以混凝土填平。4.4.2軟質巖、強風化的硬質巖及土質基床處理,應符合下列規(guī)定:1基床表層深度范圍內應進行換填并滿足第4.2.2條要求。

2基床表層以下,基床底層表面作成向兩側4%排水坡。且在基床范圍內不得夾有Ps<1.5MPa或[σ]<0.18MPa的土層。否則應進行改良或加固處理。

3土

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