文档介绍：高速铁路(客运专线)
路基施工特点及技术手段
中南大学土木工程学院徐林荣
一、高速铁路路基技术特点
二、客运专线路基地基处理控制要点
三、路基工程沉降观测与评估
四、路基工程填筑作业关键点
五、改良土施工关键控制点
六、过渡段及作业关键控制点
七、客运专线铁路路基施工质量检测技术
八、关于膨胀土路基
九、支挡结构
目录
一、高速铁路路基技术特点1、高速铁路路基技术特点
随着铁路向高速化发展,路基标准及施工状况是直接影响列车高速、平稳、舒适和安全的技术指标,主要体现在以下几个方面:
1)路基填筑质量标准高;
2)路基机床表明采用级配碎石强化结构;
3)路、桥及横向构筑物间设过渡段;
4)严格控制路基变形和工后沉降;
5)路基动态设计;
6)路基质量评估;
7)地基处理种类多。
一、高速铁路路基技术特点2、高速铁路路基要求
由于我国以往的铁路行车速度慢,对路基的要求不高,长期以来对路基工程的重视程度不够,随着早期秦沈客运专线的建设,人们对路基的研究和重视程度也在逐步提高。目前,路基在铁路工程中已明确被作为“土工结构物”来看待。作为高速铁路的“土工结构物”,对其要求主要有以下四个方面:
1)基床的强度高、刚度大;
2)地基沉降很小或没有沉降;
3)路基刚度纵向平顺变化;
4)良好的耐久性。
基床的强度高、刚度大
传统普速铁路路基是以强度控制设计,而对于高速铁路,变形控制是路基工程设计的主要控制因素。因为在强度破坏前,可能已出现了不容许的过大变形。
严格控制路基变形和沉降
主要包括三个方面:
①列车行驶中路基面产生的弹性变形;
②长期行车引起的基床累积下沉;
③路基本体填土及地基的压缩及固结沉降。
工后沉降的概念:设计的路基工程工后沉降值指路基工程完成后的累计沉降量。
沉降评估预测的工后沉降量15mm要求是指铺轨完成后发生的累计沉降量。
严格控制路基变形和沉降
路基上铺设无砟轨道的核心问题是沉降控制。无砟
轨道对沉降变形,尤其是不均匀沉降特别敏感。由
于对沉降控制的要求较高,而影响因素较多,沉降
控制已完全超出了处理方法的计算精度。故规定的
工后沉降已不再是最初设计的预留值,是一个允许
出现的误差值。由于无砟轨道对不均匀沉降的严格
要求,预留沉降会导致路基与桥隧很难协调,只有
在共同追求不产生工后沉降的基础上才能实现较好
的过渡,即零沉降。工后沉降实际上就是零沉降控
制基础上的允许偏差。
路基刚度的均匀性
列车速度越高,要求路基的刚度越大,弹性变形越小。但刚度过大也会使列车振动加大,也不能平稳运行。路基刚度的不平顺则会给轨道造成动态不平顺,所以,要求路基在线路纵向做到刚度均匀、变化缓慢,不允许刚度突变。为此,需要设置许多过渡段。同时为保证刚度的均匀性,还要注意以下两点:
1、轨道几何平顺性
2、静态平顺与动态平顺
路基基床结构
有砟轨道基床有表层和底层组成,,。一般情况下,基床表层由5~10cm厚的沥青混凝土和60~65cm厚的级配碎石组成。,,同时支承层或底座外路基面应设防水层,采用5~10CM沥青混凝土或C25混凝土。
在德国铁路规范中,相当于有砟轨道的机床部分是从素混凝土持力层算起的。在持力层的级配碎石顶面为平面,级配碎石采用KG2,要求渗透系数Kf≥5×10-5m/s。而有砟轨道采用KG1时要求的渗透系数Kf≥1×10-6m/s。
地基处理的目的是为了提高地基承载力,减少地基沉降,有时也为了减少地基的渗透性。当天然地基不能满足构筑物稳定或变形控制要求时,就要对天然地基进行处理形成人工地基。由各种地基处理方法获得的人工地基可以分为三类:一类是对天然地基土体全部进行物理压密,如排水固结法、强夯法、原位压实法等。另一类是换填法,比如用改良土或优质填料换填一定的厚度形成地基。还有一类就是由插入的材料与天然地基土体形成复合地基;近年来向增强体的特点的基础上,为充分发挥桩间土的承载能力,提出了桩网复合结构或桩网复合地基结构,作为复合地基而建立了相应的理论并应用于工程实践,取得了较好的效果。
二、高速铁路路基地基处理要点