鐵路客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)路基設(shè)計(jì)施工關(guān)鍵技術(shù)

目錄一、高速鐵路路基開(kāi)展現(xiàn)狀1.高速鐵路路基的要求2.國(guó)外高速鐵路路基3.國(guó)內(nèi)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的開(kāi)展

1〕基床的強(qiáng)度高、剛度大；2〕地基沉降很小或沒(méi)有沉降；3〕路基剛度縱向平順變化；4〕良好的耐久性。1.高速鐵路路基要求高速鐵路路基要求由于我國(guó)以往的鐵路工程對(duì)路基的重視程度不夠，使得近年來(lái)鐵路路基出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題越來(lái)越明顯，發(fā)生了許多平安事故，造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。隨著秦沈客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的建設(shè)，人們對(duì)路基的研究和重視程度也在逐步提高，現(xiàn)在，路基在鐵路工程中已明確被作為“土工結(jié)構(gòu)物〞來(lái)看待，路基工程的地位已得到明顯提高。1〕、強(qiáng)度、高剛度大

普通鐵路路基是以強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)，而對(duì)于高速鐵路，變形控制是路基工程設(shè)計(jì)的主要控制因素。因?yàn)樵趶?qiáng)度破壞前，可能已出現(xiàn)了不容許的過(guò)大變形。2〕、路基沉降變形主要包括三個(gè)方面：①列車(chē)行駛中路基面產(chǎn)生的彈性變形；②長(zhǎng)期行車(chē)引起的基床累積下沉；③路根本體填土及地基的壓縮下沉。各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工后沉降要求標(biāo)準(zhǔn)一般路基工后沉降/cm過(guò)渡段工后沉降/cm年沉降速率/cm/y高速公路30156秦沈客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)1584200km/h客貨共線(xiàn)1584京滬高速鐵路532時(shí)速300-350公里客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)3縱向平順度每20m小于20mm路基剛度的均勻性

列車(chē)速度越高，要求路基的剛度越大，彈性變形越小。但剛度過(guò)大也會(huì)使列車(chē)振動(dòng)加大，也不能平穩(wěn)運(yùn)行。路基剛度的不平順那么會(huì)給軌道造成動(dòng)態(tài)不平順，所以，要求路基在線(xiàn)路縱向做到剛度均勻、變化緩慢，不允許剛度突變〔路橋過(guò)渡段〕。

沉降引起軌道幾何平順性高速鐵路對(duì)軌道的平順性提出了更高的要求，而路基是鐵路線(xiàn)路工程的一個(gè)重要組成局部，是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車(chē)荷載的根底，它也是線(xiàn)路工程中最薄弱最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)，路基幾何尺寸的不平順，自然會(huì)引起軌道的幾何不平順。靜態(tài)平順與動(dòng)態(tài)平順因此，高速鐵路路基除應(yīng)具備普通鐵路路基的根本性能之外，還需要滿(mǎn)足高速鐵路軌道對(duì)根底提出的性能要求。不僅要求靜態(tài)平順，而且還要求動(dòng)態(tài)條件下平順。在列車(chē)運(yùn)行及自然條件下的穩(wěn)定性

列車(chē)運(yùn)營(yíng)時(shí)路基不僅承受軌道結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)筑物的靜荷載，還要承受列車(chē)荷載的長(zhǎng)期反復(fù)作用。同時(shí)，由于路基直接暴露在自然條件下，需要抵抗氣溫變化、雨雪作用、地震破壞等不良因素的影響。在列車(chē)運(yùn)行及自然條件下的穩(wěn)定性

路基工程必須在這些條件的長(zhǎng)期作用下，其強(qiáng)度不會(huì)降低、彈性不會(huì)改變、變形不會(huì)加大。真正做到長(zhǎng)壽命，少維修。只有這樣，才能高速行車(chē)，減少維修費(fèi)用，并增加運(yùn)行的平安性。2、國(guó)外高速鐵路路基構(gòu)造要求

強(qiáng)化路基基床嚴(yán)格控制路基填筑標(biāo)準(zhǔn)沉降控制加強(qiáng)路基的防排水措施，加強(qiáng)邊坡和災(zāi)害的防護(hù)國(guó)外高速鐵路路基構(gòu)造要求

重要啟示：在基床外表設(shè)置防水設(shè)施是十分必要的。國(guó)外高速鐵路開(kāi)展已經(jīng)做過(guò)了漫長(zhǎng)的道路，走過(guò)了很多彎路，積累了一些成熟的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。強(qiáng)化基床表層防水是各國(guó)高速鐵路的共同特點(diǎn)，只是采用的方式不一樣。有的是路基面硬化層，兼有防水效果，如日本；有的是直接設(shè)置隔水層，如德國(guó)和法國(guó)。3.我國(guó)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)的開(kāi)展列車(chē)運(yùn)行的高速、舒適、平安運(yùn)送旅客特征，要求路基必需具備強(qiáng)度高、剛度大、縱向變化均勻、長(zhǎng)久穩(wěn)定的特點(diǎn)。嚴(yán)格控制路基沉降變形軌道不平順〔累計(jì)沉降和不均勻沉降〕影響速度和舒適度。變形包括：列車(chē)行駛中路基面產(chǎn)生的彈性變形；長(zhǎng)期行車(chē)引起的基床累積下沉〔塑性變形〕；路根本體填土及地基的壓縮下沉。就路基而言，過(guò)去多注重于強(qiáng)度問(wèn)題，并以強(qiáng)度作為軌下系統(tǒng)設(shè)計(jì)與施工的主要控制條件。而現(xiàn)在強(qiáng)度已不成為問(wèn)題，一般在到達(dá)強(qiáng)度破壞前，可能已經(jīng)出現(xiàn)了不能容許的過(guò)大有害變形。軌道根底剛度變化處設(shè)置過(guò)渡段確保高速行車(chē)的平穩(wěn)與平安，在路橋、路涵、堤塹處設(shè)置過(guò)渡段。設(shè)置一定長(zhǎng)度的過(guò)渡段，控制軌道剛度逐漸變化，減少由于不均勻沉降引起的軌道不平順?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)路基標(biāo)準(zhǔn)演變補(bǔ)充了檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)增設(shè)了強(qiáng)化層提高了填料規(guī)格完善了過(guò)渡段形式提高了工后沉降要求現(xiàn)代鐵路修筑經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明，作為支承路堤的地基不允許發(fā)生基底破壞，也不允許發(fā)生不能滿(mǎn)足適合使用要求的過(guò)大工后沉降和沉降速率。以往的鐵路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，多只考慮對(duì)基底強(qiáng)度作要求，即不允許發(fā)生基底破壞，而對(duì)其變形的要求沒(méi)有給予重視。日本東海道新干線(xiàn)地基必需具備足夠的強(qiáng)度〔不發(fā)生基底破壞〕和剛度〔不產(chǎn)生過(guò)大下沉〕。京滬高速鐵路路堤基底以下25m范圍內(nèi)的地基條件必須滿(mǎn)足要求。不滿(mǎn)足時(shí)，必須進(jìn)行工后沉降量計(jì)算。工后沉降：根底設(shè)施鋪軌完成時(shí)的沉降量與最終形成的沉降量之差。沉降速率：短時(shí)間內(nèi)的過(guò)大沉降，造成維修困難而危及行車(chē)平安。地層地基條件基巖無(wú)條件塊碎石土無(wú)條件砂類(lèi)土PS≥5.0MPa或N≥10，且無(wú)液化可能粘性土PS＞1.2MPa；[

]≥0.15MPa地基處理的目的是為了提高地基承載力，減少地基沉降，有時(shí)也為了減少地基的滲透性。當(dāng)天然地基不能滿(mǎn)足構(gòu)筑物穩(wěn)定或變形控制要求時(shí)，就要對(duì)天然地基進(jìn)行處理形成人工地基。由各種地基處理方法獲得的人工地基可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是對(duì)天然地基土體全部進(jìn)行土質(zhì)改進(jìn)，如排水固結(jié)法、強(qiáng)夯法、原位壓實(shí)法、換填法等。另一類(lèi)是形成復(fù)合地基，它可以由復(fù)合土與天然地基土體形成，如水泥土復(fù)合地基；也可以由插入的材料與天然地基土體形成，如低強(qiáng)度樁復(fù)合地基法、樹(shù)根樁復(fù)合地基；也可以由插入的材料與得到的改進(jìn)的天然土體形成，如振沖擠密碎石樁復(fù)合地基，還可設(shè)置水平向增強(qiáng)體形成復(fù)合地基。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者在進(jìn)一步研究豎向增強(qiáng)體和水平向增強(qiáng)體的特點(diǎn)的根底上，為充分發(fā)揮樁間土的承載能力，提出了樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)或樁網(wǎng)復(fù)合地基結(jié)構(gòu)，建立相應(yīng)的理論并應(yīng)用于工程實(shí)踐，取得了較好的效果。地基處理地基處理－－復(fù)合地基復(fù)合地基是指天然地基在地基處理過(guò)程中局部土體得到增強(qiáng)或被置換，或在天然地基中設(shè)置加筋材料，加固區(qū)是由基體和增強(qiáng)體兩局部組成的人工地基。根據(jù)地基中增強(qiáng)體的方向又可分為水平向增強(qiáng)體復(fù)合地基和豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基。豎向增強(qiáng)體復(fù)合地基通常通常稱(chēng)為樁體復(fù)合地基，可分為三類(lèi)：散體材料復(fù)合地基、柔性樁復(fù)合地基和剛性樁復(fù)合地基。散體材料復(fù)合地基如碎石樁復(fù)合地基、砂樁復(fù)合地基等。柔性樁復(fù)合地基如深層攪拌樁復(fù)合地基、旋噴樁復(fù)合地基等。剛性樁復(fù)合地基如CFG復(fù)合地基、管樁復(fù)合地基、鋼筋混凝土復(fù)合地基等。復(fù)合地基有以下兩個(gè)根本特點(diǎn)：⑴加固區(qū)是由基體和增強(qiáng)體兩局部組成的，是非均質(zhì)的、各向異性的；⑵在荷載作用下，基體和增強(qiáng)體共同承擔(dān)荷載的作用。地基處理－－排水固結(jié)法根據(jù)排水固結(jié)原理開(kāi)展起來(lái)的一類(lèi)處理方法可有效地解決軟土地層的沉降和穩(wěn)定問(wèn)題。它是指利用排水固結(jié)原理，在軟土地基內(nèi)設(shè)置〔有時(shí)不設(shè)置〕豎向排水體，鋪設(shè)水平排水墊層，并對(duì)地基施加固結(jié)壓力或減小孔隙水壓力對(duì)地基進(jìn)行加固的一類(lèi)方法。排水固結(jié)法由加壓系統(tǒng)和排水系統(tǒng)兩個(gè)主要局部組成。加壓系統(tǒng)是為地基提供必要的固結(jié)壓力而設(shè)置的，它使地基土層因產(chǎn)生附加壓力而發(fā)生排水固結(jié)。設(shè)置排水系統(tǒng)是為了改善地基原有的天然排水系統(tǒng)的邊界條件，增加孔隙水排出路徑，縮短排水距離，從而加速地基土的排水固結(jié)進(jìn)程。加壓系統(tǒng)與排水系統(tǒng)是相互配合、相互影響的。除了少數(shù)天然排水系統(tǒng)能滿(mǎn)足要求的情況，排水固結(jié)加固地基一般均應(yīng)設(shè)置這兩個(gè)系統(tǒng)。根據(jù)加壓和排水兩個(gè)系統(tǒng)的不同，派生多種排水固結(jié)方法。真空聯(lián)合堆載預(yù)壓是從簡(jiǎn)單堆載預(yù)壓傳統(tǒng)地基處理方法開(kāi)展起來(lái)的。具有加速固結(jié)、縮短工期、不控制填土速率、不需要預(yù)壓土方等優(yōu)點(diǎn)。已廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)，昆山試驗(yàn)效果較好。真空管路真空計(jì)真空聯(lián)合堆載預(yù)壓樁網(wǎng)復(fù)合結(jié)構(gòu)是在地基處理過(guò)程中，下部土體得到豎向增強(qiáng)體“樁〞的加強(qiáng)形成復(fù)合地基加固區(qū)，在樁頂?shù)玫剿较蛟鰪?qiáng)體“網(wǎng)〞的加強(qiáng)形成復(fù)合地基加固區(qū)，使網(wǎng)…樁…土三者協(xié)同作用，整體共同承擔(dān)上部荷載。具有沉降變形小而且完成快、工后沉降較易控制、穩(wěn)定性高、施工方便等優(yōu)點(diǎn)樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)地基處理主要工程措施1、路堤兩側(cè)設(shè)1.0m高、1.0～2.0m寬的護(hù)道，護(hù)道以下邊坡為1：1.75，護(hù)道及護(hù)道邊坡采用干砌片石護(hù)坡防護(hù)。

2、對(duì)淺層軟土或松軟土，一般采用片石擠淤加固，當(dāng)?shù)乇碛斜佑矚r(shí)，可挖除硬殼進(jìn)行片石擠淤。

對(duì)具有棄土條件和滲水土有來(lái)源的地段，可挖除換填滲水土；當(dāng)片石料缺乏時(shí)，可采用深層攪拌樁復(fù)合地基加固，最小樁長(zhǎng)不小于4m或嵌入硬底不小于1.0m。3、對(duì)于軟土或松軟土埋藏較深、厚度較大的地基，一般采用水泥攪拌樁、旋噴樁、混凝土預(yù)制管樁、CFG樁網(wǎng)等進(jìn)行處理，樁頂鋪設(shè)碎石墊層并鋪設(shè)一層強(qiáng)度不小于40kN/m土工格柵或土工格室。加固深度原那么上穿透軟土層。4、過(guò)渡段地基根據(jù)地質(zhì)條件和沉降計(jì)算情況，地基處理措施適當(dāng)加強(qiáng)，一般采用水泥攪拌樁、CFG樁或旋噴樁加固，適當(dāng)提高置換率或樁長(zhǎng)。地基處理主要工程措施5、每個(gè)工點(diǎn)設(shè)置觀(guān)測(cè)斷面，埋設(shè)觀(guān)測(cè)儀標(biāo)，對(duì)地基水平位移和垂直位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工。地基處理主要工程措施砂樁塑料排水板真空預(yù)壓法攪拌樁4、施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗(yàn)方法1、水泥攪拌樁〔漿噴樁、粉噴樁〕可采用PH-5B、PH-5D、GPP-5B型攪拌樁機(jī)械施工。樁身均勻性和強(qiáng)度檢測(cè)——鉆芯取樣；復(fù)合地基承載力——靜載試驗(yàn)。鉆芯取樣方法成樁28天后在樁徑方向1/4處，全樁長(zhǎng)范圍鉆芯取樣進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，抽檢比例2‰。荷載試驗(yàn)方法沿線(xiàn)路縱向每100米檢查1處，每工點(diǎn)不少于3組攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法研究全景GPP-5B型PH-5D型PH-5B型攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法研究

儲(chǔ)漿桶PJ-4型記錄儀室內(nèi)試驗(yàn)養(yǎng)護(hù)箱無(wú)側(cè)限試驗(yàn)剪切試驗(yàn)固結(jié)試驗(yàn)

鉆探取芯上圖為芯樣左圖為鉆探取芯攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法靜力觸探靜力觸探自動(dòng)記錄儀油壓系統(tǒng)攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法研究輕便動(dòng)力觸探輕便動(dòng)力觸探試驗(yàn)輕便動(dòng)力觸探記錄

足尺開(kāi)挖可直觀(guān)反映樁體成樁質(zhì)量，但對(duì)路基土體及相鄰樁的破壞影響太大，同時(shí)檢驗(yàn)深度一般局限于地表以下4m。不可單獨(dú)應(yīng)用于攪拌樁的檢驗(yàn)。足尺開(kāi)挖檢測(cè)攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法

低應(yīng)變檢測(cè)主要應(yīng)用于剛性樁質(zhì)量檢驗(yàn)，從本工點(diǎn)檢驗(yàn)結(jié)果分析存在較大的偏差，且約有一半的樁檢測(cè)不到樁底反射。不宜用于攪拌樁質(zhì)量檢驗(yàn)。低應(yīng)變檢測(cè)攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法

載荷試驗(yàn)載荷試驗(yàn)1載荷試驗(yàn)2攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法施工經(jīng)驗(yàn)說(shuō)明：攪拌樁在18m范圍內(nèi)強(qiáng)度值均可滿(mǎn)足要求，但在10m左右以下個(gè)別點(diǎn)的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度異常，攪拌樁l0m以?xún)?nèi)的施工質(zhì)量可控性較高，施工質(zhì)量可以保證。鑒于我國(guó)目前的機(jī)具設(shè)備條件，加固深可到20m，其上l0m的范圍質(zhì)量完全可以保證，l0m以下范圍一定要加強(qiáng)管理，必須保證樁長(zhǎng)、噴灰量或漿量、復(fù)噴或復(fù)攪次數(shù)。攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法4、施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗(yàn)方法塑料排水板的施工可采用靜壓式或振動(dòng)式塑料排水板打設(shè)機(jī)械。塑料排水板深度檢測(cè)主要是通過(guò)查看塑料排水板上的長(zhǎng)度刻度線(xiàn)來(lái)控制。

機(jī)械選型振動(dòng)式插塑板機(jī)靜壓式插塑板機(jī)塑料排水板施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法施工本卷須知：(1)在塑料排水板施工機(jī)械中，靜壓式插板機(jī)在工效、經(jīng)濟(jì)本錢(qián)和環(huán)境影響等方面優(yōu)于振動(dòng)式插板機(jī)，但振動(dòng)式插板機(jī)對(duì)地層的穿透能力大于靜壓式。因此，在兩者都能夠穿透的地層打設(shè)塑料排水板時(shí)，優(yōu)先選用靜壓式；在靜壓式打設(shè)困難的地層，采用振動(dòng)式塑料排水板機(jī)械打設(shè)。(2)建議優(yōu)先選用帶刻度的非再生料制作的塑料排水板。在深度檢測(cè)上最好配備有性能可靠的自動(dòng)記錄儀。塑料排水板施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法4、施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗(yàn)方法3、真空預(yù)壓法的主要由密封系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)組成。其中，密封系統(tǒng)采用二布二膜，抽真空系統(tǒng)由射流真空泵、真空主管和支濾管構(gòu)成。膜下真空度通過(guò)埋設(shè)真空度測(cè)頭進(jìn)行觀(guān)測(cè)。施工工藝真空管路真空計(jì)密封膜密封溝真空預(yù)壓法施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法研究施工工藝沉降縫射流泵裂縫真空預(yù)壓法施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法4、施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗(yàn)方法4、砂樁通常采用振動(dòng)重復(fù)拔壓式和雙管〔芯管密實(shí)〕沖擊式兩種施工機(jī)械。砂樁質(zhì)量檢測(cè)方法①檢驗(yàn)工程：連續(xù)性、密實(shí)度、復(fù)合地基承載力。②檢驗(yàn)方法：采用靜力觸探對(duì)整樁進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)對(duì)原狀土、樁周土進(jìn)行比照；采用重型動(dòng)力觸探對(duì)樁體8—l0m以上部位進(jìn)行檢測(cè)。③檢驗(yàn)頻次：樁體靜力觸探、重型動(dòng)力觸探檢驗(yàn)數(shù)量為2％；復(fù)合地基的承載力檢驗(yàn)：沿線(xiàn)路縱向每100m抽樣檢驗(yàn)3處，每工點(diǎn)不少于3處。④檢驗(yàn)時(shí)間(飽和黏土中)，宜在成樁樁體2周后進(jìn)行。機(jī)械選型沖擊錘振動(dòng)式砂樁機(jī)沖擊式砂樁機(jī)砂樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法施工工藝流程砂樁灌砂成樁樁頭砂樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)方法靜力觸探單樁載荷試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)貫入復(fù)合地基載荷試驗(yàn)砂樁施工工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法沉降觀(guān)測(cè)與沉降預(yù)測(cè)沉降觀(guān)測(cè)沉降預(yù)測(cè)沉降預(yù)測(cè)沉降預(yù)測(cè)工后沉降預(yù)測(cè)采用雙曲線(xiàn)法。沉降與時(shí)間的關(guān)系可表示為：變換為直線(xiàn)形式：根據(jù)式〔5〕變換測(cè)試數(shù)據(jù)，得到一組直線(xiàn)。那么1/b即為最終沉降量。見(jiàn)圖4-12。根據(jù)最終沉降量和圖4-11中的竣工沉降量，就可求出預(yù)測(cè)工后沉降值。沉降預(yù)測(cè)路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法物理改進(jìn)目的：對(duì)填料的顆粒組成及級(jí)配進(jìn)行改善，即在一種填料種摻入另一種填料，拌合均勻后使其級(jí)配改善，成為物理力學(xué)性質(zhì)有所提高的新填料。途徑：摻入粗粒料〔中粗砂〕，改善其級(jí)配條件；摻入較細(xì)顆?！舱沉！?，通過(guò)提高其粘粉比增強(qiáng)其強(qiáng)度指標(biāo)。路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法化學(xué)改進(jìn)通過(guò)對(duì)填料參加摻入料，促使土與摻入料之間發(fā)生化學(xué)作用，從而使土的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)發(fā)生較大的變化。摻入料為石灰、水泥、粉煤灰、土壤固化劑及其他有機(jī)及無(wú)機(jī)材料。水泥宜適用于改進(jìn)不均勻系數(shù)Cu＞10，Ip≤12且WL＜40%的粘性土。石灰宜改進(jìn)粘?！瞕<0.002mm〕含量大于10%及Ip＞12的粘性土。以動(dòng)強(qiáng)度為控制條件，以靜強(qiáng)度為判別標(biāo)準(zhǔn)的化學(xué)改進(jìn)設(shè)計(jì)方法。①重型擊實(shí)試驗(yàn)②無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) ③改進(jìn)土的滲透性④改進(jìn)土的水穩(wěn)性⑤干濕循環(huán)試驗(yàn)⑥凍融循環(huán)試驗(yàn)⑦改進(jìn)土的動(dòng)力特性⑧飽水靜三軸試驗(yàn)路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法改良土的容許動(dòng)應(yīng)力列車(chē)動(dòng)應(yīng)力波動(dòng)系數(shù)表層以下z處的動(dòng)應(yīng)力改進(jìn)土浸水飽和28d固結(jié)不排水剪靜強(qiáng)度平安系數(shù)1.5~2.0干濕循環(huán)靜強(qiáng)度損失系數(shù)動(dòng)靜比〔臨界動(dòng)應(yīng)力比靜強(qiáng)度〕路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法改進(jìn)土路基填筑施工工藝：包括改進(jìn)填料的粉碎、拌和、壓實(shí)工藝及質(zhì)量檢驗(yàn)方法等。填料的粉碎和拌和填料改進(jìn)的粉碎和拌和是保證改進(jìn)土路堤質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，石灰與黏性土拌和的均勻性，直接影響改進(jìn)土的實(shí)際改進(jìn)效果。目前對(duì)改進(jìn)填料粉碎與拌和常用的方法歸納為兩種：廠(chǎng)拌法和路拌法。路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法廠(chǎng)拌法集中在某一場(chǎng)地〔通常在取料廠(chǎng)〕，用固定式拌合機(jī)拌和水泥土混合料，用自卸卡車(chē)將拌成的混合料運(yùn)送到鋪筑工地，然后進(jìn)行攤鋪和壓實(shí)。路拌法采用這種方法時(shí)，先將要改進(jìn)的土〔沿線(xiàn)路挖的就地土或從附近取土坑中挖的經(jīng)選擇的土〕攤鋪在下承層上，整形后在上攤鋪摻入料，然后用拌和機(jī)進(jìn)行拌和，并進(jìn)行整平和壓實(shí)。路拌施工路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法改進(jìn)土路堤壓實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)改進(jìn)土路基壓實(shí)系數(shù)檢測(cè)分別采用灌砂法、核子濕度密度儀法，強(qiáng)度指標(biāo)采用了地基系數(shù)K30、動(dòng)態(tài)變形模量EVd兩種方法。壓實(shí)系數(shù)K檢測(cè)方法：環(huán)刀法用于不含礫石顆粒的細(xì)粒土和無(wú)機(jī)結(jié)合料改進(jìn)土。灌水法用于粒徑不大于60mm的粗粒料。灌砂法和氣囊法〔波義爾定律〕用于粒徑不大于20mm的粗粒料。核子濕度密度儀用于細(xì)粒土和砂類(lèi)土。路堤填料改進(jìn)及填筑施工工藝和質(zhì)量檢驗(yàn)方法級(jí)配碎石材料的準(zhǔn)備

級(jí)配材料可外購(gòu)碎石和石屑?；虿捎锰烊坏纳奥咽蛏暗[破碎配制。分20～40mm,10～20mm，10mm以下三種集料。室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)說(shuō)明：級(jí)配碎石的擊實(shí)效果對(duì)含水量不太敏感，但存在一個(gè)相對(duì)適宜的含水量范圍。即6～8%，此時(shí)易于擊實(shí)，相應(yīng)的干密度最大。含水量3.5～5%時(shí)，干密度降低，當(dāng)含水量小于3%時(shí)，不宜擊實(shí)，相對(duì)干密度較小。但對(duì)級(jí)配砂礫石和級(jí)配碎石必須嚴(yán)格控制其細(xì)集料的液限和塑性指數(shù)，亦即嚴(yán)格控制0.5mm以下細(xì)粒土的含量，細(xì)粒土含量過(guò)高，將使塑性指數(shù)增大，降低集料的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)其水穩(wěn)性也差。表層級(jí)配碎石填筑施工驗(yàn)收基床底層區(qū)段測(cè)量中線(xiàn)水平，檢查幾何尺寸，核對(duì)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，使其到達(dá)基床底層驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)不符合標(biāo)準(zhǔn)的基床底層進(jìn)行修整，使其到達(dá)基床底層標(biāo)準(zhǔn)要求。拌和運(yùn)輸區(qū)段基床表層攪拌采用廠(chǎng)拌，原材料必須進(jìn)行材質(zhì)及級(jí)配試驗(yàn)，材質(zhì)及級(jí)配均要符合設(shè)計(jì)及標(biāo)準(zhǔn)要求。正式拌和前，必須先調(diào)試所用廠(chǎng)拌設(shè)備，使混和料的顆粒組成及含水量符合規(guī)定要求。級(jí)配碎石壓實(shí)質(zhì)量檢驗(yàn)

主要為孔隙率n、地基系數(shù)K30兩項(xiàng)，同時(shí)引入動(dòng)態(tài)變形模量Evd為輔助質(zhì)量控制指標(biāo)?？紫堵蕁主要采用核子密度儀、灌水法檢測(cè)，地基系數(shù)K30采用平板荷載法檢測(cè)，Evd采用小型平板動(dòng)態(tài)變形模量?jī)x法檢測(cè)?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)路橋涵過(guò)渡段客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)路橋涵過(guò)渡段客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)路橋涵過(guò)渡段客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)必要性：一方面可以評(píng)價(jià)路基施工過(guò)程中或竣工后路基的質(zhì)量，檢驗(yàn)路基是否到達(dá)了設(shè)計(jì)要求，驗(yàn)證路基是否具有足夠的強(qiáng)度能夠承受列車(chē)動(dòng)荷載的作用，同時(shí)又具備保證列車(chē)平安、舒適運(yùn)行的合理剛度；另一方面，可以了解施工過(guò)程的質(zhì)量情況，控制施工進(jìn)度，促進(jìn)施工單位改進(jìn)施工工藝，加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)。靜態(tài)檢測(cè)

壓實(shí)系數(shù)K環(huán)刀法用于不含礫石顆粒的細(xì)粒土和無(wú)機(jī)結(jié)合料改進(jìn)土。灌水法用于粒徑不大于60mm的粗粒料。灌砂法和氣囊法〔波義爾定律〕用于粒徑不大于20mm的粗粒料。核子濕度密度儀用于細(xì)粒土和砂類(lèi)土?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)CBR值在既有道路的使用中發(fā)現(xiàn)，在交通荷載作用下，公路墊層石碴有可能被壓入下覆的填土層中，從而使路基面損壞，因此，AASHTO首先提出了加州承載比試驗(yàn)〔CBR〕。它是將規(guī)定尺寸〔直徑5cm〕的探頭貫入土中，在一定的貫入深度時(shí)，以其對(duì)應(yīng)的荷載程度和CBR基準(zhǔn)比較，來(lái)確定地基承載能力的相對(duì)值。對(duì)鐵路而言，由于現(xiàn)場(chǎng)CBR試驗(yàn)的探頭尺寸與道碴的尺寸相近且探頭貫入土中的過(guò)程與道碴在列車(chē)荷載作用下擠陷入基床表層的現(xiàn)象相似，因此，將CBR試驗(yàn)作為鐵路路基施工質(zhì)量的檢測(cè)手段是比較合理的，所以，日本等國(guó)曾使用CBR值檢測(cè)鐵路路基質(zhì)量?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)荷載板試驗(yàn)①基床系數(shù)K30基床系數(shù)K30是日本和我國(guó)在鐵路路基檢測(cè)中常用的方法，是采用單循環(huán)荷載試驗(yàn)。用單位面積壓力除以承壓板相應(yīng)的下沉量表示的〔MPa/m〕，計(jì)算時(shí)選用的沉降量為0.125cm。以級(jí)配碎石或級(jí)配砂礫石的基床表層為前提的路堤結(jié)構(gòu)，列車(chē)荷載產(chǎn)生的道床壓力，通過(guò)基床表層結(jié)構(gòu)大致均勻地分布在路堤上部，作用范圍比以往采用土質(zhì)基床表層要大，從壓力的傳遞程度及路堤堤身承受壓力的情況看，采用直徑為30cm的承壓板試驗(yàn)確定路基填土的承載力密實(shí)度與列車(chē)荷載實(shí)際傳遞狀況相接近，比以往的規(guī)定要合理。客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)②變形模量E變形模量是西歐、北美等國(guó)已廣泛使用的鐵路路基壓實(shí)檢測(cè)方法。在荷載板試驗(yàn)應(yīng)用過(guò)程中，常用的加載方式有單循環(huán)靜載和二次循環(huán)靜載。單循環(huán)靜載是按每級(jí)40kPa加載，當(dāng)每級(jí)加載完成后，每間隔一分鐘讀取百分表一次，直至兩次讀數(shù)符合沉降穩(wěn)定要求，才能轉(zhuǎn)到下一級(jí)荷載，直至試驗(yàn)最大荷載為止。二次循環(huán)靜載也是按每級(jí)40kPa加載，分級(jí)加載到最后一級(jí)荷載的沉降穩(wěn)定后，開(kāi)始卸載，卸載梯度按最大荷載的0.5或0.25倍逐級(jí)進(jìn)行，全部荷載卸除后記錄其剩余變形，之后又開(kāi)始另一加載循環(huán)。采用d=30cm的荷載板試驗(yàn)計(jì)算變形模量時(shí)，荷載一直加到沉降值達(dá)5mm或承壓板正應(yīng)力到達(dá)0.5MPa為止。客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)變形系數(shù)Ev2為了更有效地分析土的變形性質(zhì)和承載能力，西德標(biāo)準(zhǔn)采用了二次循環(huán)靜載法，其結(jié)果采用變形系數(shù)Ev2表示客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)K30測(cè)試精度影響因素被測(cè)土體外表狀態(tài)是影響K30測(cè)試精度的主要因素之一。為此，對(duì)于水分揮發(fā)快的均粒砂，外表結(jié)硬殼，軟化，或其它原因表層擾動(dòng)的土。必須下挖后試驗(yàn)，下挖深度限定在荷載板直徑D的范圍內(nèi)。對(duì)被測(cè)面的要求及為了保證荷載板與測(cè)試面的良好密貼接觸可采用的處理方法。客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)無(wú)論是基床系數(shù)K30、變形模量E和變形系數(shù)Ev2都是通過(guò)施加靜荷載測(cè)得的，尚不能完全反映列車(chē)在動(dòng)荷載作用下對(duì)路基的真實(shí)作用情況。隨著高速鐵路的出現(xiàn)，在高速列車(chē)動(dòng)荷載作用下,路基表現(xiàn)為動(dòng)態(tài)行為〔產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變形〕。為保證列車(chē)的平安與正常運(yùn)行，必須對(duì)路基的動(dòng)變形加以控制，同時(shí)要全面反映路基的質(zhì)量和狀態(tài)。德國(guó)鐵路咨詢(xún)公司地基研究所首先提出了反映路基動(dòng)態(tài)特性的指標(biāo)——?jiǎng)討B(tài)變形模量，并于1997年用于高速鐵路路基的壓實(shí)檢測(cè)。日本也正在進(jìn)行其研究，并準(zhǔn)備將其納入鐵路標(biāo)準(zhǔn)?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

動(dòng)態(tài)檢測(cè)原理在被檢測(cè)的路基面上放置一塊一定直徑的承壓板，通過(guò)一落錘在一定高度處自由下落，落到一緩沖裝置后，再經(jīng)承壓板在填土面施加一沖擊動(dòng)荷載，使填土面產(chǎn)生沉陷。通過(guò)測(cè)試沖擊動(dòng)荷載的大小、板及板周?chē)欢ǚ秶鷥?nèi)填土面的動(dòng)變形，利用專(zhuān)用的信號(hào)采集及數(shù)據(jù)處理軟件，來(lái)求算路基土層的動(dòng)模量。承載板的沉陷值越大，被測(cè)點(diǎn)的承載能力越小，動(dòng)模量也越小，反之，越大。因此，動(dòng)模量能反映該處的承載力?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

承壓板落錘緩沖裝置傳感器路基面客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

1.脫鉤裝置；2.落錘；3.導(dǎo)向桿4.阻尼裝置；5.荷載板；.6.沉陷測(cè)定儀客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

動(dòng)態(tài)平板載荷試驗(yàn)是采用動(dòng)態(tài)平板載荷試驗(yàn)儀〔來(lái)監(jiān)控檢測(cè)土體承載力指標(biāo)—?jiǎng)討B(tài)變形模量Evd的試驗(yàn)方法。測(cè)得的土體變形是由規(guī)定的動(dòng)態(tài)沖擊荷載〔〕產(chǎn)生的。試驗(yàn)時(shí)，落錘從設(shè)定的高度自由下落在阻尼裝置上而產(chǎn)生符合測(cè)試條件的沖擊荷載，由此引起的土體的變形S(即荷載板的沉陷值)通過(guò)沉陷測(cè)定儀采集記錄下來(lái)，再通過(guò)平板壓力公式計(jì)算得出Evd值(MPa)?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

式中：Evd—?jiǎng)討B(tài)變形模量(MPa)，計(jì)算至0.1MPa；—荷載板半徑(mm)；—荷載板下的動(dòng)應(yīng)力(MPa)；S—荷載板的沉陷值(mm)；1.5—荷載板形狀影響系數(shù)。實(shí)際使用時(shí)簡(jiǎn)化成：Evd=22.5/S客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

Evd試驗(yàn)前的準(zhǔn)備平整測(cè)試面放置荷載板加載裝置在荷載板上就位用測(cè)量電纜將沉陷測(cè)定儀與荷載板連接松開(kāi)搬運(yùn)鎖翻開(kāi)沉陷測(cè)定儀電源使導(dǎo)向桿保持垂直進(jìn)行三次預(yù)沖擊連續(xù)三次沖擊測(cè)試顯示三次測(cè)試的沉陷值S1、S2、S3顯示三次平均沉陷值Sm和動(dòng)態(tài)變形模量值Evd儲(chǔ)存并打印測(cè)試結(jié)果Evd試驗(yàn)前的準(zhǔn)備客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

不同檢測(cè)方法的工效及適用性核子儀法、灌水法檢測(cè)孔隙率n核子儀法檢測(cè)一個(gè)斷面(3個(gè)點(diǎn))孔隙率n，從準(zhǔn)備工作起計(jì)時(shí)，一般1人需時(shí)間10～15min：灌水法現(xiàn)場(chǎng)2人那么需時(shí)間2h左右，而且含水量測(cè)定還需回試驗(yàn)室進(jìn)行，人為操作誤差大，同時(shí)需要大量的烘烤設(shè)備，因此核子儀法在工效及適用性上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于灌水法，加之兩種方法之間的相關(guān)性好，誤差小，核子儀法完全可以替代灌水法。客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

地基系數(shù)K30檢測(cè)地基系數(shù)K30的檢測(cè)需要足夠的反力，也就是需工程機(jī)械(主要是汽車(chē))配合，因此，在空間狹小的過(guò)渡段、測(cè)試元器件附近等部位就難以進(jìn)行檢測(cè)，這是其缺乏之處。一般分體式地基系數(shù)(簡(jiǎn)易K30)測(cè)試儀檢測(cè)1點(diǎn)需35～45min，2～3人配合，一體化數(shù)控地基系數(shù)檢測(cè)車(chē)檢測(cè)1點(diǎn)需20min左右，需2人配合，時(shí)間差異的主要原因是前者需人工記錄，計(jì)算并判定每級(jí)荷載穩(wěn)定與否，需時(shí)長(zhǎng)，而后者通過(guò)計(jì)算機(jī)程序控制，需時(shí)短。但前者儀器購(gòu)置費(fèi)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后者?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)動(dòng)態(tài)變形模量Evd檢測(cè)動(dòng)態(tài)變形模量Evd體積小，只需兩個(gè)人就可將其運(yùn)走，檢測(cè)一個(gè)點(diǎn)需2人配合，平均耗時(shí)為3～5min。其優(yōu)點(diǎn)是適合空間狹小的過(guò)渡段、測(cè)試元器件附近等部位，并且方便快捷，有利于提高整個(gè)施工進(jìn)度，缺乏點(diǎn)是設(shè)備需從國(guó)外進(jìn)口，國(guó)內(nèi)尚無(wú)維修站、合法計(jì)量標(biāo)定的單位，儀器的存儲(chǔ)量太小，一次只能存儲(chǔ)56個(gè)測(cè)點(diǎn)，一旦超過(guò)，之前的檢測(cè)數(shù)據(jù)將被后檢測(cè)的數(shù)據(jù)自動(dòng)替換。另外國(guó)內(nèi)尚無(wú)一個(gè)明確的關(guān)于壓實(shí)度與Evd檢測(cè)的相關(guān)規(guī)定，且易受外表松散層影響，較難反映填層深部的壓實(shí)情況?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

孔隙率n試驗(yàn)方法

孔隙率顆粒間孔隙率視相對(duì)密度：?jiǎn)挝惑w積〔含顆粒固體、閉口孔隙體積〕物質(zhì)顆粒的干質(zhì)量。毛體積相對(duì)密度：?jiǎn)挝惑w積〔含顆粒固體、閉口、開(kāi)口孔隙體積、〕物質(zhì)顆粒的干質(zhì)量。

當(dāng)粒徑小于5mm時(shí)，容量瓶法測(cè)試。當(dāng)粒徑大于5mm時(shí)，廣口瓶法測(cè)試。1取粒徑大于5mm具代表性的試樣1～7kg,將試樣徹底沖洗，直至顆粒外表無(wú)塵土和其他污物。2再將試樣浸沒(méi)水中浸泡24h后取出，用濕毛巾滾擦顆粒外表水分，即得飽和面干試樣，稱(chēng)其質(zhì)量mb。1-虹吸筒；2-虹吸管；3-橡皮管；4-管夾；5-量筒?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

3注清水入虹吸筒，至管口有水溢出時(shí)為止。待管中水流停止后，關(guān)閉管夾。將已稱(chēng)量的飽和面干試樣緩緩放入筒中，邊放邊攪，直至無(wú)氣泡逸出為止。攪動(dòng)時(shí)勿使水濺出虹吸筒外。4待虹吸筒中水面平靜后，開(kāi)啟管夾，讓試樣排開(kāi)的水從虹吸管中流入量筒內(nèi)。5測(cè)量筒內(nèi)水的溫度，準(zhǔn)確至0.5℃,稱(chēng)量筒質(zhì)量mc及量筒和水的總質(zhì)量mcw。6取出虹吸筒內(nèi)全部試樣放于瓷盤(pán)中，吸去余水，置于105~110℃烘干，稱(chēng)其質(zhì)量md?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

飽和面干密度顆粒密度毛體積密度客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工檢測(cè)

客運(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工監(jiān)測(cè)主要測(cè)試工程包括：沉降〔地表、基床底層底面、頂面剖面沉降、地基分層沉降〕，地基側(cè)向位移及應(yīng)力〔孔隙水壓力、地基深層土壓力、基底豎向應(yīng)力、樁土應(yīng)力比〕觀(guān)測(cè)測(cè)試。通過(guò)測(cè)試，分析不同軟土地基加固方案中地基沉降隨時(shí)間、荷載的變化規(guī)律?？瓦\(yùn)專(zhuān)線(xiàn)鐵路路基施工監(jiān)測(cè)

斷面1：扶壁式擋墻墻高6.17m，路基基底和擋墻基底采用CFG樁加固，樁徑0.4m，間距1.3~1.4m，正方形布置。擋土墻基底CFG樁頂設(shè)0.2m厚的碎石墊層，0.1m厚的C15