uA高速铁路路基施工技术知识讲解.ppt

uA高速铁路路基施工技术 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life, there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望1、关于客运专线路基的新标准、规范2、武广客运专线路基工程概况及特点3、路基工程重点施工技术4、施工组织特点主要内容http:/ 客运专线建设开始之前，铁道部已经着手制定关于客运专线相关的各类标准、规范，用于指导客运专线的设计、施工、验收。与路基工程相关的新标准主要有：客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ212-2005）客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准京沪高速铁路设计暂行规定1、关于客运专线路基的新标准、规范http:/ 武广客运专线路基施工除了遵守客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ212-2005）及客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准中的相关规定之外，尚应执行客运专线铁路无碴轨道工程相关的技术规定。http:/ 床 底 层路 堤 本 体防护栅栏防护栅栏表 层基 床4%4%4%4%4%电缆槽接触网支柱接触网支柱电缆槽电缆槽4%4%0.353.13.11.1、客运专线铁路路基断面典型形式有碴轨道路基断面http:/ 无碴轨道路基面宽度：路堤13.6m，路堑13.6m，线间距5.0m。基床表层厚度0.7m（含轨道支撑层0.3m），基床底层2.3m。路基面形状为梯形，轨道的混凝土底座范围内为平面，边缘以外做成向两侧4%横向排水坡，并设置8cm厚的沥青混凝土封闭层。曲线加宽时，路基面仍保持梯形。http:/ 无碴轨道路基面宽度：路堤13.6m，路堑13.6m，线间距5.0m。基床表层厚度0.7m（含轨道支撑层0.3m），基床底层2.3m。路基面形状为梯形，轨道的混凝土底座范围内为平面，边缘以外做成向两侧4%横向排水坡，并设置8cm厚的沥青混凝土封闭层。曲线加宽时，路基面仍保持梯形。http:/ 变形控制是客运专线路基设计施工的关键，路基的变形一般分为两类，即：路基地基及本体的压密变形（工后沉降）和路基基床弹性变形及塑性变形。1.2、客运专线铁路路基工后沉降的要求工后沉降：路基竣工铺轨开始后产生的沉降量，即：示意图中工后沉降：路基竣工铺轨开始后产生的沉降量，即：示意图中S2。大量的实测资料表明：当填料及压实度满足要求时，路基本体压密沉降仅占填土高度的0.10.5%，且完成的时间较快（一般在一年左右可完成），故工故工后沉降主要考虑由地基沉降引起的沉降量。后沉降主要考虑由地基沉降引起的沉降量。http:/ 1.2MPa原则上均进行工后沉降检算N为标准灌入试验锤击数http:/ 基床表层以级配砂砾石（或级配碎石）为主；基床底层采用路堑弃碴中的A、B组填料（或设置A、B组填料集中取土场）；基床以下，原则上采用A、B组及C组中的不易风化块石、碎石、砾石类填料。当采用细粒土、粉土和易风化软岩块石及其风化物等C、D组填料的改良土填筑时，应同时采取边坡加筋、坡面防护等加固措施。 施工时应根据具体的场地条件、路基结构部位、填料性质选择符合要求的填料。 在填筑施工前应加强室内试验及现场填筑试验，确保所采用的填料材质、级配、强度、水稳性、可压实性符合要求，从而保证达到路基各部位的填筑质量标准。http:/ 过 筛 孔（mm）重 量 百 分 率 （%）605040302010520.50.0751100971009599909084947685657754674051232332 100100909380856570455530351520101043 10010090957570505530301520101044 100100858060503030152010104基床表层级配砂砾石级配范围http:/ 基床表层沥青混凝土混合料沥青混凝土用矿料质量、级配、粉尘含量、软弱颗粒含量等应符合设计要求。沥青混凝土用沥青质量符合设计要求。沥青混凝土的沥青含量、马歇尔稳定度、级配等应符合设计要求。沥青混凝土及原材料的试验方法应符合客运专线铁路的有关规定。5）过渡段填料基床表层填料应符合路基基床表层填料的相应规定。基床表层以下级配碎石级配范围应下表的要求，其颗粒中针状、片状碎石含量不应大于20%，质软、易破碎的碎石含量不应超过10%，黏土团及有机物含量不应超过2%。过渡段内与级配碎石连接段采用A、B组填料。http:/ http:/ 土工合成材料多用于路基加固与边坡防护，其施工要点在于：（1）土工合成材料的规格应符合设计要求；（2）铺设前，下承层面应平整；铺设时应拉抻、拉紧，并采取措施固定；（3）铺设多层土工材料时，其上下层接缝应错开一定的距离；（4）注意对已经铺设材料的保护。http:/ 堆载预压有三个关键环节：铺设水平排水砂垫层；设置竖向排水体；施堆载预压有三个关键环节：铺设水平排水砂垫层；设置竖向排水体；施加堆载固结压力。加堆载固结压力。 首先采用人工配合机械铺设水平排水砂垫层，然后由机械完成竖向排水通道施工及上层路基填筑或堆载堆土施工，进行堆载预压。 在加载工程中应每天进行竖向变形、边桩位移和孔隙水压力等项目的测定，利用沉降观测的数据指导堆载预压施工。 当地基沉降达到设计要求时，按设计要求确定卸荷时间。http:/ 强夯法又名动力固结法或动力压实法。这种方法是反复将夯锤（质量一般为1040t）提到一定高度使其自由落下（落距一般为1040m），给地基以冲击和振动能量，从而提高地基的承载力并降低其压缩性，改善地基性能。 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。http:/ 2）强夯和强夯置换施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取）强夯和强夯置换施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工，对试夯场地进行检测，一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工，对试夯场地进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，以验证强夯施工设计参并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，以验证强夯施工设计参数，并根据现场试夯效果对参数优化。数，并根据现场试夯效果对参数优化。（3 3）各遍夯击之间应有一定的时间间隔，具体间隔时间参考设计提）各遍夯击之间应有一定的时间间隔，具体间隔时间参考设计提供参数确定。施工计划安排时应考虑该时间对进度的影响。供参数确定。施工计划安排时应考虑该时间对进度的影响。施工要点http:/ 6）当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时，应）当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。一般在建筑物设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。一般在建筑物50m50m范围内不范围内不宜采用强夯措施。当桥台附近，涵洞附近需要进行强夯时，可先进行路基范宜采用强夯措施。当桥台附近，涵洞附近需要进行强夯时，可先进行路基范围内的强夯后，在进行桥台、涵洞施工。围内的强夯后，在进行桥台、涵洞施工。http:/ 围不小于设计值沿线路纵向每100m抽样检验5处尺 量2横 坡0.5%沿线路纵向每100m抽样检验5个断面坡度尺量质量检测要求强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法http:/ http:/ 实 力（吨）50035028022017012587http:/ 路基边线路基边线中线冲击碾压行走图http:/ （4）碾压完成后，采用平地机平整场地，振动压路机将表层碾压密实。http:/ （cement fIying-ash gravel pile）桩是水泥粉煤灰碎石桩的简桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和制成的一高粘结强度桩。称，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和制成的一高粘结强度桩。多用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。多用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。其受力和变形特性与素混凝土桩相似。CFG桩可以采用长螺旋钻孔灌注成桩法、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩法及振动沉管灌注成桩法。具体施工方法应根据设计要求和现场地基土的性质、埋深、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素进行选择。对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降。此时宜采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。http:/ fcu混合料28d强度（MPa）Rbc水泥标号C单方水泥用量（kg）W单方水用量（kg）水灰比W/C和粉灰比F/C（F为单方粉煤灰用量）有如下关系：W/C=0.187+0.791F/C混合料密度一般在2.22.3g/cm3。振动沉管法施工，坍落度可以取35cm。泵送时可取1620cm。用水量比混凝土配比的用水量略大25%。混合料中石屑与碎石（一般碎石粒径为35cm）的组成比例用石屑率表示：=G1/（G1+G2）式中 石屑率，取0.250.33；G1单方混合料石屑用量（kg）；G2单方混合料碎石用量（kg）。技术要点http:/ (纵横向)50mm按成桩总数的10%抽样检验，且每检验批不少于5根经纬仪或钢尺丈量2桩体垂直度1%3桩体有效直径不小于设计开挖50100cm深后钢尺丈量经纬仪、吊线测钻杆垂直度CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法http:/ 刚性桩网结构作用原理是上部填土和其他荷载通过独立桩帽上铺刚性桩网结构作用原理是上部填土和其他荷载通过独立桩帽上铺设的高强土工织物传递到桩上，通过合理的应力分摊之后，由桩土设的高强土工织物传递到桩上，通过合理的应力分摊之后，由桩土之间的共同作用来承受上部荷载，以便于控制路基的初始稳定和沉之间的共同作用来承受上部荷载，以便于控制路基的初始稳定和沉降，尤其是不均匀沉降。降，尤其是不均匀沉降。下卧持力层桩桩帽土工格栅路堤软土层桩网结构形式示意图桩网结构形式示意图http:/ 刚性桩网结构的施工方法有打入桩、钻孔灌注桩等形式，现场多采用打入桩（管桩、方桩）结构。 钻孔灌注桩的施工需要采用合适的钻机，其工艺与所选用的钻机类型相匹配。在对已经填筑路基进行加固处理时，多采用干法成孔，故多采用螺旋钻机、旋挖钻机等设备。 本标段多设计中采用预制桩桩网结构对地基进行加固处理。http:/ 打入桩一般采用预制钢筋混凝土管桩或方桩，根据地质条件、桩型和桩体承载力可采用锤击法、振动法或静力法打入。http:/ （2）打入桩质量控制，保证桩长、桩身不出现断桩或裂缝、桩倾斜度偏差不超过规范要求、桩身进入设计持力层，保证单桩承载力达到设计要求； （3）桩帽板的质量控制，桩帽板钢筋布置、混凝土强度应符合设计及相关规范要求；（4）垫层施工质量控制，垫层所采用的土工材料质量应符合设计要求。http:/ 刚性桩板结构由下部钢筋混凝土桩基和上部钢筋混凝土承载板组成，钢筋混凝土承载板下部直接与路堤相连接，上部与上部结构相连接或者直接作为路面结构。 http:/ 桩板结构代表性断面示意图桩板结构代表性断面示意图桩http:/ 桩板结构桩基础一般为1.2m大直径桩。桩基施工由于是在路堤填土上面施工，为了减少施工对其造成不利影响，一般采用干法作业，需要选择合适的钻机进行。普通旋转钻机、冲击钻机等由于需要泥浆护壁，多不满足施工要求。建议采用旋挖钻机或全套筒钻机，配备相应的入土、入岩钻头。http:/ 岩溶填充注浆处理采用钻孔注浆的方法，把水泥浆液（可含粗砂、碎石）压入一定范围内的溶洞、岩溶通道、裂隙，将其填充密实，待其凝结硬化后，使岩溶基础整体加固，提高路基承载能力。 对于基床厚度范围内的溶沟、溶槽，将突出的坚硬岩石进行清爆，将堆积填充物予以换填，基床范围换填C15片石混凝土。对于影响路堑边坡稳定的坡面上的溶洞、溶槽和溶蚀凹坎，采取M7.5浆砌片石嵌补支顶加固。 对于规模不大，塌陷坑或土洞较深，开挖回填有困难的岩溶，一般以梁板跨越，梁板两端支承在可靠的岩、土体上。根据梁板的尺寸及现场具体情况，考虑采用预制梁板结构然后吊装到位或者是现场浇筑法。 本标段岩溶分布较多，施工中应引起充分重视。本标段岩溶分布较多，施工中应引起充分重视。http:/ http:/ 测量土体垂直向变形读数直观,对施工干扰大辅助观测元件智能数码沉降计0.01 mm测量土体垂直向变形对填土施工不干扰,精度高,数据量大,能实现自动采集和无级传输主要观测元件智能数码分层沉降计0.01 mm土体分层沉降量测智能数码柔性位移计0.01 mm土工材料的变形测量智能数码静力水平仪0.01 mm沉降差观测智能数码多点位移计0.01 mm分层测量岩土不同层面的变形根据现场实际情况选择观测元件参数指标http:/ 8-97）中的相关规定进行。常规观测要求http:/ http:/ 业主规定本标段分阶段工期要求如下：开工时间：2006年2月1日架梁开始时间：2007年2月1日架梁结束时间：2008年7月31日线下工程结束时间：2008年7月31日无碴轨道开始时间：2008年1月1日无碴轨道结束时间：2009年2月28日http:/ 填料选择填料选择u 排水处理排水处理u 压实管理压实管理u 回填填料及碾压管理回填填料及碾压管理u 地基加固管理地基加固管理u 软基监测管理软基监测管理http:/ 手孔手孔基床表层施工前完成线缆管施工基床表层施工前完成线缆管施工http:/