半干硬性砼夯扩桩加固铁路软弱基床技术分析

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第3页基床的动力作用水平及长期累积沉降速率等指标进行测试与分析。2)对列车荷载作用下路基结构承受的动力作用及产生的长期累积下沉等响应指标与机车车辆的轴重和运行速度，线路的平顺度(含钢轨接头)的关系进行测试分析。3)对动应力、动位移、振动速度和长期累积下沉等沿深度变化特点进行分析。研究方法：根据试验场地的具体情况，结合基床病害的整治工程，对半干硬性混凝土夯扩桩等加固区路基基床的动应力、动变形、振动速度及加速度、累积下沉等数据进行测试，获取半干硬性混凝土夯扩桩等加固措施提高基床强度，增加基床剐度，减小基床

2、变形，改善基床动力特性等方面的基础数据。以基床动态响应(动应力、动变形、速度、加速度)及累积下沉的测试数据为基础，运用数理统计的分析方法，对半干硬性混凝土夯扩桩加固基床的动静态效果进行了量化分析。根据测试数据的整理结果，与国内外的有关试验研究数据进行了对比分析，对本次半干硬性混凝土夯扩桩加固运营线路基基床的工程效果和社会经济效益进行了评价与评估，并就今后的工程推广应用提出了有关建议。亘塑奎塑查堂塑主塑塞皇兰焦笙壅蔓!墨第2章国内外铁路路基结构及技术标准2．1路基工程的特点和路基结构2．1．1路基工程的特点铁路路基是轨道的基础，它承

3、受着轨道及机车车辆的静动荷载，并将荷载向地基深处扩散，各种基床病害的发生都与路基基床的填料和结构有关。铁路路基作为一种用天然±石材料构筑而成的条形土工结构物，具有如下特点⋯：(1)主要由松散的天然土石材料构筑而成(2)完全暴露在大气自然环境中(3)路基同时受轨道和列车静动荷载的作用2．1．2强化基床结构的重要性铁路路基一般从上到下可分为以下几个部分：基床衰层、基床底层、路堤下部和地基，其中基床表层直接承受列车荷载，称为路基的承载层或持力层“3。路基结构设计的目的，就是保证各种不同的基床结构型式和技术标准，包括基床的厚度、填料、压实

4、等，能将基床土的动应力控制在临界应力(动强度)以陡、变形控制在允许的变形范围以内。基床状态的优劣直接关系到线路的质量。良好的基床状态会对轨道的变形产生明显的影响，如图21示，不良基床引起轨道的变形是良好基床的几倍，而且其差距还随速度的提高而增大“。质量好的路基可以节省日常的养护维修工作量，有很好的经济效益。养护维修工作蹙，有很好的经济效益。西南交通大学硕士研究生学位论文第5页2·5^20廿售1‘5二1．o蜉O，5k010203040506070800102030405060列车平均速度(kⅢ／h)通过总量(百万吨)图2—1轨道下沉

5、量与基床表层的关系(日本)因路基基床状态不良而引起线路出现病害是非常普遍的。日本的第～条高速铁路东海道新干线修建时，由于未认识到基床的重要性，设计标准不高，未进行强化处理，以致开通运营后不久，就出现了基床的严重下沉，多处出现翻浆冒泥，线路变形超限等问题，不得不对全线以年均30km以上的速度大举接修，列车的平均速度降至设计时速的一半“1。我国铁路路基病害大部分也是由于基床结构，尤其是基床表层的质量不高所引起的，主要原因有基床土质不良、水的浸入和列车动荷载的作用。这三种因素的同时存在，导致了基床发生病害。为提高基床质量，就必然要求提高

6、路基基床的强度和抗气候环境影响的能力。强化基床结构，尤其是基床表层结构，采用优质的填料，并提高相应的压实标准是国内外的普遍作法。2．2国内外基床的多层结构体系现代铁路，特别是高速铁路。通常在道床和土路基之间设置一层过渡层，多称为路基保护层或垫层。实践证明，设置保护层是提高路基承载能力，消除基床病害的根本措施。下面就国内外铁路基床结构的情况，特别是高速铁路基床结构的情况作一介绍”1”。2．2。1法国铁路基床结构法国铁路将在道碴和土路基之间的结构层称之为“垫层”，垫层的总厚西南交通大学硕士研究生学位论文第6页度在0．3～0．6m之间，

7、如图2一l所示。根据线路的等级和地质填料的情况，垫层可以由一层或多层级配良好的砂砾构成。第一层为碴底层，由粒径d≥30姗颗粒不少于30％的级配颗粒组成，压实系数需达重型击实标准的100％，厚度根据轨枕类型、长度及日运量等确定。法国高速铁路(v≥200km／h)规定，道床加上碴底层之和不得小于O．6m(特殊情况下为0．5m)。第二层为基础层(或称底基层)，由级配良好的砾石填筑，压实系数要求不小于重型击实标准的95％，厚度决定于下部路基土的性质，但不小于O．15m。第三层为防污层，由砂或土工合成材料组成，用以改善基础层与土路基之间的反

8、滤作用，并有助于防止基床出现陷槽，其厚度不小于0．15m。图2—2法国高速铁路路基断面2．2．2日本铁路基床结构日本在总结东海道新干线经验的基础上提出基床表层采用强化结构的概念。这种强化结构具有较高的承载力和抗变形能力，要求强化基床表层的变形模量E