《高速铁路路基技术》PPT课件

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1、杨广庆石家庄铁道学院二零零四年十二月高速铁路路基技术博士教授敬请各位领导、专家指正主要内容1、高速铁路路基技术特点2、高速铁路路基地基条件及处理技术3、高速铁路路基改良土技术4、高速铁路路基基床表层填料选择与控制5、高速铁路路基与桥（涵）过渡段技术6、高速铁路路基施工检测技术高速铁路路基技术特点高标准的填筑技术和强化的基床结构路基必须作为结构物来对待。填筑材料、压实标准、变形控制、检测标准提高。强化基床表层：动态稳定性、水稳性、渗透性。列车运行的高速、舒适、安全运送旅客特征，要求路基必需具备强度高、刚度大、纵向变化均匀、长久稳定的特点。

2、严格控制路基沉降变形轨道不平顺（累计沉降和不均匀沉降）影响速度和舒适度。变形包括：列车行驶中路基面产生的弹性变形；长期行车引起的基床累积下沉（塑性变形）；路基本体填土及地基的压缩下沉。就路基而言，过去多注重于强度问题，并以强度作为轨下系统设计与施工的主要控制条件。而现在强度已不成为问题，一般在达到强度破坏前，可能已经出现了不能容许的过大有害变形。轨道基础刚度变化处设置过渡段确保高速行车的平稳与安全，在路桥、路涵、堤堑处设置过渡段。设置一定长度的过渡段，控制轨道刚度逐渐变化，减少由于不均匀沉降引起的轨道不平顺。高速铁路路基地基条件及处理技术

3、现代铁路修筑经验表明，作为支承路堤的地基不允许发生基底破坏，也不允许发生不能满足适合使用要求的过大工后沉降和沉降速率。以往的铁路设计标准，多只考虑对基底强度作要求，即不允许发生基底破坏，而对其变形的要求没有给予重视。日本东海道新干线地基必需具备足够的强度（不发生基底破坏）和刚度（不产生过大下沉）。京沪高速铁路路堤基底以下25m范围内的地基条件必须满足表1。不满足时，必须进行工后沉降量计算。路基工后沉降量一般地段不应大于10cm，沉降速率应小于3cm/年，桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于5cm。工后沉降：路堤建成后铺轨时的路基剩余沉降。

4、沉降速率：短时间内的过大沉降，造成维修困难而危及行车安全。软土（软弱土）地基处理技术铁路系统常用的地基处理方法:浅层处理：换填法，抛石挤淤法、砂垫层法、土工合成材料（土工格栅、土工格室）垫层法。排水固结法：袋装砂井、砂井、塑料排水板；堆载预压、真空预压、井点降水；联合法。复合地基：水泥搅拌桩、粉喷桩、旋喷桩、砂桩、碎石桩。地基处理方法的选择与优化技术软土层厚度小于3米时，浅层处理。软弱土：0.5m砂垫层；高有机物含量：换填渗水土。一般路基，软土层较厚，排水固结法。塑料排水板、袋装砂井、砂井并结合填土预压。路桥过渡段：复合地基松软地基、液化

5、地基：砂桩、碎石桩软土地基：粉喷桩、深层搅拌桩软土地基厚、施工受地域影响：粉喷桩、旋喷桩。保证路堤稳定、路堤均匀沉降，在垫层中铺设双向土工格栅或土工格室。复合地基检测粉喷桩、旋喷桩、深层搅拌桩：桩身均匀性和强度检测——钻芯取样；复合地基承载力——静载试验。砂桩、碎石桩：挤密桩身均匀性和击数检测——动力触探；复合地基承载力——静载试验；桩间土挤密效果——动力触探。软土地基沉降观测技术沉降板、沉降杯、剖面沉降仪（水压式、振弦式和水平测斜仪）高速铁路路基基床底层改良土技术物理改良目的：对填料的颗粒组成及级配进行改善，即在一种填料种掺入另一种填料

6、，拌合均匀后使其级配改善，成为物理力学性质有所提高的新填料。途径：掺入粗粒料（中粗砂），改善其级配条件；掺入较细颗粒（粘粒），通过提高其粘粉比增强其强度指标。化学改良通过对填料加入掺入料，促使土与掺入料之间发生化学作用，从而使土的结构与性质发生较大的变化。掺入料为石灰、水泥、粉煤灰、土壤固化剂及其他有机及无机材料。水泥宜适用于改良不均匀系数Cu＞10，Ip≤12且WL＜40%的粘性土。石灰宜改良粘粒（d<0.002mm）含量大于10%及Ip＞12的粘性土。以动强度为控制条件，以静强度为判别标准的化学改良设计方法。①重型击实试验②无侧限抗压

7、强度试验③改良土的渗透性④改良土的水稳性⑤干湿循环试验⑥冻融循环试验⑦改良土的动力特性⑧饱水静三轴试验改良土的容许动应力列车动应力波动系数表层以下z处的动应力改良土浸水饱和28d固结不排水剪静强度安全系数1.5~2.0干湿循环静强度损失系数动静比（临界动应力比静强度）改良土的施工技术最佳的碾压方式为：静压2遍，基本稳定土体和压实表层；弱振2—3遍，保证深层土体密实；继续静压2~3遍，压实弱振时破坏的表层，并使之平整、光洁。水泥土不适合强振碾压、采用弱振或静压。问题：1、水泥土压实系数达不到要求？水泥改良粉粘土后，土中粘粒含量降低，土粒间粘

8、聚力减小，同时碾压时侧向不存在约束，导致压实系数偏低。2、水泥土压实与检测的时效性？水泥土碾压6~8遍基本上达到最佳效果，超过8遍以后，由于施工时间长，水分损失过多，压实系数增长幅度很小，有时