高速铁路路基工后沉降控制技术

高速铁路路基工后沉降控制技术
高速铁路路基工后沉降控制技术

,73,9.2006年中国交通土连工程学术论文集

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【摘要】

【关键词】1前言

高速铁路路基工后沉降控制技术

朱浩波

北京交通大学北京100041

作为高速客运专线的关键技术,工后沉降控制是一个涉及因素较多、具有较大不确定性的重点难点问题。本文较全面地探讨了工后沉降控制技术的有暮方面,并针对性地提出相关措施瓤对策。为科学鼹决工后氓降控制揭题,文中建议;I入风险管理和价值工程等先进方法、手段采用系统论的观点对该问题进行全面系统的研究、分析和把握,形成评估方法、标准和体系,进行过程性控制。文章指出工后沉降控制的标准不仅仅是对施工质量的要求,还是对设计的要求,甚至是对业主投资的要求。从技术上文章还提出了对土体引入次固结。试验评价体系’作为设计依据等一系列的观点和建议。

高速铁路工后沉降控制系统分析风险管理次固结

目前我国铁路已掀起高速客运专线建设的高潮,石太,武广等多条客运专线在建,线下工程预留设计时速有的已达到350km。由于关系劐线路的平顺性,工后沉降控制是高速铁路建设中需要解决的重要课题,其解决好坏甚至从某种程度上决定了高速铁路建设的成败。

笔者先后参与了我国第一条客运专线秦沈客运专线东部试验段的几项部级、局级重点路基科研项目以及武广等客运专线的有关工作。本文将立足于工程实践,对高速客运专线工后沉降控制问题进行探讨,提供个人的认识,以资参考。

2工后沉降控制的重要性与特点

2.1工后沉降控制是影响线路不平顺性的重要因素

工后沉降大小决定了高速铁路线的平顺性,理解线路平顺性的重要性,就理解了工后沉降控制重要性。以轨道连续高低不平顺波长40m、幅值5mm为例,时速300km时,将产生频率2Hz、半幅有效值o.13g的持续振动加速度,超过5小时,人体血压、脉搏等生理现象会不正常,对驾驶人员的工作能力也有影响;对于普速的列车则可以忽略”1。也就是说工后沉降控制不好,线路不平顺,行车舒适性和安全性就无法保证,列车高速行驶就是空谈。因此,在高速铁路设计和施工中工后沉降控制作为一个首要问题来对待是适当的。

2.2工后沉降控制是一个有时间性、过程性的问题

首先,工后沉降起算时点非常重要。在秦沈客运专线修建之初,有人认为起算点是在整个工程完工后,也有认为应在铺轨完成后。随着认识的深入,才确定工后沉降起算点应在铺轨开始时起算Ⅲ。从对工后沉降控制本身目标的实现来说,这更加合理。应认识到的是,在其他方面相同的情况下,起算时间

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点越往前推越严格;其实并非起算点一定要在铺轨前,但如果起算点推后,一方面控制的标准应相应改变,而且如果在铺轨后再确认不满足工后沉降,则有关补救措施就难以实施?

其次,有一个终止时间点的问题。由于每项工程都有寿命期,比如说高速铁路的寿命期为100年,免维修期更短。尽管为保证工后沉降控制的实现,宜取更严格的标准,但是提高标准涉及成本大小乃至目标的实现性,故考虑该问题具有实际意义。

工后沉降控制的时间性还表现在:不仅要求能够最终满足工后沉降控制的要求,还应该尽快满足。这一点的重要性就表现在对工期的影响上;反过来,合理的工期对工后沉降控制目标的实现也是至关重要的。

2.3工后沉降控制的目标性突出,影响因素众多

工后沉降控制的标准是为满足平顺性提出的目标,首先考虑的不是该目标的可实现性。由于工后沉降控制涉及到经济、技术乃至社会因素,光从技术上来说又涉及到地质条件、轨道形式、结构形式等多个方面。该问题相当复杂。

目标性的问题往往需要经济、技术等多方面的支撑。对其进行系统的、深入细致的研究,对实现工后沉降控制的目标,保证线路的平顺性有重要的意义。

3工后沉降控制的现有技术措施

目前工后沉降控制技术基本上基于国外高速铁路的技术成果、秦沈客运专线的修建及其前期针对高速铁路的一系列研究成果。大体可概括为以下几个方面的措施。

①严格控制标准。秦沈客运专线首次提出工后沉降控制标准,要求严格,目前工后沉降控制标准见表I。

裹1客运专线工后沉降控制标准“

总的工后沉降量

线路等级

年沉降速率不均匀沉降过菠段差异游差异沉降错台一般地段桥尾过渡段cIn,20iT'-降形成曲折角

200ki'r“h≤15《8≤4,,,有碴轨道

200k椭以上≤5≤3《2,,,

无碴轨道200蛐以上《3,,≤2≤l,1000≤O.5

②采用更有效的地基处理方法。与秦沈线相比,武广客运专线多采用复合地基法,并大量采用桩网结构和桩板结构。

③+大幅提高路基填筑质量标准。路基基底、填料和压实标准大幅度提高,采用级配碎石基床表层等新结构,用局o、压实系数K、变形模量Ew、动态变形模量西a、孔隙率^中的多项指标综合控制,要求严格。

④以桥代路,路基的比例大幅度减少。路桥等不同结构物间设置过渡段。

⑤大量采用无碴轨道,利用无碴轨道有效解决线路的初始不平顺、动不平顺性等问题。

⑥动态监控手段的运用。客运专线修建的过程埋设大量的变形观测元器件,对变形的情况进行监测,结合动态设计,采取有效的措簏来保证工后沉降控制的有效性。

⑦采用预压等手段,增加放置时间,考虑以时间换空间。

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_lI_III__-__l--_--__-___I__I-●--___-___-_-__-____l-__ll4工后沉降控制面临的问题与解决思路

4.1工后沉降控制面临的问题

尽管采取了多方面的措施,但实际中工后沉降控制仍然需要解决多方面韵问题。

①工后沉降控制标准有待完善。比如现有标准仅对无碴轨道提出了不均匀沉降控制标准。从理论上来说工后沉降控制实质是不均匀沉降控制,但有碴轨道是通过控制总工后沉降量来保证线路的均匀沉降。尽管如此,针对结构或地质变化很大的情况提出不均匀沉降控制标准并作重点评估是必要的;若初始不平顺性得不到保证,考虑到叠加效应,不平顺性将对于不均匀沉降引起的后继不平顺性更加敏感,故应对初始不平顺与后继不平顺性结合起来进行评价。

再比如对工后年沉降速率应考虑是以多长时间的数据为准来进行统计的问题。时间长短影响沉降速率的结集,以工后1月的观测数据比以工后lO年的观测数据计算的沉降速率~般要大很多。且年沉降速率是一个过程控制值,作为预测判据比作为最终控制标准合理,其超限与否在某些情况下并不重要。

②欺基处理方法的效果问题。由于工后沉降控制的标准高、地质条件多样,不同处理方法效果、适用条件如何,以及质量控制手段等都需要进行研究。比如cFG桩一网处理地基的工后沉降控制效果、设计和施工参数对工后沉降的影响都还不非常确定。

③不均匀沉降的控制问题。铁路线跨越上千公里,地质条件复杂多变,处理方法多样,结构形式多样,不均匀沉降对线路平顺性影响较大。秦沈客运专线的经验表明,类似辑台的衔接部位,尽管采用了过渡段,但仍然是造成线路不平顺性的重要因索。

④工后沉降控制与工期要求的矛盾问题。这一问题实际上是经济和社会问题与技术问题间的冲突,只有在综舍研究的基础上,才能获得技术上科学、经济上合理的方案。

⑤工后混降预测问题

工后沉降预测是沉降控制的关键技术。其预测结果是我们在铺轨前确定。工后沉降是否满足要求能够铺轨4的关键依据。但目前采用的沉降速率法、双曲线法、修正双曲线法、三点法、星野法等都难以满足工后沉降控制对预测精度的要求。表2中用双曲线法对秦沈线某断面预压期路基沉降预测值与实际观测值间的较大差距可说明这个问题。

裹2路基沉降预测值与实涮值对比褒

l时问2000年10月11月12月2001年1月2月3月

I预测值(mm)20324527l30132,9351

l实际值(mm)23l26729532l342361

表中预测值为据以前的观测值预铡的本月底沉降量。增加放置时间仍难达到精度要求。

⑥与其他工程之间冲突对工后沉降控制的影响问题。由于要通过正线槊粱,预压地段架粱前须卸载,预压往往不够充分,沉降控制难以保证,这是一个具体而且重要的问题。

⑦沉降观测与施工相互影响问题。由于大量埋设元器件并需不断观测,与施工间产生相互的影响。使观测数据的可靠性大打折扣,使工后沉降预测失去可靠依据。

除此而外,还有诸如设计施工经验、地质资料的可靠性等共性问题。

4.2对策和思路

为成功进行工后沉降控制.笔者以为须作以下工作。

(1)对工后沉降控制进行系统的研究分析、建立科学规范的评估体系

由于工后沉降控制的复杂性,涉及因素众多,故应采用系统论的观点和方法进行把握,系统地研究分析各种因素的影响、可控程度、控制方法以及其相互关系等做总体的把握,做针对性的技术研究,并

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形成科学、系统的评估、管理控制体系。

首先,系统分析应引入先进的方祛和手段,特别是风险管理的先进理念和方法。”1工后沉降实际上是高速铁路建设中的重要风险之一,引入风险分析的方法来系统地把握入其影响因素及关键环节,并进行分阶段、分区段控制从而达到工后沉降控制目标。比如运用风险分担的理念,通过改进机车和路轨的结构特性、增加轨道的可调性等来降低对线下工程的要求,将部分工后沉降控制的风险从线下工程转移出来,从而降低系统的整体风险,就是进行风险管理的重要途径。

其次,有必要在系统分析的基础上将评估管理规范化,评估体系制度化。比如说除应在完工时进行工后沉降评估,还应对设计、施工方案分别进行工后沉降控制效果评估以及各分阶段的评估,做到事前、事中、事后垒过程控制。

总之,只有引入先进方法和理念作系统的研究分析,形成规范化管理,对每个环节进行控制,才能使沉降控制更科学。

(2)提出更加科学合理的控制标准,完善现有标准

标准越高当然越好,但如果不能够实现,那就是空目标,合理韵标准是保证目标实现的基础。零沉降的理念应建立在充分的技术、经济等支撑条件上;标准的制定涉及地质、设计时速、轨道形式、车辆、经济投入等多方面因素。如前所述,目前的沉降控制的标准还可进一步完善,通过技术经济的充分论证,将其建立在科学的研究和分析上。必须认识工后沉降的要求不仅仅是对施工质量的要求也是对设计的要求,甚至也是业主确定投资的重要依据。

(3)加强勘察设计,建立次固结试验评价系统,以之为依据选择合适的地基处理方法

工后的长期变形,主要是地基扶固结引起,解决次固结问题是沉降控制的关键。应针对工后沉降控制的需要,引入试验方法专门对地基士的次固结大小和时间特性等进行量化分级;在地质勘察内容内,不仅仅采用软土、松软土的分类,还应对次固结的等级进行评价,并与地基处理的方法的选择、工后沉降控制的标准相对应。

笔者认为,对处理后受荷次固结超限(大小或时间超限)的地基最好不采用压实方法如堆载预压来解决次固结问题,除非工期非常充足。对于特别困难的地段则应考虑以桥通过。

(4)研究有效的地基处理方法

科学合理经济有效豹地基处理方法是解决工后沉障控制的关键技术。有必要进行深入研究。比如对堆载预压的荷载大小、加载速率等参数的影响进行分析是有意义的。

(5)加强台后等重点、难点部位工后沉降的研究,采用对地基沉降不敏感的结构

在系统的风险分析基础上,对重点薄弱环节比如桥台台后、地质变化大等部位进行重点把握,采取有效地基措施以及对地基沉降不敏感的结构形式,6保证工后沉降满足技术要求。

(6)研究工后沉降预测技术,提高预测精度

作为工后沉降控制的基本技术,工后沉降预测的精度及可靠性还达不到要求。结合对士体次固结性质的研究。对地基士体本构关系特别是处理后地基的变形特性进行研究是提高预罚精度的基础。同时应研究沉降观测的新技术,避免与施工间的相互影响,提高观测的精度。

引入工后沉降控制新判据也是增加沉降预测准确性的途径之一。比如将处理后地基的静力触探或取样试验等取得的数据作为工后沉降是否满足要求的判据。

(7)合理安排工序,解决架梁与工后沉降控制的矛盾

通过合理安排工序来保证预压时间,须从设计的阶段就进行考虑。比如若架梁后不必马上铺轨,可先架后压。计算表明:一方面,总重l200t、长50m架桥机作用远小于堆高1.5、容重1.8t/m3、堆载宽度13m的预压荷载,若采用复合地基法处理,架桥机对地基影响不大;另外,考虑14对轮组、共56个轮胎的情况,架桥机轮胎对地面的作用也小于已有重型压路机,加上轮胎接地比压比钢轮压路机小,巢桥机是能够通过路基面的。

所以,对于需要先架桥的地段通过采用复合地基处理路基基底,采用重型压路机压实基床后一般都可以满足不通过预压先架桥的方案。对于采用排水固结法,且路基压实质量不能够达到要求的情况应慎

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重。与铺轨工期不相互干扰时,先架后压比先压后架有时要主动得多。

(8)引入价值工程理念,进行技术经济性分析,确定科学合理的总体方案

很多问题都需要采用技术经济分析的方法,比如:以时间换空间解决工后沉降的合理取值;工期敏感的预压法与桩基、桩板结构的经济性对比;在软弱地基段以桥代路的经济性等。

只有建立合理的对比模式,通过技术经济比较才能选择经济合理的方案、方法和措施。

从技术经济观点出发,无论是类似韩国对高速铁路的长期放置还是过分缩短工期或者日本新干线几乎全部采用桥通过的方式都不一定是合理的,也不适合我国。一旦放置lO年,都已经错过了一个经济周期,可能还不如选择有效的地基处理方法经济。故采用价值工程的理念和方法对工期、造价、质量等作综合考虑,取得最佳方案是非常必要的。

5结束语

总之,笔者认为:

①工后沉降控制关系重大,是高速铁路成功修建的迫切需要。其困难性不仅在于合理控制标准的确定,更在于如何在设计和施工中去实现它,从理论到设计施工实践都存在较多未知的、不确定的方面需要进行研究。

②作为客运专线线下工程的重点难点关键技术,工后沉降控制是一个系统性的问题,涉及技术的经济的社会的等各种因素,具体到技术上又涉及车辆对线路的要求、轨道形式、地质条件、地基处理方法以及工后沉降的预测技术等各个方面,故必须将工后沉降控制作为系统工程来进行研究和把握。引入可靠度分析,风险管理、价值工程等先进方珐先进理念和方法,建立科学合理的评估体系、评估标准,并进行制度化的管理。

③从纯技术方面来说,应切实掌握软基处理、工后沉降预测等工后沉降控制的关键技术。除此之外,有必要采用试验方法对土体的次固结进行量化评级,作为选用软基处理方法、选用工后沉降控制措施的常规依据,完善针对工后沉降的设计;而且,非常重要的是,对有较明显次固结效应,通过压实难以在工程施工工期内躲决的,不应采用排水固结、堆载预压等以压实为主要机理的方法;同时在需要架梁且工期冲突的地段尽量不要选用预压等对工期敏感的措麓。

④从秦沈客运专线的实践来看,设计在工后沉降中的作用是首要的,但施工的影响也不可忽略,严格韵工后沉降控制标准向藏工质量控制水平和管理水平提出了挑战。根据秦沈客运专线的经验,沉降观测的水平有待提高,有必要将沉降观测的每个环节规范化、标准化,同时应结合沉降预测的研究开发更好的观测方法或者沉降判据,为工后沉降控制提供更加科学可靠的依据。

以上为个人观点,望能起到抛砖引玉之用。

参考文献

[1】国际标准化组织.IS02631EvaluationofHumanExposuretoWhole.BodyVibration

【2】中华人民共和国铁道部.京沪高速铁路设计暂行规定.铁建设[2003]13号2003

【3】武广客运专线招标文件.2005

【4】沈建明.项目风险管理.北京:机械工业出版社,2004

高速铁路线下工程沉降观测暂定技术要求

新建贵广高速铁路 线下工程沉降与变形观测暂行技术要求编写: 复核: 贵广高速铁路中铁二十一局工程指挥部工程部 2010年4月18日

1沉降变形测量 1. 贵广客专线下工程沉降变形观测工作以桥梁、隧道、路基等建(构)筑物的垂直位移观测为主,水平位移监测根据路基(含过渡段)、桥涵工点具体要求确定。 2. 贵广客专沉降与变形观测的高程系统应采用1985国家高程基准。 3. 结构物的变形监测应建立独立的变形监测网,覆盖范围不宜小于4公里,基准点选择应优先考虑利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点。结构物的变形监测应充分利用已有的CPI、CPII控制点和线路二等水准控制点作为水平和垂直位移监测的工作基点。 1.1 测量等级及精度要求 1.1.1本线变形测量(包括垂直位移和平面位移)按《建筑沉降变形测量规程》中三等精度标准执行,对于技术特别复杂工点,可根据需要按二等精度标准的规定执行。 表1.1.1 测量等级及精度要求 1.2 变形监测网技术要求 4.2.1垂直位移监测网建网方式 线下工程垂直位移监测一般按沉降变形等级三等的要求(相当于国家二等水准测量)施测,根据沉降变形测量精度要求高的特点,以及标志的作用和要求不同,垂直位移监测网用分级布网等精度观测逐级控制的方法布设。具体为:在贵广客专沿线二等水

准控制点(包括基岩水准点、深埋水准点、加密二等水准点)的基础之上,按国标二等水准测量的技术要求进一步加密设臵沉降观测的工作基点直至满足工点垂直位移监测的需要。加密后的水准点(含工作基点)间距不宜大于200米。一般情况下,每12个月对垂直位移监测网整体复测一次,按施工期4年考虑,计复测4次,每次观测水准路线长度往返约170km;垂直位移监测过程中怀疑水准点(含工作基点)不稳定时,应立即进行全网或局部的复测直至能清楚地判明水准点(含工作基点)的沉降情况。 对于技术特别复杂、垂直位移监测测量等级要求二等及以上的重要桥隧工点,应独立建网,并按照国家一等水准测量的技术要求进行施测或进行特殊测量设计。 1.2.2垂直位移监测网主要技术要求按表1.2.2执行 ●表1.2.2 垂直位移监测网技术要求 ●注:F-附合线路或环线长度k m ●R:-检测已测测段长度km 1.2.3水平位移监测网建网方式 一般按独立建网考虑,根据沉降变形测量等级及精度要求进行施测,并与施工平面控制网进行联测,引入施工测量坐标系统,实现水平位移监测网坐标与施工平面控制网坐标的相互转换。

路基工后沉降分析

路基工后沉降标准资料分析 随着高速铁路的发展,对路基工后沉降的要求越来越高。路基的工后沉降包括:路堤填筑部分的沉降和地基的沉降。一般路基施工完成后的工后沉降,路堤填筑部分的沉降极小,主要是地基的沉降。各国对路基工后沉降的要求是考虑线路维修养护条件及路基不均匀沉降差对线路的影响。 法国高速铁路对于有碴轨道不均匀沉降差为20mm/10m,最大沉降量为5cm;对于无碴轨道不均匀沉降差为30mm/20m,最大沉降量为5cm。 德国高速铁路对于无碴轨道考虑扣件调整范围为20mm,在保证轨道线形的情况下,路基工后最大沉降量为3倍的扣件允许调整量,则路基工后最大沉降量为6cm。 日本高速铁路对于无碴轨道考虑路基工后最大沉降量为3cm。 韩国高速铁路考虑路基工后沉降最大沉降量为7cm。(可能为有碴轨道) 台湾高速铁路考虑路基工后沉降标准是采用法国标准。 目前各国高速铁路在制定路基工后沉降标准时主要是考虑线路的维修养护标准,特别是考虑了无碴轨道结构对路基沉降的高标准要求,其工后沉降较小。从高速铁路线路平顺性考虑,路基应控制沉降差和最大沉降量。我们认为高速铁路路基是免维修的,而实际上高速铁路路基是处于常维护的状态(每天要对线路状况进行检查,按日常养护维修标准对其进行调整)。高速铁路的每2年要进行一次大的维修养

护。高速铁路的养护维修模式与一般铁路有了质的变化。 对于路基工后沉降应提出路基工后沉降差和最大沉降量的标准,供设计和施工考虑。路基工后沉降从轨道养护维修标准考虑,路基工后沉降差应考虑线路短波不平顺和扣件可调值,路基工后最大沉降量应考虑线路长波不平顺和钢轨位置的可调整量。 着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,旅客对于乘坐车辆舒适度和速度的要求越来越高,具体到客运专线而言,即是对路桥结构变形和强度指标的要求越来越高。从德、法、日三国针对我国高速铁路设计咨询结果来看,德、法强调控制路基的不均匀沉降,其追求沉降的目标是不均匀沉降为零;工后沉降5cm或3cm的指标相对而言较为严格,如何确保路基沉降变形满足质量标准要求成为路基工程的重点课题。我国很早开始对高速铁路基础关键技术进行了一系列的研究,在借鉴国外高速铁路大量理论、试验和建设实践的基础上,相继制定了有关设计暂行规定和设计指南,初步形成了我国客运专线技术体系。为保证列车高速、平稳、舒适、安全运行,我国相关规定路基工后沉降量不应大于5cm,沉降速率应小于2cm/年,桥台台尾过度段路基工后沉降量不应大于3cm;无蹅轨道路基工后沉降量不大于15mm,不均匀沉降变形20mm/20m。详见表1-1。 二、路基沉降的概念 1.工后沉降:在铺轨工程完后(指有蹅轨道工程竣工或无蹅轨道道床工程完后,下同)以后,基础设施产生的沉降量。工后沉降标准与项目建设速度目标、轨道类型、施工类型、施工日期、轨道维修养护标准和维修周期、工程投资大小等因素相关,同时也与地质勘探试验、沉降计算、沉降观测、工后沉降预测等的方法和精度密切相关,表1-1正是上述思想的反映。 2.均匀沉降:铺轨工程完成后,一定区域范围内路基沉降量的相同性及其分布。 3.不均匀沉降:铺轨工程完成后,一定区域范围内不同测点路基沉降量的差异大小及其分布。 4.台后沉降:铺轨工程完成后,桥台台尾过渡段路基工后沉降量。 5.差异沉降:铺轨工程完成后,路基与桥台、隧道等结构物间的沉降变形量差。 三、路基沉降的组成 路基的变形主要由路基本体和地基基础的变形组成;路基本体的变形通常指机床表层、机床底层和基床下路堤的变形。路堤结构各部的沉降组成见表3-1。 1、基床表层:通常由级配碎石或级配砂砾石组成。基床表层的变形在填筑完成约1周后基本自调完毕,该变形量可以忽略不计。

京沪高速铁路沉降观测细则

京沪高速铁路沉降观测细则 一、概况 京沪高速铁路施工期间的沉降观测,是通过对线路路基、桥梁、涵洞工程的沉降观测和对沉降观测资料的分析,预测工后沉降,提出加速路基沉降的措施,确定无碴轨道的铺设时间,评估路基工后沉降控制效果,确保无碴轨道的结构安全的有效手段。京沪高速铁路基础工程的沉降观测数据必须采用先进、成熟、科学的检测手段取得,且必须真实可靠、全面反应工程状况。 地质情况 二、构筑物工程沉降观测技术依据 1、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》(铁建设【2006】158号) 2、《铁路客运专线竣工验收暂行办法》(铁建设【2007】183号) 3、《客运专线无砟轨道铁路施工技术指南》(TZ216-2007)、 4、《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》(铁建设【2006】189号) 5、《国家一、二等水准测量规范》(GB12897-91) 6、《建筑变形测量规程》(JGJ/T8-99) 7、工程施工图纸和文件。 三、沉降观测网的建立及观测要求 1、在施工控制网的基础上进行加密,测量按二等水准测量精度和方法进行加密测量。

2、高程基准点一般不大于200m,以便对沿线桥梁和路基等建筑物或构筑物进行观测。 3、沉降观测使用DS1以上级的光学或电子水准仪和铟瓦尺。观测前对所使用的仪器和设备进行检定、检校,并保留检查检定记录。做好基准点的保护,发现丢桩和移动应尽快加以补齐。对基准网进行定期复测,复测周期一般为6个月。 4、沉降观测的置镜点、观测路线、观测人员、观测设备应相对固定并应在成像清楚时段进行观测,不得在日出前半小时、日落后半小时内及其他不利观测的天气下作业。作业中应经常对水准仪及水准尺的水准器和仪器i脚进行检校,以确保观测成果的质量。 5、各种观测记录薄要记录清楚、整齐、工整不得有涂改现象出现,记录错误应全行用横杠划去,提行重记。 四、桥梁的一般规定 1、无碴轨道铺设前,应对桥涵变形作系统的评估,确认桥涵基础沉降变形等符合设计要求。、 2、通过各施工阶段对墩台沉降的观测,验证和校核设计理论、设计计算方法,并根据沉降资料的分析,预测总沉降和工后沉降量,进而确定桥梁工后沉降是否满足铺设无碴轨道要求。 3、根据沉降资料分析,对沉降量可能超标的墩台研究对策,提出改进措施,以保证桥梁工程的安全;同时累积实体桥梁工程的沉降观测资料,为完善桩基础沉降分析方法作技术储备。

高铁路基沉降观测方案

DK887+~DK889+段路基工程 观测、检测方案 一、观测方案 1、路基变形监测控制技术措施 高速铁路路基作为变形控制十分严格的土工构筑物,沉降变形监测应作为路基施工中的重要工序,贯穿整个路基施工始终。 路基沉降变形监测主要是测定每一层填料填筑过程中的地基沉降及整体水平位移和路基成型后的地基沉降及路堤本身的沉降值。在填筑施工期间,填土速率根据观测情况确定,如地基稳定情况良好可以酌情加快,反之减缓填土速率,当边桩横向位移大于5mm/d,地面沉降超过10mm/d时,停止填土。路堤填筑完成后,根据观测的数据绘制时间和沉降曲线,预测总沉降和剩余沉降。 该段路基沉降变形监测主要是路堤基底沉降监测和路基面沉降监测。 路基沉降变形监测施工工艺流程见图1。 2、监测测试项目 以路基中心沉降监测为重点,其他包括路基面位移监测、基底沉降位移监测、路堤本体沉降监测、深厚层第四系地层的深层沉降监测,另外还有软土或松软土地段的边桩位移监测等。 ⑴路堤基底沉降监测 每10~100m设一个监测断面,桥路过渡段必须设置。每个监测断面预埋1~3个沉降板(软弱地基时3个)。路堤填筑前,于路堤基底地面预埋沉降板进行监测,每个监测断面预埋3个沉降板。沉降板

图1 路基沉降变形监测施工工艺流程图 由沉降板、底座、测杆(ф=20mm钢管)及保护测杆的ф=49mmPVC塑料管组成。随着填土的增高,测杆与套管亦应相应加高,每节长度不超过100cm,接高后的测杆顶面应高于套管上口,在填土施工中应采取措施保护测沉设施。 沉降板安装前应先将地面整平(可铺设0.1m厚中粗砂),注意保持底板的水平及垂直度。填土高度小于2.0m时,每两天观测一次,超过2.0m后,要求每天观测一次,在沉降速率较大的情况下,还应加密观测。地面沉降量用仪器测量,精度要求准确到±1mm。每天的观测数据都要及时整理并绘制“填土高~时间~沉降量”关系曲线图。 ⑵路基面沉降监测 路堤地段每50m设一个监测断面,桥路过渡段必须设置,且应加密。每断面3个监测点。分别于路基中心、两侧路肩各设一个监测桩(包桩),路基成形后设置。监测桩采用C15混凝土方桩或圆桩(边长或直径0.1m),其中埋设ф16mm钢筋一根,桩长0.6m,埋入基床表层以下0.55m。 ⑶测量的精度及频度 观测频率应与位移速率相适应,位移越小,观测频率也可减慢,

高速铁路线下工程沉降评估方法

高速铁路线下工程沉降评估方法 宋来中1,易春龙2 (1.中交第一航务工程局铁路工程分公司,天津300042;2.河北工业大学土木工程学院,天津300401)摘 要:线下工程沉降评估已成为高速铁路建设和运行过程中的重要环节。以京沪高铁六标段线下工程沉降观测为 研究对象,对asaoka 法、GM ( 1,1)法、遗传算法双曲线的应用进行介绍。根据相关评估标准,通过对实测数据进行分析,并分别建立三种模型进行工后沉降预测评估,藉此判断是否满足无砟轨道铺设条件,并通过对评估成果进行对比分析,进一步探讨该沉降评估方法的科学性与实用性。关键词:沉降评估;asalia 法;GM (1,1)法;遗传算法曲线中图分类号:U238;U213.157 文献标志码:A 文章编号:1003-3688(2010)06-0034-03 Subsidence Assessment for High-speed Railway under Line SONG Lai-zhong 1,YI Chun-long 2 (1.Railway Engineering Branch of CCCC First Harbour Engineering Co.,Ltd.,Tianjin 300042,China ; 2.Civil Engineering Institute ,Hebei University of Technology ,Tianjin 300401,China ) Abstract :Thesubsidenceassessmentofprojectsunderlineshasbecomeanimportantpartoftheconstructionandoperationofhigh-speedrailway.TakethesixthsectionofBeijingtoShanghaihigh-speedrailwayastheobjectforstudyandmakeintroductionfortheAsaoka,GM(1,1),GeneticAlgorithmsmethod.Accordingtotherelevantevaluationcriteria,analyzingthemeasureddataandthenestablishingthreemodelstoassessmentthesubsidenceastheprojectfinished,thenmakingajudgmentwhetheritsatisfiedoftheconditionoftheunballastedtracklaying,andbycomparingtheresultsoftheevaluation,gettingafurtherdiscussionontheusabilityandscientificityofthesubsidenceassessmentmethod.Key words :subsidenceassessment;Asaokamehtod;GM(1,1)method;geneticalgorithms收稿日期:2010-07-08 作者简介:宋来中(1967—),男,山东临清市人,硕士,高级工程 师,道路与铁路工程专业。 中国港湾建设 China Harbour Engineering 2010年12月第6期总第171期 Dec.,2010Total171,No.6 高速铁路或客运专线对线下工程工后沉降量有着严格的要求。不均匀沉降过大会造成线路的平顺性差,从而引起列车振动、轮轨动力作用增大,导致列车通过时产生巨大的冲击力,在高速行车条件下,使列车在平稳、舒适、安全性方面严重恶化,甚至导致列车脱轨[2]。从目前我国已建成并投入运行的高速铁路情况看,线下工程沉降评估已成为高速铁路建设和运行过程中的重要环节和新课题。1 沉降评估预测方法的选取 目前,运用于高速铁路或客运专线线下工程沉降预测评估的方法较多,而每种预测方法均有一定的适用范围,需结合线下工程不同结构物和不同地质条件下的沉降观测情况,选择合适的预测方法。常用的沉降评估预测方法有规范双曲线法、修正双曲线法、固结度对数配合法(三点法)、指数曲线法、遗传算法双曲线、Verhulst 算法、 Asaoka 算法、灰色系统GM (1,1)算法[1]。结合本工程线下沉降变形特点,分别采用Asaoka 算法、灰色系统GM (1,1)算法和遗传算法双曲线进行沉降预测分析。1.1 Asaoka 算法 Asaoka 法基本思想就是用简化递推关系近似地反应一维条件下以体积应变表示的固结方程,利用此简化递推关系可用图解法来求解最终沉降值[1]。如此,可用求解递推形式为: S j =β0+β1S j -1 (1) 式中:S j 为t j 时刻的沉降量,t j =j Δt ,Δt 为相邻两次沉降 观测的时间间隔;β0,βi (i =1, 2,3,…,n )为未知参数。在Asaoka 法推算的过程中,Δt 的取值对最终沉降量的推算结果有直接的影响。Δt 过小会造成拟合点的波动性较大,拟合直线的相关系数较小;Δt 过大,S j 点过少,易产生较大的偏差,而且对是否已进入次固结阶段不易作出判断。一般取Δt 在30~100d 之间。在实际的推算过程中,宜同时多计算几个不同的Δt 得出相应的最终沉降值,而后在其中选取相关系数较好的沉降值作为最终沉降值。

高速铁路路基沉降观测的技术要点

高速铁路路基沉降观测的技术要点 发表时间:2018-05-25T10:37:44.007Z 来源:《防护工程》2018年第2期作者:胡英剑 [导读] 新世纪以来,我国国民经济高速发展,国力逐渐强盛的同时也带动了居民生活水平的提升,更使得国内生活节奏不断变快。 四川路桥桥梁工程有限责任公司四川省成都市 610072 摘要:高速铁路在线性波动和变化上表现的非常平缓,因此也造就了高度平滑顺畅的轨道,但是这也要求高速铁路的路基具有相当高的稳定性和均匀性,才能为乘客提供高速度和高舒适度的服务。同时这也说明了高速铁路路基沉降观测工作的重要性。据此,本文针对高速铁路路基沉降观测的技术要点和应用规范进行了详细探讨,希望可以为今后的工作开展和创新提供引导帮助,为高速铁路建设质量持续提升奠定坚实的基础。 关键词:高速铁路;路基;沉降;精度 新世纪以来,我国国民经济高速发展,国力逐渐强盛的同时也带动了居民生活水平的提升,更使得国内生活节奏不断变快。这也使得我国铁路建设和服务上融入了迅速和稳定的观念。我国在铁路技术、工艺以及质量等方面屡次取得突破性发展,为列车提速工作的开展奠定了坚实基础。我国路基沉降观测技术在超高速铁路工程建设和运营中的应用十分有效。但是从目前的研究和应用来看,我国的路基沉降观测技术仍然处于初级阶段,还有需要改进和提升的方面,不少细节问题也有待进一步打磨。因此,高铁建设工程的技术人员需要加强学习和研究,在实际应用中不断强化对于高速铁路路基沉降观测技术要点的掌握,提高工作的质效水平,使之更好的服务于我国铁路运输,更好的保障我国居民出行安全与体验。 一、高速铁路路基沉降观测技术的工作要求 (一)设备的精密和准确度要求 精密设备和仪器作为保障数据精准度的基础,需要摆在观测工作的首要位置,确保不会因为仪器本身的误差导致整个工作付诸流水。从我国铁路建设技术标准和要求上来看,沉降观测的误差值需要保持在变形值的5%到10%之间,这其中需要包含天气、环境等各方面的影响因素,无论如何都不能超过允准范围。这对与沉降数值的准确性具有相当的保障意义。铁路观测工作意义重大,需要引起高度重视,不可以因为铁路观测条件限制而敷衍了事,条件受限可进行方案变更,采用变点位或三角高程的模式都能满足需求。 (二)时间的准确性要求 高铁建设工程在路基标准上具有严格的要求,因此,在路基沉降的观测过程中,也需要对时间具有严格要求。尤其是初次观测的时间需要进行保障,确保初次数据测量超过两次,并通过平均值的模式来确定初始值的最终数据,切不可大意、马虎、敷衍。而随后开展的复检工作也需要严格按照时间规范进行观测,尤其是不能因为时间空余来随意调整观测周期,或是对数据记录进行捏造,否则将造成数据失准。除此之外,还需要注意对观测间隔时间的确定,以地基的沉降值及沉降速率来进行确定,若是出现观测连续的不稳定性,也需要及时进行观测周期的调整,以此来保障综合数据的完整性,确保沉降数据的参考价值。除此之外,还需要尽快与工程施工团队进行沟通交流,及时采取地基加固或是调整措施,并对工程进度进行一定的调整。这也是对整个工程后期运营的重要保障,确保高铁服务的安全性和稳定性。 (三)人员的专业素质要求 作为高铁路基沉降观测的工作人员,对于专业技能的掌握需要符合工作的各项要求,同时也需要在实践中不断学习,不断对工作进行总结和梳理,才能最大化的发挥作用。同时,实际工作也是考察自身实践能力的过程,对于理论和实践的结合需要灵活,同时也需要能够面对各类复杂环境进行随机应变,迅速准确的找出科学的应对措施。唯有完成上述的各项要求,才是新世纪高铁路基沉降观测任务的合格工作者。 (四)观测地点的要求 为了确保观测数据的精度和准度,在观测地点的选择上也要引起重视,恪守观测地选择的各项要求。具体来看,观测地要能够准确反映高铁铁路路基的沉降状况;要能够便于观测人员进行观测,最好能够满足地势平整和地貌对称的要求;要确保观测地的安全性,最佳观测距离约为20m。 二、高速铁路路基沉降观测的方法和技术要点分析 (一)工作基点桩的定位与埋设 高速铁路的路基沉降观测工作往往是从工作基点桩的制作与埋设来开始,同时这也是最重要的环节之一,需要观测工作人员对于工作基点桩进行准确定位,防止因此所造成的巨大误差。具体来看,高速铁路路基观测工作基点桩的确定需要考虑实际观测对象所分布的状况,然后采用多个施工控制点同时设置的模式来实现更多的位移监测控制点,从而保障观测数据和结果的完整性、多面性、准确性以及科学性。通常条件下,路堤填筑高度高于埋管位置30cm的填土压实以后,在垂直线路方向开挖出宽20cm和深30cm的沟槽,并在整平槽底后与沟底铺设约5-10cm厚的细砂。现阶段,我国的高铁路基观测的工作基点桩定位和埋设两项工作属于技术难点,需要工程勘测单位对各项技术标准进行充分熟悉,对各项标准进行严格复核,便于技术人员对控制点的变化情况进行深入了解,对施工计划进行准确调整。 (二)观测板沉降方法 沉降观测板测杆顶面高程测点通常使用水准模式来进行测量,按照精度测量需求标准和实际工作效率定期进行。同也需要在测杆头绕上测量专用帽以用于沉降观测板。刚好以测杆套入为宜,并以此作为测量帽下部,以一半中心为球型的测点则作为测量帽上部。在进行接高高程测量的同时,也可以进行接高沉降板的测量工作。 (三)地表水平位移量及隆起量的观测方法 高铁线路穿越了我国大部分地区,同时也使之观测工作需要受到各类环境因素和地质要素的影响。因此,在观测的过程中,需要对不同地段的地表水平位移量及隆起量进行针对性的识别,根据具体的地质和水文情况采用特定的观测模式,并进行数据采集。 (四)地下土体水平位移的观测方法 高速铁路路基观测工作中,对地下土体水平位移的观测需要综合项目开展区域的地质环境、水文状况以及岩土层结构等要素进行综合确定。因为地下土体水平位移本身的变动具有相当的规律性,因此观测工作的开展需要多次重复进行,采用集中统计模式来进一步提高观测精度。首先需要利用四个相互垂直导槽,分别将其埋设到观测目标的体中。然后在后续的观测工作中,相关人员需要为活动式测头安置

高速铁路路基沉降浅析

高速铁路路基沉降浅析

在我国铁路“十五计划”编制中已经明确指出,要加强国快速客运专线的建设,逐步建成以北京、上海、广州为中心,临街各省会城市和其他大城市间铁路快速客运系统,2004年1月7日,国务院主持通过了《中长期铁路网规划》。规划指出:“到2020年,我国铁路运营总里程达到10万公里,要建设“四纵四横”快速客运专线及三处城际快速轨道交通系统,实现主要繁忙干线客货分线运输”。建设高标准的铁路客运专线,是《中长期铁路网规划》中的一项重要内容。 实施《中长期铁路网规划》,我国将大规模建设世界一流的高速客运专线。铁道部的一份研究报告指出,发展无碴轨道视为我国高速铁路建设特别是在线路设施方面一场深刻的技术变革,这足以说明无碴轨道技术的巨大作用和广阔前景。但是我国无碴轨道铺设的数量少、时间短,尚缺乏设计、施工和运营经验等方面的应验,对此,针对无碴轨道高速铁路的建设,我国需要通过国内外联合设计、试验段的建设和相关实验开展一系列的技术研究。在国际上,无碴轨道技术用于高速铁路中比较有经验的是德国和日本,因此,我国可借鉴的无碴轨道结构形式也主要来源于这两个国家,相对而言,对于路基上铺设无碴轨道,德国的经验明显更丰富一些。 无碴轨道由于受自身调整能力的限制,对线下工程的沉降变形提出了严格要求,因此要实现高速铁路全线铺设无碴轨道的目标,路基上铺设无碴轨道已经成为高速铁路工程建设的关键技术问题。而如何有效地控制路基工后沉降问题尤为突出。 高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求,而路基是铁路线路工程的一个重要组成部分,是承受轨道结构重量和列车荷载的基础,它也是铁路工程中最薄弱最不稳定的环节,路基几何尺寸的不平顺,自然会引起轨道的几何不平顺,因此需要轨下基础有较高的稳定性和较小的永久变形,以确保列车高速、安全、平稳运行。由于软土特殊的工程性质和高速铁路路基的特点,在一般情况下,多数路段地基的强度与稳定性处理难度都不大,不成为控制因素;给工程带来的主要难题是沉降变形及其各种处理措施条件下的固结问题,所以路基沉降变形问题是高速铁路设计中所要考虑的主要因素。 日本对控制路基沉降的认识是一个发展得过程,1972年日本国

浅谈铁路路基沉降的控制办法

浅谈铁路路基沉降的控制办法 摘要: 随着我国铁路建设事业的蓬勃发展,建设高等级铁路的规模不断加大, 提升铁路建设的科技含量是铁路建设工作者义不容辞的责任。本文从路基沉降观测,路基沉降的原因进行了分析,并针对易发生路基沉降的部位提出了一些预防方法。 关键词:路基沉降控制 为满足铁路运输需要, 保证运输安全, 提高铁路路基质量, 铁道部建设公司近十几年先后几次对铁路路基设计规范进行了修订, 在我国铁路跨越式发展时提出了“强本简末”的要求, 设计标准有了很大提高。随着国家铁路的第六次大提速的完成, 快速铁路对路基的基床承载力与沉降变形要求更高, 仅局限于选线时尽量绕避不良地质地段, 避免高填深挖是不够的, 铁路路基的填料选择、沉降控制与观测、提高路基的防排水能力、加强过渡段设计及加强路基支挡防护设计显得更加重要。其中, 铁路路基的填料种类、压实标准与铁路路基的沉降控制有着密切的联系, 因此,本文就铁路路基的填料选择与沉降控制这两方面谈一下自己的看法及建议。 1、路基填料 1.1 路基填料适用性判别 高等级铁路的路基填筑标准及对路基工后沉降的要求均远高于普通铁路。因此必须特别重视对路基填料的勘察、鉴定、分类工作, 慎重对待取土场的选择。对填料需严格把关, 在勘察设计阶段就应当作为一项专门的工作来进行, 对其工程特性,适用性进行必要的试验工作后作出专门的评价, 以确定该取土场的填料用作路基本体或基床底层是否合格, 否则需考虑改良土方案或变更取土场。 由于地区不同, 路基填料也千差万别根据《铁路路基设计规范》相关规定, 对于巨粒土、粗粒土填料根据颗粒组成, 颗粒形状, 颗粒级配、细粒含量、抗风化能力等来分为A、B、C 、D组, 细粒土填料根据液限含水量ωL进行填料分组, 当ωL<40%时为粉土, 为C组,当ωL≥40%时为黏性土,为D组, 有机土为E组。 1.2 特殊填料在路基中的应用 在比较平坦的地区, 铁路路基取土较困难, 传统做法是在考虑经济成本与可行性的同时, 采取部分填料外运与集中挖坑取土或者薄取相结合, 在集中挖坑取土后, 再对取土场进行生态恢复, 如将取土坑留给当地百姓进行养鱼等经济生产。或者沿线与排水沟相结合, 挖深拓宽排水沟。这两种传统方法由于简单便于实施,得到了人们广泛的认同, 并在很多类似线路中得以应用。

高速铁路沉降观测作业指导书

新建铁路哈尔滨至齐齐哈尔客运专线工程项目HQTJ-5标路基沉降观测作业指导书 编制: 复核: 审核: 施工单位:中铁十三局集团哈齐客专项目部一分部 日期:2009年12月

目录 1.编制依据 (1) 2.适应范围 (1) 3.施工工艺流程及技术要求 (2) 4.沉降变形监测网建立及测量技术要求 (3) 5.路基沉降变形观测 (4) 5.1 一般规定 (4) 5.2 观测的内容 (4) 5.3 观测断面和观测点的布置 (4) 5.4 路基沉降变形观测频次 (5) 5.5 观测精度要求 (6) 5.6 沉降观测要求 (6) 5.7 评估方法和判定标准 (6) 6. 桥涵沉降变形观测 (7) 6.1 一般规定 (7) 6.2 沉降观测的内容 (8) 6.3 观测点的布置 (8) 6.4 观测精度 (8) 6.5 沉降观测频次 (8) 6.6 评估方法和判定标准 (10) 7.过渡段 (11) 7.1 一般规定 (11) 7.2 观测点布置与观测频次 (11) 7.3 观测精度 (11) 7.4 沉降观测频次 (11) 7.5 评估方法和判定标准 (12)

客运专线路基沉降观测作业指导书 1.编制依据 《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》 《客运专线铁路路基工程施工技术指南》 《施工图设计文件》 《国家一、二等水准测量规范》(GB12879-91) 《工程测量规范》(GB0026-93) 《全球定位系统(GPS)铁路测量规程》(TB10054-97) 2.适应范围 本规定适用于哈齐客运专线HQTJ-5标(DK218+000—DK256+680)施工期及正式验收通过前的沉降观测评估工作。

公路路基沉降观测方案

州群众服务中心一级主干道工程二标段路基沉降变形观测专项方案 编制: 审核: 日期:

1.工程概况 麻新城区群众服务中心一级主干道工程是黔东南苗族侗族自治州群众服务中心主要干道。本项目的建设将促进和拓展经济开发区和凯麻新城区的城市发展空间,为后续城市建设起到重要作用。凯麻新城区州群众服务中心一级主干道起于开司大道,于开司大道左侧相交90°。路线全长3163.394道路主干道标准建设,设计车速为60km/h。 为及时掌控路基填挖方的沉降、位移情况,指导路基施工过程,保证工后沉降满足设计要求和路基稳定性,有效控制路基工程质量,制定本方案。 2.编制依据 2.1《公路路基设计规范》 2.2《路基工程施工图设计》 2.3《工程测量规范》 2.4《路基横断面图》 3.路基沉降变形监测的目的 3.1控制和保证路基过程质量,确保工后沉降满足设计要求(一般地段不大于15cm,年沉降速率小于4cm/年,涵背过渡段不大于8cm)。 3.2.通过连续、正确、完整、系统的观测和分析,预测沉降趋势,

验证和指导施工,正确控制路堤填筑速率,以确保路基和路面的完成时间。 3.3确保路基稳定和施工安全 4路基沉降变形观测方案 4.1 观测内容 根据设计及规范要求,确定观测的主要内容有:填方段的基底沉降观测、水平位移观测、路基本体沉降观测;涵洞、路堤的过渡段沉降观测。 4.2观测断面设置 4.2.1基底沉降观测 根据《公路路基施工技术规范》要求,沿线路方向每隔100~200m 设置一个观测断面,路堤填筑施工前,在基底地面的线路中心线位置埋设一个沉降板,并进行首次观测。 4.2.2路堤水平位移观测 根据《公路路基施工技术规范》要求,沿线路方向每隔100~200m,在路堤两侧坡脚外2m、10m处各设置水平位移观测桩,路基填筑前埋桩并进行首次观测。 4.2.3路基本体沉降观测

我国高速铁路及路基工程技术发展

中南林业科技大学课程考查作业学科专业:工程管理 年级:2011级 学号:20111518 姓名:梁志杰 课程名称:铁道工程

我国高速铁路与路基工程技术发展 【摘要】:高速铁路是当今世界铁路高新技术的一项重大成就,是当今世界安全可靠的现代交通工具。它在许多国家得到迅猛发展,成为世界铁路的新潮流。高速铁路的出现已突破了传统铁路路基的设计理念,其设计理论、施工技术和检测手段等都有了很大发展,相关的技术标准不断提高,新技术也不断被应用于高速铁路路基中。 【关键字】:高速铁路、路基、技术特点 【正文】: 高速铁路是指通过改造原有线路,使营运速率达到每小时200公里以上,或者专门修建新的高速新线,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。高速铁路是当今世界铁路高新技术的一项重大成就,是当今世界安全可靠的现代交通工具。它在许多国家得到迅猛发展,成为世界铁路的新潮流。 我国高速铁路的运输组织模式主要有以下3种类型:(1)高速客运专线。这种高速铁路建于客货运输都十分繁忙的通道上,一般沿既有线修建,设计速度达350km/h。承担本线到发与跨线客流的输送任务,采用300km/h及以上的高速列车与200~250km/h的跨线列车混合运行的运输组织模式。(2)城际铁路。这种高速铁路建于两相邻大城市间,设计速度为200~250km/h。承担两城市间到发客流的输送任务,采用高密度、短编组、公交化的运输组织模式。(3)快速客运

通道。这种高速铁路建于客货运输潜在需求都十分旺盛但还没有铁路的地区,设计速度为200~250km/h,承担吸引区内客货运输任务,采用200~250km/h的旅客列车与120km/h货物列车混合运行的运输组织模式。我国高速铁路的技术体系构建,主要应针对高速客运专线。 高速铁路不仅仅是高速,它具有三点优势:一是高速铁路速度快、省时间,安全系数高,乘坐空间大,舒适又方便,价格又适宜,迎合了现代社会出行的需求,因而受到人们的青睐,成为世界各国振兴铁路的强大动力。二是高速铁路运输系统是铁路大面积吸纳现代高科技成果进行技术创新的产物。推动了铁路科学技术和装备登上一个崭新的台阶,增强了铁路的竞争力。三是高速铁路不仅运输能力特别大,有年运输量可达数亿人次以上的优势,又有减少环境污染的优势,因而特别适宜于大运量的城市间、城市群和城郊的高频率运输。旅行时间的节约,旅行条件的改善,旅行费用的降低,再加上国际社会对人们赖以生存的地球环保意识的增强,使得高速铁路在世界范围内呈现出蓬勃发展的强劲势头。总之,发展高速铁路是科技进步的必然,是时代发展的需要。 我国高速铁路以其高速、平稳、舒适的优良品质赢得了人民群众的广泛赞誉,有力促进了沿线区域经济发展,带动了相关产业升级,改善了人民群众生活。 从旧时落后的铁路到如今的高速铁路,我国铁路的发展经历了几代人不懈的努力,从封建落后的清朝至今已有百余年的历史,旧时中国铁路发展缓慢,受到清政府封建势力的强烈发对。在那个动荡的年

铁路路基沉降问题及其控制措施 刘济华

铁路路基沉降问题及其控制措施刘济华 发表时间:2019-08-05T09:32:27.047Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年8期作者:刘济华 [导读] 这就需要在施工中加强对铁路路基沉降变形的观测,并采取一定的措施来对路基沉降量进行控制。 石家庄铁道大学石家庄 050000 摘要:最近这些年,我国铁路工程建设数量越来越多,建设里程不断增加,覆盖范围不断扩大,且对工程施工质量也提出了更高的要求。铁路工程施工中,路基施工是决定其整体质量的关键因素,要求其具有足够的强度和规定范围内的沉降量来满足其轨道对行驶列车的支撑要求。而路基施工中的难点就是对路基沉降量的控制。路基在铺轨之前发生与预留沉降量不符的沉降,则会导致线路的整体高程不符合要求,这就需要在施工中加强对铁路路基沉降变形的观测,并采取一定的措施来对路基沉降量进行控制。 关键词:铁路;路基沉降;控制措施 引言 新时期下,我国交通运输事业得到了飞速的发展,而铁路作为我国交通事业的基础,为市场经济的高速发展提供了极大帮助,并且随着铁路事业的改革与转制,其在国家经济发展中的作用更为突显。2017年我国铁路的技术创新和实践应用得到了显著的提升,如铁路管理平台、BIM技术试点、交互信息化系统等,这为铁路建设技术的发展提供的必要的保障,但施工中铁路路基的沉降问题一直困扰着铁路技术人员,如何有效的提升路基沉降的施工工艺,促进路基沉降质量和标准的进一步发展,成为了时下铁路技术部门所关注的焦点问题。 1铁路路基沉降变形控制的必要性 铁路路基沉降问题一直困扰着铁路工程建设,最突出的是软土基层上的铁路路堤修筑,软土地基吸水饱和、剪切强度弱的问题是引发铁路路基沉降的重要原因。在铁路工程施工结束后会对沿线建筑特别是高层建筑、大型建筑产生影响,必须采取有效措施来避免铁路路基周边土层出现附加应力累积的不良后果。路基作为轨道结构、列车载荷的基础承载体系,若存在结构变形不仅会造成轨道发生形变,进而还会造成列车振动严重,甚至出现安全事故问题。因此,必须采取有效措施,严格控制好铁路路基沉降变形问题。 2铁路路基沉降问题出现的原因 一是在铁路路基施工过程中,由于下雨或者其他原因而导致进水,从而对路基内部的含水率造成改变,含水率的增加会破坏其内部的稳固性,在施工以及后续运营中,会在自身重力以及外界荷载的作用下而出现形变并引发沉降以及开裂等问题。 二是在对路基进行设计的过程中,没有对施工现场进行详细的勘察,进而在路基设计中的相关参数的分析和计算时出现误差或者不准确的问题,直接影响后期施工质量不达标而出现沉降问题。 三是在施工过程中对填筑材料等施工材料进行选择时,没有按照工程地质特点和施工设计要求来进行选择,导致所选用的材料不达标或者与施工现场的具体条件不符而导致出现沉降问题。 四是所采用的路基填筑方法不够正确和合理,主要是在碾压施工中没有按照规范进行以及通过实验来确定碾压次数,没有对碾压质量进行保障,因而导致碾压不均匀或者密实度不足而增加其出现不均匀沉降等版型以及开裂等缺陷的出现。 五是隐伏型岩溶路基塌陷的问题。此问题主要在岩溶化平原地区比较常见,其主要是由于地下水位下降而形成真空吸蚀作用,地下水潜蚀作用,列车或采石放炮引起的震动等因素导致土体强度降低以及土体破坏、土层负荷过重等因素引起的。 3铁路路基沉降控制措施 某高速铁路工程A标段总长约116.5km,采用CRTSII型板式无砟轨道。线路上共有6段路基,总长为16.3km,约占线路总长的14%。经地质勘察,路基表层以杂填土和素土为主,下部为松土。 3.1桩+筏板加固 采用刚性桩对路基进行加固,桩径和桩间距分别为0.4m、1.5m,桩端进入持力层的深度应达到1.0m以上。同时在顶部加设筏板,采用强度等级为C30的混凝土,其厚度按0.5m控制,筏板的下方设置垫层,厚0.15m。桩与桩间土的共同作业可以形成复合地基,由筏板将荷载传递至桩,以此减小沉降变形,保证沉降控制的有效性。 3.2桩基施工质量控制 ①开工前先进行试桩,确认桩身实际强度满足要求后,从中抽取1%进行静载试验,并抽取30%进行无损检测。 ②各类原材料进入施工现场前应对其品质和配合比等进行检测或试验。其中,水泥应为抗硫酸盐水泥;石料,即卵石或碎石,其粒径应在2~4cm范围内;中粗砂的含泥量不能超过5%;采用II级或III级优质粉煤灰。 ③采用长螺旋钻机进行成孔,钻进应匀速进行,不得产生螺旋孔,孔深应在钻杆上作出标记,以达到要求的深度,钻孔垂直度偏差不能超过1%。 ④孔深达到设计要求后,停钻并对钻杆进行提升,并同时进行灌注,实际泵送量需要和拔管速度保持协调,通常拔管速度不超过 1.2~1.5m/min,埋钻高度应达到1.0m以上,保证管中混合料充足,避免停泵待料。在灌注过程中,应超过桩顶高程一定距离。 ⑤桩体应保持连续和密实,避免缺陷,如夹砂、 断桩和缩径。 3.3严格把控路基填筑质量 ①不得使用大粒径填料,对天然集料进行集中堆放和筛分处理,所用筛网的筛孔尺寸按14cm×14cm控制,倾斜度为60°。对筛余部分进行破碎处理,与满足要求的填料相混合。在填料装车过程中,对填料进行均匀搅拌,保证运输到现场的填料是符合要求的。 ②在施工中,应对土料进行严格计量,保证掺量的准确性与适宜性。同时,还要安排专人对填料质量进行控制,使填料的级配达到规范要求。 ③为切实保证路基的压实效果,应根据填料产地开展工艺试验。通过工艺试验,确定松土厚度与压实系数,将含水量控制在“最优含水率的-5%~+3%范围内。 ④对填筑厚度和分层压实进行严格控制,填筑层厚度应保持均匀,这是使压实质量达到要求的重要过程。填筑施工中,应以填筑层的

工后沉降报告01

泉州市滨江路(39号路~南环路)新建道路工程(第一合同段:K11+600~K12+250)软土路基预压 工后沉降预估报告 福建省建专岩土工程有限公司 2011年9月30日

目录 1 工程概况 (2) 1.1、道路概况 (2) 1.2、处理方案 (2) 1.3、施工工况 (2) 2 监测成果 (3) 2.1监测点的布设 (3) 2.2 监测时间及成果 (3) 3 工后沉降计算 (6) 3.1双曲线法估算 (6) 3.2AsaoKA法估算 (7) 3.3路面结构荷载沉降估算 (7) 3.4工后沉降值 (7) 4 结语 (8)

1 工程概况 1.1道路概况: 泉州市滨江路(39号路~南环路)新建道路工程属于滨江路(324国道~南环路段)的一部分,位于泉州市城东片区,沿洛阳江西岸布置,总体线型基本为南北走向,沿岸主要地貌有冲海积平原,山前冲洪积扇,坡地,滨海漫滩等,地势相对平坦,地面高程一般为3~20m。设计路线全长4.099814km。 1.2处理方案: 本道路软基加固处理路段里程桩号为:K11+600~K12+250,其中K11+600~K12+240采用了塑料排水板-堆载预压配合反压,K12+240~K12+250采用抛石挤淤处理。 塑料排水板采用B型,粘合式结构,厚度4mm,宽度10cm。采用正方形布置,路堤范围内间距1.10m,反压坡道范围内间距为1.30m,塑料排水板应插入粉质粘土或残积砾质粘土不小于0.50m,深度距中砂层顶面不大于1.50m, 路堤采用“薄层轮加法”进行填筑,即由监测控制加载速率的分层加载法,每层加载厚度按0.50m控制,每级荷载加载间歇期为7~10d,填土一般按每月不超过1.50m等速加载进行。 填土速率控制标准为:路堤中心沉降速率小于15mm/d,测斜管侧向位移速率小于3mm/d,位移边桩侧向位移速率小于5mm/d,加载期间单级孔压系数小于0.6,综合孔压系数小于1.0,当单级孔压系数0.4或单级孔压系数增量消散大于50%时可加下一级荷载。观测结果应结合沉降和

高速铁路路基工后沉降控制技术

,73,9.2006年中国交通土连工程学术论文集 tI___II-_l___I-_-__---_l___-l¥;jI_-●_________-___l_ 【摘要】 【关键词】1前言 高速铁路路基工后沉降控制技术 朱浩波 北京交通大学北京100041 作为高速客运专线的关键技术,工后沉降控制是一个涉及因素较多、具有较大不确定性的重点难点问题。本文较全面地探讨了工后沉降控制技术的有暮方面,并针对性地提出相关措施瓤对策。为科学鼹决工后氓降控制揭题,文中建议;I入风险管理和价值工程等先进方法、手段采用系统论的观点对该问题进行全面系统的研究、分析和把握,形成评估方法、标准和体系,进行过程性控制。文章指出工后沉降控制的标准不仅仅是对施工质量的要求,还是对设计的要求,甚至是对业主投资的要求。从技术上文章还提出了对土体引入次固结。试验评价体系’作为设计依据等一系列的观点和建议。 高速铁路工后沉降控制系统分析风险管理次固结 目前我国铁路已掀起高速客运专线建设的高潮,石太,武广等多条客运专线在建,线下工程预留设计时速有的已达到350km。由于关系劐线路的平顺性,工后沉降控制是高速铁路建设中需要解决的重要课题,其解决好坏甚至从某种程度上决定了高速铁路建设的成败。 笔者先后参与了我国第一条客运专线秦沈客运专线东部试验段的几项部级、局级重点路基科研项目以及武广等客运专线的有关工作。本文将立足于工程实践,对高速客运专线工后沉降控制问题进行探讨,提供个人的认识,以资参考。 2工后沉降控制的重要性与特点 2.1工后沉降控制是影响线路不平顺性的重要因素 工后沉降大小决定了高速铁路线的平顺性,理解线路平顺性的重要性,就理解了工后沉降控制重要性。以轨道连续高低不平顺波长40m、幅值5mm为例,时速300km时,将产生频率2Hz、半幅有效值o.13g的持续振动加速度,超过5小时,人体血压、脉搏等生理现象会不正常,对驾驶人员的工作能力也有影响;对于普速的列车则可以忽略”1。也就是说工后沉降控制不好,线路不平顺,行车舒适性和安全性就无法保证,列车高速行驶就是空谈。因此,在高速铁路设计和施工中工后沉降控制作为一个首要问题来对待是适当的。 2.2工后沉降控制是一个有时间性、过程性的问题 首先,工后沉降起算时点非常重要。在秦沈客运专线修建之初,有人认为起算点是在整个工程完工后,也有认为应在铺轨完成后。随着认识的深入,才确定工后沉降起算点应在铺轨开始时起算Ⅲ。从对工后沉降控制本身目标的实现来说,这更加合理。应认识到的是,在其他方面相同的情况下,起算时间

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