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文檔簡介
1、 鐵路客運專線路基1.國內(nèi)外高速鐵路路基發(fā)展?fàn)顩r 2.高速鐵路路基設(shè)計暫規(guī)的主要內(nèi)容3.路基鋪設(shè)無碴軌道的關(guān)鍵技術(shù)4.客運專線地基處理施工工藝及方法7.路基評估技術(shù)6.路基施工檢測技術(shù)5.路基填筑壓實工藝及方法 1.1高速鐵路路基設(shè)計原則 高速鐵路路基是一種 。國內(nèi)外高速鐵路路基發(fā)展?fàn)顩r土工結(jié)構(gòu)物 長期以來,我國新建鐵路存在“重橋隧、輕路基,重土石方數(shù)量,輕質(zhì)量”的傾向。土 石 方土方結(jié)構(gòu) 路基的主體結(jié)構(gòu)是免維修結(jié)構(gòu),不得出現(xiàn)路基病害,因此對其設(shè)計應(yīng)考慮路基結(jié)構(gòu)的受力及變形要求、填筑材料類型的要求、結(jié)構(gòu)尺寸的要求、壓實標(biāo)準(zhǔn)的要求等。 路基結(jié)構(gòu)的受力及變形要求主要考慮: 在列車荷載作用下,路基表
2、層最大動應(yīng)力和動變形值,以及經(jīng)地基處理后滿足高速鐵路路基平順性要求的路基工后沉降值。 路基結(jié)構(gòu)形式及尺寸要求主要考慮: 路基表層、路基底層、路基本體、路肩等部分組成的路基斷面形式。以及路基結(jié)構(gòu)厚度、路基寬度、路肩寬度、邊坡坡度等尺寸。 路基填筑材料類型要求主要考慮: 對路基不同結(jié)構(gòu)部位填筑材料的要求,如級配碎石、A、 B 、C組土及改良土等。 路基壓實標(biāo)準(zhǔn)要求主要考慮: 對路基不同結(jié)構(gòu)部位的填筑材料提出的壓實標(biāo)準(zhǔn),如圖所示,壓實系數(shù)K、基床壓實系數(shù)(K30)、孔隙率n及動剛度值等??瓦\專線路基的結(jié)構(gòu)形式及壓實標(biāo)準(zhǔn) 路基基床由表層和底層組成。表層厚度應(yīng)為0. 7m,底層厚度應(yīng)為2. 3m,總厚度
3、為3.0 m。基床表層應(yīng)采用級配碎石或級配砂礫石等材料,壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合:地基系數(shù)K30190(MPa/m),動態(tài)變形模量Evd55(Mpa),孔隙率n18%。 對路橋過渡段的設(shè)置結(jié)構(gòu)形式、填筑材料及壓實標(biāo)準(zhǔn)提出了要求。路橋臺過渡段采用縱向正梯形斷面形式,如圖所示。過渡段長度為L=2(h-0. 7) +a;過渡段采用級配碎石分層填筑,填筑壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足K30 150MPa/m, Evd50MPa和孔隙率n28%。 路橋過渡段設(shè)置圖 1.2國外高速鐵路路基發(fā)展?fàn)顩r 國外發(fā)展高速鐵路的國家主要有法國、日本、德國等。這些國家都制定了較高的路基技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的施工工藝,其特點如下: (1)強化路基基床:
4、 包括路堤、路塹及不填不挖地段,特別是對基床表層的填料和強度有嚴(yán)格要求。 日本:在東北陸新干線上設(shè)置了強化基床表層,采用級配礦碴層或增設(shè)5cm厚瀝青混凝土表層等,并用直徑為30cm的平板荷載試驗求出的地基系數(shù)(K30)控制壓實效果; 法國:TGV線路運營中發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)總厚度超過60cm時,線路良好,基床病害的發(fā)生概率很小。采用兩層級配碎石中間夾土工布的做法。 德國:提出了在路基表面設(shè)置保護層的根本性措施,采用上部建筑與基床之間加設(shè)鋼筋混凝土板。 各個國家都根據(jù)本國的情況進行研究,采用不同的結(jié)構(gòu)形式和強度標(biāo)準(zhǔn)對路基基床進行強化,根據(jù)土質(zhì)、承載能力、防凍要求、線路等級、運輸荷載條件(軸重、運量、速
5、度)以及線路土部結(jié)構(gòu)的條件設(shè)計路基基床結(jié)構(gòu)。 (2)嚴(yán)格控制路基填筑標(biāo)準(zhǔn): 包括對路基填料的分類、填筑壓實標(biāo)準(zhǔn)和檢測方法等,并開發(fā)了一系列檢測設(shè)備和施工機械。各國根據(jù)本國特點對路基填料進行了詳細(xì)的劃分,并對每類填料的力學(xué)性能進行試驗研究,從而確定它的適用范圍。對路基填土質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)采用物理和力學(xué)性能雙指標(biāo)控制。如日本采用K30標(biāo)準(zhǔn)和壓實系數(shù)K控制填筑質(zhì)量;德國采用Evd和壓實系數(shù)K控制壓實質(zhì)量,并研發(fā)了可時時監(jiān)控壓實系數(shù)的碾壓機械。日本、法國分別提出用貫入儀及落球回彈法等快速檢驗法。 (3)線路易發(fā)生不平順部位的重視 從結(jié)構(gòu)設(shè)計到施工組織,從工期安排到質(zhì)量檢測等方面都采取了措施,嚴(yán)格控制軌道
6、的剛度變化和由于沉降、不均勻沉降引起的軌道下沉和軌面彎折,以達(dá)到線路的平順性,保證列車高速運行的安全和穩(wěn)定。 為了控制路基不發(fā)生過大的下沉,對路堤填土的地基條件提出了新的要求。為了調(diào)整接近橋臺時路堤的剛度,對橋頭路堤規(guī)定了更高的標(biāo)準(zhǔn)。 (4)防排水措施、邊坡和災(zāi)害防護 要求防護工程與主體工程同時完成,增加路基的堅固和穩(wěn)定性,避免運營期間發(fā)生病害。 日本在基床表層設(shè)置5cm的瀝青混凝土層,防止雨水滲入路基土層。 德國和法國分別在基床表層中設(shè)置了隔水層,也是防止雨水下滲,保護路基。 1.3我國鐵路客運專線路基的發(fā)展情況 我國客運專線鐵路路基的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及主要參數(shù),是九十年代以來在高速鐵路“八五”、“
7、九五”研究成果的基礎(chǔ)上,吸收了國外高速鐵路路基施工和建設(shè)的經(jīng)驗;在設(shè)計過程中借鑒、消化、吸收了國外鐵路設(shè)計新方法和新標(biāo)準(zhǔn);結(jié)合xx線的實際情況,并經(jīng)有關(guān)部門多次組織國內(nèi)專家的論證而最終確定的。 通過xx客運專線的工程實踐,鐵路技術(shù)人員對路基工程有了新的認(rèn)識,路基工程的設(shè)計和施工達(dá)到了新的水平和標(biāo)準(zhǔn)??瓦\專線路基工程有如下技術(shù)特點: 路基填筑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)高 xx客運專線提出路基填筑采用雙控壓實標(biāo)準(zhǔn)的新概念。路基填筑根據(jù)不同部位,提出了壓實系數(shù)K,地基系數(shù)K30、孔隙率n等壓實標(biāo)準(zhǔn)。xx線路基填筑充分體現(xiàn)了新技術(shù)和高標(biāo)準(zhǔn)。我國高速鐵路路堤下部的壓實標(biāo)準(zhǔn)填料壓實標(biāo)準(zhǔn)細(xì)粒土粗粒土碎石類A組、B組、C組填料
8、或改良土地基系數(shù)K30(Mpa/m)90110130孔隙率n(%)25%25%壓實系數(shù)K0.90 要求各施工單位在正式進行路基施工前必須做路基填筑試驗段的壓實工藝試驗。針對不同土質(zhì),在試驗室得出最大干密度和最佳含水量的基礎(chǔ)上,控制現(xiàn)場含水量范圍,虛鋪厚度,并采用重型壓實機械壓實,得到壓實度和碾壓遍數(shù)的關(guān)系,以指導(dǎo)大面積施工。 工程實例: 1、xx客運專線沿線填料種類很多,有些粉質(zhì)土和粉細(xì)砂,經(jīng)現(xiàn)場試驗達(dá)不到K30標(biāo)準(zhǔn),通過專家論證和反復(fù)試驗,進行了物理改良處理。 2、沿線大量的山皮土屬粗粒土,在重型擊實試驗中表現(xiàn)出較好的可擊實性,屬于級配良好的填料,但壓實后達(dá)不到孔隙率n的要求,同樣經(jīng)專家論證
9、和反復(fù)試驗,提出對可擊實性山皮上采用壓實系數(shù)K和地基系數(shù)K30作為雙控指標(biāo)。 基床表層采用級配碎石強化結(jié)構(gòu) 鐵路路基的基床表層是路基直接承受列車動荷載的部分,是路基設(shè)計中最垂要的部分之一。xx線首次在基床表層采用了60cm厚的級配碎石結(jié)構(gòu)。 為保證級配碎石的施工質(zhì)量,施工技術(shù)細(xì)則中對級配碎石的材料質(zhì)量、顆粒粒徑級配范圍、含水量、拌合、攤鋪及碾壓工藝和壓實質(zhì)量控制方法等提出了技術(shù)要求,施工過程中進行了嚴(yán)格地控制。 關(guān)于級配碎石結(jié)構(gòu)的主要作用: 增強線路強度,使路基更加堅固、穩(wěn)定,并具有一定的剛度; 均勻擴散作用到基床土面上的動應(yīng)力,使其不超出下部基床土的容許動強度; 隔離作用,防止道碴壓入基床及
10、基床土進入道碴層: 防止雨水浸入使基床軟化,防止發(fā)生翻漿冒泥等基床病害: 滿足基床防凍等特殊要求。 路橋及橫向構(gòu)筑物間設(shè)置過渡段 路橋及橫向構(gòu)筑物間的過渡段,是以往設(shè)計及施工的薄弱環(huán)節(jié)。由于橋臺與路堤的剛度相差顯著,高速列車通過時對軌道結(jié)構(gòu)及列車自身會產(chǎn)生沖擊 ,從而降低列車運行的平穩(wěn)性和舒適度,加快結(jié)構(gòu)物和車輛的損壞。為此,在xx客運專線的設(shè)計中,為保證列車高速運行時的平穩(wěn)舒適,對路橋過渡段采用了剛度過渡的設(shè)計方法。在橋臺后一定范圍內(nèi),采用剛度較大的級配碎石作為過渡填筑段,與路堤相接處采用1:2的斜坡過渡。 過渡段在設(shè)計及施工方面的考慮 施工方面:在施工過程中要求路橋過渡段與路堤同步分層填筑
11、,用振動碾進行碾壓,對振動碾達(dá)不到的邊角部位應(yīng)用小型壓實機具補充壓實,以保證整體的施工質(zhì)量。壓實質(zhì)量采用K30和孔隙率指標(biāo)控制。施工過程中嚴(yán)格分層填筑壓實。 設(shè)計方面:把路橋過渡段作為結(jié)構(gòu)物進行專門的設(shè)計。對軟土、松軟地基地段采用復(fù)合地基處理方式,如旋噴樁砂樁等,以減少地基沉降,提高地基剛度;同時在路橋過渡段采用倒梯形級配碎石填筑,以使過渡段之間的剛度平緩過渡。 因倒梯形過渡時在實踐應(yīng)用中存在裂縫,力矩朝后,故地基條件好時采用正梯形過渡;地基條件較差時采用二次過渡,前正梯形,后倒梯形的做法。xx線的做法不好,在鄭西線路基和軌道將不在同一點過渡。正梯形過渡段倒梯形過渡段 嚴(yán)格控制路基變形和工后沉
12、降 xx客運專線工后沉降要求不高,一般地段 15cm (年沉降量不得大于4cm),路橋過渡段8cm(年沉降量不得大于3cm)。實際觀測值遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)。 在填筑施工全過程中,每天都定時進行沉降和路基坡腳的位移觀測,依據(jù)沉降和位移量確定下一步的填筑高度 。 工程實例: 地基的沉降變形控制是xx線的關(guān)鍵和重點。 軟土地基采用了排水固結(jié)法和復(fù)合地基法進行地基加固處理。 在工期緊、標(biāo)準(zhǔn)高的情況下,在部分地段的基床底層填筑時采用土工格室(柵)加筋墊層和堆載預(yù)壓的方法進行處理,以加快沉降和保證地基的穩(wěn)定。 路基動態(tài)設(shè)計 為了有效地控制工后沉降量及沉降速率,開展了動態(tài)設(shè)計。為此,在每個松軟土地基工點及臺尾過渡段
13、均于路基中心、兩側(cè)路肩及邊坡坡腳之外設(shè)置沉降和位移觀測設(shè)備,全線共設(shè)置了720個觀測斷面,并提出了觀測控制標(biāo)準(zhǔn)和隨施工進程而定的觀測頻次及觀測精度,及時繪制填土?xí)r間沉降曲線。 xx線因工期較緊,鋪軌要求也緊,堆載預(yù)壓要加大高度,考慮提前卸載。 路基質(zhì)量評估 針對xx線箱梁運架過程中的路基安全穩(wěn)定問題及鋪軌前路基質(zhì)量狀況進行了路基質(zhì)量評估工作。 為保證xx通過運架梁段的路基安全穩(wěn)定,特對高填方、橋頭及軟基地段進行安全監(jiān)測評估,確保了箱梁運架的順利完成。 為保證鋪軌前路基滿足工后沉降要求及路基表層符合設(shè)計要求,分段對全線路基進行了施工質(zhì)量狀況調(diào)查、沉降觀測分析、表層抽檢、地質(zhì)雷達(dá)檢測等工作,進一步
14、保證了路基質(zhì)量。 地基處理的種類多 根據(jù)地質(zhì)勘察資料,結(jié)合xx鐵路路基的工后沉降要求,針對不同地質(zhì)條件的地基土選用了合理的10種地基處理方法。 實際工程做法: 對于淺層軟弱地基采用了換填碾壓處理、或換填砂墊層處理。 對于深層軟基的主要地段采用了袋裝砂井、塑料排水板的排水固結(jié)加預(yù)壓的處理方法。 對于工后沉降要求高及路橋過渡段,根據(jù)地質(zhì)條件和經(jīng)濟對比,采用了砂樁、碎石樁、粉噴樁、攪拌樁、旋噴樁等地基處理方法。 對于有地震液化的粉土或粉細(xì)砂層的地基段,采用了擠密砂樁的處理方法。 1.4高速鐵路路基特點 控制路基變形 路基剛度的均勻性 在列車運行及自然條件下的穩(wěn)定性 結(jié) 論 強度高、剛度大的路基基床
15、沉降很小或沒有沉降的地基 沿線路方向平緩變化的剛度 高速鐵路路基設(shè)計暫規(guī)的主要內(nèi)容 1.路基一般規(guī)定 主要提出了高速鐵路路基的設(shè)計原則。對路堤段和路塹段的路基結(jié)構(gòu)斷面做出了具體規(guī)定。規(guī)定路肩寬度為1. 4 m,規(guī)定了路基面上動應(yīng)力設(shè)計值為100 Kpa。 雙線路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖雙線路塹(硬質(zhì)巖石)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖雙線路塹(土質(zhì)、軟質(zhì)巖石及強風(fēng)化硬質(zhì)巖石)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖單線路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖單線路塹(硬質(zhì)巖石)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖單線路塹(土質(zhì)、軟質(zhì)巖石及強風(fēng)化硬質(zhì)巖石)標(biāo)準(zhǔn)橫斷面示意圖路塹實景圖路堤實景圖路基面上設(shè)計動應(yīng)力及分布圖動應(yīng)力沿深度衰減曲線動應(yīng)力衰減曲線土壓力曲線 施工中提出了對沉
16、降控制較困難的軟土和松軟上地段路基,應(yīng)做好施工組織設(shè)計,提前安排施工,保證必要的預(yù)壓期。如日本對良好地基的有碴軌道路堤填筑后一般放置1個月以上,地基不良地段路堤放置6個月以上;粘土地基上的路堤板式軌道放置6個月以上,其他地基放置3個月以上;同時,進行必要的沉降觀測,并測算沉降穩(wěn)定時間。法國和德國強調(diào)要詳細(xì)地質(zhì)地基勘察,一般安排路堤施工工期比較長,以保證予壓時間,達(dá)到穩(wěn)定時間和沉降要求。 2.基床 對路基基床結(jié)構(gòu)形式和尺寸做了具體規(guī)定,路基基床由表層和底層組成。表層厚度應(yīng)為0. 7m,底層厚度應(yīng)為2. 3m,總厚度為3. 0m。其中,基床表層由5l0cm厚的瀝青混凝土和65-60cm厚的級配碎石
17、或級配砂礫石組成。 日本通過變形控制,美國通過強度控制來確定雙控指標(biāo)。 對路基基床填筑材料和壓實標(biāo)準(zhǔn)提出了具體要求?;脖韺討?yīng)采用級配碎石或級配砂礫石等材料?;驳讓討?yīng)采用A、B組填料或改良土,其壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合客運專線基床表層級配碎石技術(shù)條件的規(guī)定。填料厚度(m)壓實標(biāo)準(zhǔn)地基系數(shù)K30(Mpa/m)動態(tài)變形模量Evd(Mpa)孔隙率n級配砂礫石0.60.65190 5518% 3.路堤 對基床以下路堤填料和壓實標(biāo)準(zhǔn)做了規(guī)定?;惨韵侣返烫盍蠎?yīng)優(yōu)先選用A、B組填料和C組塊石、碎石、礫石類填料,當(dāng)選用C組細(xì)粒土填料時,應(yīng)根據(jù)土源性質(zhì)進行改良后填筑,其壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合規(guī)定。 對地基條件提出了要求,當(dāng)路
18、堤基底以下壓縮層范圍內(nèi)(一般不小于25m)的地基土不符合路堤地基技術(shù)條件要求時,應(yīng)作工后沉降分析。 對路基工后沉降量提出了要求,路基工后沉降量不應(yīng)大于5cm,年沉降速率應(yīng)小于2cm年。橋臺臺尾過渡段路基工后沉降量不應(yīng)大于3cm。 4.路塹 對軟質(zhì)巖、強風(fēng)化巖及土質(zhì)路塹的基床處理提出了要求。 (1)基床表層深度范圍內(nèi)應(yīng)進行換填并滿足要求。 (2)基床表層以下,基床底層表面作成向兩側(cè)4%排水坡。且在基床范圍內(nèi)不得夾有Psl. 5MPa或0. 18MPa的土層。否則應(yīng)進行改良或加固處理。 (3)土質(zhì)路塹地層其土質(zhì)不滿足基床底層填料條件時,應(yīng)換填A(yù)、 B組填料或改良土,厚度不小于0. 5m,并應(yīng)分層碾
19、壓至相應(yīng)的壓實標(biāo)準(zhǔn)。 5.過渡段 4.5.1路堤與橋臺連接處應(yīng)設(shè)置過渡段。 4.5.3路堤與橫向結(jié)構(gòu)物(立交框構(gòu)、箱涵等)連接處,應(yīng)設(shè)置過渡段 。 4.5.3路堤與路塹連接處,應(yīng)設(shè)置過渡段。 4.5.4土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強風(fēng)化硬質(zhì)巖路塹與隧道連接地段,應(yīng)設(shè)置長度不小于20m的過渡段,并采用漸變厚度的混凝土或摻入適量水泥的級配碎石填筑。 臺尾路堤過渡段設(shè)置方式示意圖路堤與橫向結(jié)構(gòu)物連接處過渡段設(shè)置示意圖 當(dāng)路堤與路塹連接處為堅硬巖石路塹時,在路塹側(cè)順原地面縱向開挖臺階,臺階高度0. 6m左右。并應(yīng)在路堤一側(cè)設(shè)置過渡段 當(dāng)路堤與路塹連接處為軟質(zhì)巖石或土質(zhì)路塹時,應(yīng)順原地而縱向挖成1:2的坡面 ,坡向上
20、開挖臺階,臺階高度0. 6m左右。 6.路基排水 路基面排水設(shè)計應(yīng)結(jié)合電纜槽、接觸網(wǎng)桿立柱、聲屏障等具體工程,適當(dāng)加強路基的橫向排水設(shè)施。 7.路基坡面防護 4.7.1路堤邊坡應(yīng)設(shè)置坡面防護工程,防護工程應(yīng)視填料性質(zhì)、氣候條件、邊坡高度、浸水及沖刷等具體情況囚地制宜采取適宜的防護形式。 4.7.2 土質(zhì)、軟質(zhì)巖及強風(fēng)化的硬質(zhì)巖路塹的邊坡坡而(含邊坡平臺、側(cè)溝平臺)均應(yīng)進行防護或加固。 鐵路漿砌片石坡面防護路基邊坡工程措施片石防護植被防護工程措施 8.路基支擋 4.8.1重力式擋土墻應(yīng)采用片石混凝上或混凝上澆筑。 4.8.2應(yīng)盡量避免設(shè)置高度大于12m的垂力式路肩墻和路塹墻及高度大于10m的重力
21、式路堤墻,無法避免時應(yīng)適當(dāng)提高安全系數(shù)。對于輕型支擋結(jié)構(gòu),根據(jù)結(jié)構(gòu)型式、擋土墻高度等因素亦應(yīng)適當(dāng)提高安全系數(shù)。 鐵路路基擋土墻隧道進口擋土墻 9.其它 4.9.1區(qū)間直線地段接觸網(wǎng)立柱內(nèi)側(cè)距軌道中心應(yīng)不小于3. 1 m。 4.9.2電纜槽應(yīng)采用混凝土預(yù)制構(gòu)件砌筑,設(shè)置于路肩上,并應(yīng)采取措施,及時排除基床表層和電纜槽內(nèi)的積水。 4.9.3聲屏障應(yīng)設(shè)置于電纜槽外側(cè)。 4.9.4路基上的各種設(shè)備宜與路基同步修建,并不得因其設(shè)置而損壞和危及路基的穩(wěn)固與安全。 路基鋪設(shè)無碴軌道的關(guān)鍵技術(shù) 由于受調(diào)整能力的限制無碴軌道對路基沉降尤其是不均勻沉降的要求相當(dāng)嚴(yán)格。工后沉降或不均勻沉降過大是導(dǎo)致路基鋪設(shè)無碴軌道
22、失敗的主要原因,而地基的不確定性是潛在的風(fēng)險。沉降變形的控制和規(guī)避地基地質(zhì)條件的風(fēng)險是路基鋪設(shè)無碴軌道的關(guān)鍵。 3. 1路基鋪設(shè)無碴軌道的適應(yīng)范圍 在德國的規(guī)范中有如下規(guī)定: 在路基工后殘余變形量大于扣件允許的運營調(diào)整量與軌道結(jié)構(gòu)變形校正余量差值的4倍以上,或者不能排除該下沉量的路基上,不應(yīng)鋪設(shè)無碴軌道。 在不能清楚掌握沉陷危險(如地質(zhì)構(gòu)造的活動帶、礦山開采下沉區(qū)等)或可能出現(xiàn)不均勻隆起(如干旱區(qū)的一些路塹)的路基上,不應(yīng)鋪設(shè)無碴軌道。 在地下水位高于鋼軌頂面下1. 5m的地段不應(yīng)鋪設(shè)無碴軌道。 在國內(nèi),針對遂渝線,規(guī)定在地基地質(zhì)復(fù)雜和工后沉降難以準(zhǔn)確預(yù)測時不應(yīng)鋪設(shè)無碴軌道。當(dāng)有地下水影響時,
23、按照我國鐵路路基設(shè)計規(guī)范的要求,暫定為地下水位應(yīng)低于路基面1.5m(路肩高程需高出水位高度加毛細(xì)水強烈上升高度再加0.5m)。3.2地質(zhì)勘察 在德國的規(guī)范中要求: 目的:能足夠準(zhǔn)確地評價地基和路基土工結(jié)構(gòu)物的變形狀態(tài)。 要求:主勘探斷面的平均間隔為50m,在間隔的地質(zhì)情況明確的情況下,可以加大到100m。需要時(過渡段或地質(zhì)復(fù)雜地段),要在主勘探斷面之間作其他間接的地質(zhì)勘探,比如物探的辦法也是允許的??碧降纳疃仍跐M足一般的勘探規(guī)范的基礎(chǔ)上,還要求不低于鋼軌頂面下6m。 國內(nèi)的要求(針對遂渝線):能準(zhǔn)確查明地基地質(zhì)條件和填料工程性質(zhì),提供評價地基和路基結(jié)構(gòu)物的變形狀態(tài)必要的地質(zhì)資料;要求沿線路布
24、置地質(zhì)勘察橫斷面,間距不大于50m,在過渡段或復(fù)雜地段應(yīng)適當(dāng)加密并進行縱斷面勘察??辈鞕M斷面上的地質(zhì)點不應(yīng)少于3個。地質(zhì)勘察采用綜合勘探技術(shù)。3.3沉降控制 路基上鋪設(shè)無碴軌道的核心問題是沉降控制。無碴軌道對沉降變形特別敏感,特別是不均勻沉降。無碴軌道鋪設(shè)后對路基沉降變形的調(diào)整范圍是極其有限的,一般局部的沉降應(yīng)在扣件的可調(diào)整范圍,大范圍的均勻沉降應(yīng)該滿足線路豎曲線圓順的要求。 對于調(diào)高量為30rnm的扣件,如果允許在施工中調(diào)高+6 mm和-4mm,那么只剩20mm可以調(diào)整,再考慮軌道結(jié)構(gòu)變形要留有5mm的余量,實際留給運營部門的可用于路基沉降調(diào)整的僅為15mm。這是局部調(diào)整的極限。 對于20m
25、范圍內(nèi)的情況,德國的規(guī)范的規(guī)定可以到20mm。對于更大范圍的均勻沉降,德國的經(jīng)驗是為扣件的運營可調(diào)整范圍的3倍,規(guī)范要求為扣件可調(diào)整范圍的2倍,也就是30mm。過渡段沉降的逐漸過渡和折角的要求也在于控制不均勻沉降。 由于對沉降控制的要求較高,而影響沉降計算的影響因素較多,沉降控制己完全超出了處理方法的計算精度,因此,規(guī)定的工后沉降己不再是最初設(shè)計的預(yù)留值,是一個允許出現(xiàn)的誤差值。 由于無碴軌道對不均勻沉降的嚴(yán)格要求,如預(yù)留沉降、路基與橋梁及隧道是很難協(xié)調(diào)的,只有在共同追求不產(chǎn)生工后沉降的基礎(chǔ)上才能較好地實現(xiàn)各種過渡,也就是零沉降的概念。工后沉降實際上是零沉降控制基礎(chǔ)上的允許偏差。這一點對于軟土
26、地基處理的思想和方法都有較大的影響。 沉降控制的工程要求 每50m設(shè)一個沉降觀測斷面。 特殊地段需加密觀測斷面。如涵洞、過渡段。 路肩的沉降觀測要精確,以作為工后沉降的依據(jù)。 由于沉降計算是不夠精確的,不足以控制無碴軌道的工后沉降。為保證精度和有效的控制,應(yīng)進行系統(tǒng)的觀測與分析評估。系統(tǒng)的觀測在于有一定的數(shù)量和設(shè)定在恰當(dāng)?shù)臄嗝?,并以合理的觀測周期進行觀測。同時系統(tǒng)的分析評估也是非常必要的。 系統(tǒng)的分析評估有大致三個部分: 1、測試數(shù)據(jù)和趨勢確定度的檢驗:要求其相關(guān)系數(shù)r2 0.85時為“優(yōu)”; 2、預(yù)測穩(wěn)定性檢驗:根據(jù)已有的觀測數(shù)據(jù)和回歸曲線,推測一定時期(一般為6個月)后的沉降,當(dāng)偏差8mm
27、時,認(rèn)為預(yù)測的穩(wěn)定性達(dá)到了“優(yōu)”;而且預(yù)測一般在填土完成后經(jīng)3-6個月的測量時間才能建立。 3、預(yù)測準(zhǔn)確性的要求:認(rèn)為當(dāng)預(yù)測的時間滿足條件s(t)s (t=)75%時,預(yù)測才是準(zhǔn)確的。3.4基床結(jié)構(gòu) 在德國規(guī)范中: 無碴軌道: 在持力層下的級配碎石頂面為平面,級配碎石采用KG2,要求滲透系數(shù)kf 5 10-5 m/s。 有碴軌道:采用KG1,要求滲透系數(shù)kf 1 10-5 m/s。德國有碴軌道和無碴軌道路基的路堤斷面圖德國有碴軌道和無碴軌道路基的路塹斷面圖 3. 5基床以下路堤 對于基床以下的路堤,有碴和無碴在德國規(guī)范中基本上是相同的,使用的填料細(xì)粒含量較高時要在地基上設(shè)置粗粒料隔水層。而在我
28、國的規(guī)范中沒有強調(diào)這一點。 36過渡段 對于過渡段,德國以正梯形為主,同時對于正梯形后面過渡段的過渡區(qū)的填料和壓實度也有特殊的要求,也就是實際的過渡段要大于4倍的橋臺高度,并要大于等于20m。 德國路橋過渡段結(jié)構(gòu)形式加強壓實度,材質(zhì)要好 3.7地基條件 對于地基承載力,在德國和法國的規(guī)范中要求地基的Ev2 45MN/m2時才能施作上面的墊層。在日本要求,路塹:K30 100MN/m3;路堤:砂質(zhì)土標(biāo)準(zhǔn)貫入基數(shù)N20,亞粘土、亞砂土標(biāo)準(zhǔn)貫入基數(shù)N4。 主要包括: 1、原地面處理 2、塑料排水板 3、袋裝砂井施工 4、擠密砂樁和碎石樁施工 5、粉噴樁施工 6、土工格柵碎石墊層施工 7、CFG樁施工
29、客運專線地基處理施工工藝及方法4.1原地面處理一、施工質(zhì)量控制要點1、檢查地基條件(按驗標(biāo)要求);2、做好排水工作和清表后的晾曬工作;3、換填材料是否符合設(shè)計要求(做液塑限、擊實等試驗);4、壓實度能否滿足設(shè)計要求;5、路基寬度是否符合設(shè)計要求。地表清理現(xiàn)場 二、工程問題和解決方法 工程問題:回填細(xì)粒土后,碾壓達(dá)不到要求的地基系數(shù)k30。 解決方法:取土樣做含水量試驗,鑒別含水量是否合適,若高,則應(yīng)進行翻曬;反之,則要灑水。如仍達(dá)不到設(shè)計要求,則要與設(shè)計代表聯(lián)系,商討處理辦法。有可能是受下層軟土的影響。4.2塑料排水板一、加固原理 根據(jù)固結(jié)理論,黏性土固結(jié)所需的時間和排水距離的平方成正比,在軟
30、土地層中按一定的間距和布置形式打設(shè)塑料排水板,可增加上層的有效排水途徑,縮短排水距離,在路基荷載的作用下,土層中的孔隙水通過塑料排水板的濾膜滲入到溝槽內(nèi),并沿著溝槽豎向排入地面的砂墊層內(nèi)。再通過砂墊層排至路基兩側(cè)的排水溝中,加快地基固結(jié)速率。使路基沉降在路堤填筑及預(yù)壓期間基本完成 。 二、適用范圍 適用于軟土層較厚、路堤較高地段。特別是當(dāng)天然上層的水平排水性能比垂直方問大時,采用塑料排水板加速固結(jié)效果較好。三、施工工藝 塑料排水板施工工藝見流程圖。塑料排水板施工工藝流程圖 塑料排水板每盤長200 m,固定在插板機的輪軸上,它通過插板機的導(dǎo)管插人地層,施工時經(jīng)排水板導(dǎo)管上部滾輪,通過導(dǎo)管靴穿出,
31、導(dǎo)管連同排水板通過h四、插板作業(yè)和施工要點形錨銷壓人土中。將排水板插入設(shè)計深度后,拔出導(dǎo)管,排水板便留在土中,然后剪斷,即完成一根排水板的插設(shè)。 作業(yè)程序: (1)首先進行清表,填筑路拱,壓實后路拱兩側(cè)與原地面高度相同,中間部分比兩側(cè)高出20 cm。 (2)在路拱上鋪設(shè)30 cm厚的砂墊層并碾壓,提供合格的操作場地。(3)嚴(yán)格按施工圖設(shè)計的位置及間距進行測放。排水板間距為1.2 m,呈等邊三角形布置。排水板的頂部伸入砂墊層至少30 cm,使其與砂墊層溝通,保證排水暢通。 (4)插板機上設(shè)有明顯的進尺標(biāo)記,以控制排水板的打設(shè)深度。 (5)塑料排水板在打設(shè)過程中應(yīng)保證排水帶不扭曲、透水膜不被撕破和
32、污染。 (6)打設(shè)過程中,不得使用長度不夠的塑料排水板、以確保排水性能。 (7)排水板與錨銷連接應(yīng)一可靠,錨銷與導(dǎo)管下端口密封應(yīng)嚴(yán)密,以免進泥。本施工中采用h形錨銷,一是防止打設(shè)過程中土層與插板直接接觸,損傷排水板;二是防止泥土進人導(dǎo)管。 (8)打設(shè)后外露的排水板不得遭污染,應(yīng)及時清除排水板周圍帶出的泥土并用砂填實。 (9)進場堆放的塑料排水板應(yīng)予以遮蓋,防止在陽光中暴露而老化。 插板施工完畢后,首先將砂墊層表面刮平,然后將高出砂墊層的排水板割斷,使之與砂墊層頂面相平,再鋪設(shè)土工格柵。在路基邊坡處土工格柵要向路基內(nèi)回折2.5 m,回折后的土工格柵比平鋪時的土工格柵高0. 1 m。 土工格柵鋪設(shè)
33、完畢后,再采用人工配合輕型機械進行20 cm砂墊層鋪設(shè)。砂墊層鋪設(shè)應(yīng)從路基兩側(cè)開始向中心進行。砂墊層鋪設(shè)完成后,開始路基本體土方的填筑,第一層土方的填筑從路基一側(cè)開始向另一側(cè)推進,不得用載重汽車直接在砂墊層上傾土填筑,土工格柵上填筑厚度大于0.6 m時,才能使用重型壓路機械。塑料排水板在工程中的應(yīng)用塑料排水板在工程中的應(yīng)用塑板樁施工五、可能出現(xiàn)的工程問題及處理方法 工程問題:排水板回帶現(xiàn)象嚴(yán)重。 解決方法:分析原因,改進工藝。如在拔管前停頓一會兒,讓液化后的粉細(xì)砂可以恢復(fù)一定的強度;或是將樁頭的銷子改換為靴頭。如仍解決不了問題,就得與設(shè)計協(xié)調(diào),考慮變更打入深度。 4.3袋裝砂井施工一、加固原理
34、 通過在軟土地基中置入砂袋,改善地基的排水條件,使地基排水由原來的單向排水變?yōu)槎嘞?,并縮短排水距離,然后通過預(yù)壓荷載的作用,使地基內(nèi)的水分迅速通過砂井排出,加速地基的固結(jié)過程,從而增大地基土的抗剪強度和承載力,減少路基的工后沉降 二、施工工藝 袋裝砂井施工工藝流程圖三、施工要點 1.首先將路幅范圍內(nèi)原地面上的淤泥、樹根、草皮、腐植土等不適用材料清除,一般清基深30 cm。兩側(cè)挖水溝以防水浸泡工作面。 2.在設(shè)計要求的路幅內(nèi)用土填至比原地面高出20 cm,并以4%橫坡填成路拱,碾壓至密實度達(dá)到90 %以上。 3.在路拱上均勻鋪設(shè)透水性好的粗砂層,砂層厚度為30 cm,表面應(yīng)平順形成同路拱相同的坡
35、度,以利袋裝砂井中排出的水能迅速從該砂層中流出,并對砂墊層進行碾壓成形。 4.機具定位。根據(jù)砂井布置范圍及行列間距在現(xiàn)場采用小木樁、竹板樁準(zhǔn)確定出每個砂井位置在機具定位時,遵循從低處往高處打設(shè)的原則,保證錘中心與地面定位在同一點并用經(jīng)緯儀觀測控制導(dǎo)向架垂直度,在套管入土?xí)r將木樁拔掉。 5.安設(shè)套管與樁尖。套管直徑應(yīng)根據(jù)砂井直徑而定,一般比砂袋直徑大3 cm時打設(shè)效果較好。在套管上畫出控制高程的刻劃線,如套管接長時在打設(shè)前,應(yīng)進行試安裝。套管下端一般采用活瓣式樁尖固定,套管定位是利用樁機上的起吊設(shè)備將其吊起,上端送入樁帽,下端用人扶住準(zhǔn)確插在定位點上。 6.套管打入。當(dāng)套管吊起定定位后,即可開錘
36、施打,開始落錘時要輕緩,防止套管突然偏斜。當(dāng)套管入土后,應(yīng)設(shè)專人觀測套管是否垂直,直至深度符合設(shè)計要求。 7.下砂袋時將整個砂袋吊起,從端部放入套管口,徐徐下放或在套管口設(shè)置滑槽,將砂袋緩慢順直放入套管中,防止砂袋扭結(jié)、斷裂或磨損。 8.拔出套管:砂袋到位后即可拔出套管,拔管時應(yīng)先啟動激振器,再提升套管,中途不得放松吊繩,防止因套管下墜損壞砂袋:當(dāng)砂袋隨套管拔出而上升時,可將套管下放至原位,在套管內(nèi)加人少量水,以此打開樁尖活瓣。 9.袋頭處理:套管拔出后,砂袋應(yīng)露出井口30 cm以上,當(dāng)砂袋內(nèi)砂不滿時,應(yīng)向砂袋內(nèi)補砂直至滿足要求為止。袋頭豎直埋人砂墊層中,高出砂墊層的部分(在滿足設(shè)計井深情況下
37、)經(jīng)檢查后將其割除,重新扎牢袋口。 袋裝砂井在工程中的應(yīng)用五、可能出現(xiàn)的工程問題及處理方法 1、問題:袋裝砂井回帶現(xiàn)象嚴(yán)重。 解決方法:分析原因,改進工藝。用繩子吊住砂袋,在拔管的同時釋放繩子,以繩子的下墜力沖開樁頭;檢查樁頭的密封性能,避免因管中擠入泥漿或砂漿產(chǎn)生大的摩擦力。 2、問題:砂井出露長度少于30cm。 解決方法:在拔管過程中,以一定的力拉著砂袋,盡量使得砂袋在孔中保持垂直。4.4擠密砂樁和擠密碎石樁 在軟弱地基中采用一定方式成孔,并往孔中填充砂料,在地基中形成一根砂柱體,即為砂樁。本工法適用于飽和粉細(xì)砂振動液化地基加固和松散砂土地基處理。一、工藝原理振動擠密砂樁是將樁尖、樁管插入
38、待加密的飽和粉細(xì)砂地基中,通過上下提降壓拔樁管灌砂和利用置于樁管頂上的振動打樁錘的振動作用,使飽和粉細(xì)砂土地基得到擠密,從而使地基得到加固。由于沉樁過程中的振動擠密作用,使孔隙比e減少,地基相對密實度Dr得到提高,從而提高了地基的抗剪強度和承載力。此外,由于砂的灌入擠密還可使地基趨于均勻,改善地基的整體穩(wěn)定性,減少地基沉降,使地基在振動作用下不致產(chǎn)生液化。 二、施工程序 樁機就位。根據(jù)門架式振動擠密砂樁機走行鋼軌上標(biāo)出的樁位標(biāo)記,移動樁機,使樁機對準(zhǔn)打樁線;啟動0.5t卷揚機,按照下橫梁上標(biāo)出的樁位標(biāo)記移動導(dǎo)向架,使樁管(尖)對準(zhǔn)打樁點,并將卷揚機離合器剎緊;松動1t卷揚機離合器,使樁尖接觸樁
39、位點; 啟動樁錘電機使樁錘振動,樁管沿樁位下沉(樁管必須下沉到設(shè)計深度); 灌砂。根據(jù)樁深,按規(guī)定的灌砂量將砂子裝入樁管內(nèi),如果樁管一次容納不了應(yīng)灌入的全部砂料,剩余的砂料待樁管提升下砂振動擠密一段時間后,再補充裝入; 沉樁過程中的振動擠密:第一次把樁管提升80cm100cm,提升時樁尖自動打開(目測觀察料斗中砂料變化,如砂料沒有減少,說明樁尖尚沒有打開,此時應(yīng)繼續(xù)提升樁管,直到樁尖打開為止),樁管內(nèi)的砂料流入孔內(nèi); 降落樁管,振動擠壓1520s; 其后,每次提升樁管50cm,擠壓時間以樁管難以下沉?xí)r為宜。按上述方法經(jīng)多次往復(fù)升降壓拔樁管,灌砂擠密地基; 完成該樁灌砂量和樁管提至地面,然后將樁
40、管移到下一根樁位。4.5粉噴樁施工 一、加固原理 粉噴樁是用粉噴樁機械將鉆桿鉆至設(shè)計要求的土層深度,鉆頭到達(dá)下部持力層后,用壓縮空氣將水泥粉經(jīng)鉆桿內(nèi)孔壓送至鉆頭上的特制噴嘴,水泥粉隨同鉆頭旋轉(zhuǎn)向四周土體噴射,同時鉆桿以一定的速度提升,鉆頭上的葉片將其四周一定范圍內(nèi)的土體自下而上不斷切割、使之疏松并于水泥攪抖混臺膠結(jié),硬化后即可形成一定直徑高于原土層強度的固結(jié)體。 二、適用范圍 1粉噴樁適用于淤泥、飽和黏土、亞黏土等軟土地區(qū)的地基加固。 2粉噴樁加固最大深度可達(dá)20 m。:加固土強度標(biāo)準(zhǔn)值28 d齡期的無側(cè)限抗壓強度可達(dá)2 .0 M Pa 三、施工工藝 粉噴樁施工工藝流程圖 粉噴樁施工工藝流程圖
41、四、操作要點 (1)首先清除地表0. 3 m厚種植土及其他雜物,用土回填至原地面,將其頂面做成三角形,兩側(cè)與原地面平,中心高0.2 m,其寬度不小于路堤加護道寬度,并碾壓密實至K0.86,地基系數(shù)K3070MPa/ m。 (2)機具定位。根據(jù)粉噴樁布置范圍及行列間距在現(xiàn)場用小木樁準(zhǔn)確定出每根粉噴樁的位置。然后使樁機對位,調(diào)平機身,保證樁的垂直度。 (3)啟動主電機下鉆,待鉆頭接近地面時啟動自動記錄儀,空壓機送氣并繼續(xù)鉆進。 (4)當(dāng)鉆至設(shè)計深度時,停止鉆進,鉆頭反鉆但不提升。 (5)打開送料閥門,關(guān)閉送氣閥門,噴送水泥。 (6)水泥到樁底后,提升攪拌鉆頭噴送水泥不停,為控制成樁質(zhì)量,一般不得使
42、用三檔提升。 (7)提升到設(shè)計高程時,關(guān)閉送料閥,停止噴粉。打開送氣閥,空壓機不要停機,停止提升,在原位轉(zhuǎn)動2 min,以保證樁頭均勻密實。 (8)攪拌鉆頭再鉆到設(shè)計樁底深度,進行第二次攪拌。 (9)將攪拌鉆頭提出地面,停止主電機、空壓機,填寫施工記錄。 (10)移動樁機至下一個樁位粉噴樁施工粉噴樁施工機械粉噴樁施工現(xiàn)場水泥攪拌樁施工水泥攪拌樁成樁后現(xiàn)場旋噴樁施工工藝流程圖4.6土工格柵碎石墊層施工一、施工工藝施工工藝流程圖檢測、清理下承層搭接、綁扎、固定人工鋪設(shè)土工格柵攤鋪上層路基土碾壓檢測檢測、清理下承層后人工鋪設(shè)土工格柵搭接、綁扎、固定攤鋪上層路基土運送上層路基土碾 壓二、施工要點 1、
43、土工格柵在平整的下承層上按設(shè)計要求的寬度鋪設(shè),其上下層填料無刺壞土工格柵的雜物,鋪設(shè)土工格柵時,將強度高的方向垂直于路堤軸線方向布置。 2、土工格柵橫向鋪設(shè)。鋪設(shè)時繃緊,拉挺,避免折皺、扭曲或坑洼。土工格柵沿縱向拼接采用搭接法,搭接寬度不小于30cm。 3、鋪好土工格柵后,人工鋪設(shè)上層填料,及時完成碾壓,避免長期暴曬。然后采用機械運料、整平、碾壓。機械攤鋪、碾壓從兩邊向中間推進,碾壓自兩邊向中間進行,其壓實度保持達(dá)到規(guī)范要求。 4、杜絕一切施工車輛和施工機械行駛或停放在已鋪好的土工格柵上,施工中隨時檢查土工格柵的質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)有折損、刺破、撕裂等損壞時,視程度修補或更換。土工格室4. 7 CFG樁
44、 CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡稱(即cement flying-ash gravelpile)。它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強度樁,和樁間土、砂墊層一起形成復(fù)合地基。 CFG樁復(fù)合地基一般不配鋼筋籠,水泥用量只有灌注樁的 50 60,而且樁徑小、樁數(shù)少,地基強度和變形模量較為均勻,對提高結(jié)構(gòu)受力、結(jié)構(gòu)抗震等級等極為有利。其工程造價與預(yù)制樁相比可節(jié)約成本 50,與灌注樁相比可節(jié)約成本30,具有極佳的經(jīng)濟效益。 (l)樁機、混凝土泵、攪拌機就位。(2)啟動樁機,鉆具鉆進到預(yù)定標(biāo)高。(3)混凝土泵將攪拌均勻的混合料送至鉆桿芯管內(nèi),提升鉆桿,根據(jù)顯示的灌注壓力,控制混凝土泵
45、的泵送量和鉆具提升速度,灌注到設(shè)計標(biāo)高。(4)移動樁機至下一樁位,并清理排氣裝置。一、施工流程CFG樁施工設(shè)備CFG樁施工中CFG樁成樁CFG樁施工現(xiàn)場5.1路堤下部及底層填筑 一、路基填料要求 用于路基填筑部分的填料應(yīng)滿足以下三個方面的基本要求: 1、在列車與路堤自重荷載作用下能夠保持長期的穩(wěn)定性。 2、路堤本體的壓密沉降能較快完成。 3、填料的力學(xué)性質(zhì)不受其它因素(如水、溫度、地震)的影響而發(fā)生不利于路堤穩(wěn)定的變化。 b.填筑土拱坡:在設(shè)計要求的路幅內(nèi),用土回填至原地面高出20cm左右以后,以4%的橫坡填成路拱形并碾壓密實成形。 質(zhì)量控制 a.杜絕路基以外的水滲入,保證碾壓面層的干燥。土路
46、拱壓實達(dá)到設(shè)計要求。 b.基底表面壓實達(dá)到4遍后方能填筑。 c.碾壓機械自重必須達(dá)到12 - 15 t以上。 d. 嚴(yán)格做好表面的三角拱,以利軟基處理的排水暢通。 主要包括: 路堤下部及底層填筑 基床表層填筑 過渡段填筑 膨脹改良土施工 土工合成材料應(yīng)用路基填筑壓實工藝及方法二、施工工藝 路堤本體填筑施工按照三階段、四區(qū)段、八流程的施工工藝組織施工。工藝流程圖三、施工方法 1、施工準(zhǔn)備 (1)施工測量和放樣 路基施工前要先做好施工測量工作內(nèi)容。包括導(dǎo)線、中線、水準(zhǔn)點復(fù)測、橫斷面檢查與補測、增設(shè)水準(zhǔn)點等。 根據(jù)恢復(fù)的路基中樁、設(shè)計圖紙、施工工藝和有關(guān)規(guī)定、定出路基用地邊樁和路堤坡腳邊溝、護坡道等
47、具體位置樁。 (2)路基橫斷面核查 開工前,對線路中樁坐標(biāo)、原地面高程進行復(fù)測,繪制路基橫斷面圖,計算土石方數(shù)量; (3)施工前的復(fù)查和試驗 開工前對用作填料土的沿線取土場取有代表性的土樣,按鐵路土工試驗規(guī)程方法,進行試驗,并作出土樣的密度與含水量曲線,確定最大干容重、最佳含水量; (4)鋪筑試驗段,確定路基壓實的最佳方案。 2、路基清表及路拱土回填 施工準(zhǔn)備 a.組織測量放樣,每20m測放中心樁及對應(yīng)邊樁、抄平測量,標(biāo)出高程,對控制樁設(shè)置護樁。 b.考慮路基提前排除積水、晾曬、挖好排水溝 施工方法 a.采用推土機清除路幅范圍內(nèi)原地面上的淤泥、樹根、草皮、腐植土等不適合材料。一般清除深度為20
48、cm,如超出20cm,繼續(xù)挖至全部清除,達(dá)到清基要求后用壓路機碾壓。 3、砂墊層 施工要點 a.砂墊層施工前將基底清理整平并按設(shè)計要求做好基底碾壓和土路拱。 b.砂墊層設(shè)計厚度為0.5m,施工采用水平分層鋪設(shè),分次施工,注意分層厚度。 c.根據(jù)自卸汽車斗容量及虛鋪系數(shù)計算出路基橫斷面用料、卸車車數(shù)及路基縱向卸車距離。 d.在線路中心樁及兩側(cè)路肩上標(biāo)出施工層虛鋪厚度,控制每層的壓實厚度。 e.推土機進行攤鋪,推土機按標(biāo)出的虛鋪厚度將砂攤平,并使表面平整。 f.表面整形后,當(dāng)砂的含水量等于或略大于最佳含水量時立即用壓路機在路基幅寬內(nèi)進行碾壓,壓路機由路基兩側(cè)向中心碾壓,靜壓兩遍,靜壓結(jié)束后壓路機打
49、開振動,進行振動碾壓,壓實遍數(shù)通過試驗段施工確定遍數(shù)。 g.在碾壓成形并進行孔隙率檢測達(dá)到要求的砂墊層上進行土工格柵的鋪設(shè)。 h.第二層砂墊層攤鋪、整平及碾壓采用方法與第一層相同。 碾壓過程注意事項 嚴(yán)禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”或“急剎車”,停車時要先減振,再使壓路機自然停止。 砂墊層攤鋪采用全斷面攤鋪,不留縱縫;當(dāng)日施工的兩個工作段銜接處,從整形到碾壓都要進行搭接施工,搭接長度不小于5 m。 質(zhì)量控制 a.砂墊層用級配良好的中、粗、礫砂填筑,含泥量小于5%,不含有機質(zhì)、垃圾等雜質(zhì)。 b.砂墊層鋪平碾壓時砂的最優(yōu)含水量控制在8 %12%,如含水量偏小,當(dāng)外界最低氣溫不低于5
50、時,采用灑水汽車在砂墊層外側(cè)接水管,適量灑水后碾壓: c.砂墊層密實度標(biāo)準(zhǔn)為達(dá)到中密以上(即相對密度不小于0.67)。 d.砂墊層質(zhì)量檢驗符合標(biāo)準(zhǔn)。4、鋪設(shè)土工格柵 土工格柵在鋪設(shè)前應(yīng)檢查所選用材料規(guī)格及性能是否符合設(shè)計。 鋪設(shè)土格柵前應(yīng)整平墊層,填料內(nèi)不得有尖石、樹根等雜物;鋪設(shè)土工格柵要求長孔方向與線路橫斷面方向一致,土工格柵必須拉直拉平,幅與幅之間要對齊,為使其繃緊平整,以u形釘固定。 土工格柵鋪設(shè)時,按設(shè)計端頭回折,并用填料壓住。 只有當(dāng)土工格柵上的填料和墊層厚度大于0.6m后,才能采用重型壓實機械進行碾壓。 5、路堤填筑 根據(jù)試驗段確定的虛鋪厚度在路基兩側(cè)布設(shè)標(biāo)示樁,分層厚度小于30
51、 cm,在路基表面標(biāo)示出用料卸車數(shù)、縱向卸車距離;對施工段落進行技術(shù)交底,包括填層厚度、寬度、填料類別、壓實標(biāo)準(zhǔn)及注意事項。 分層填筑 a.按橫斷面全寬縱向水平分層填筑壓實;按照卸車標(biāo)示距離專人指揮卸車,保證每層填料厚度及寬度; b.為保證邊坡壓實質(zhì)量,填筑時路基兩側(cè)各加寬40cm有特殊要求時,按照設(shè)計辦理。 攤鋪平整,翻松晾曬: a.填料的攤鋪采用推土機按照邊樁標(biāo)示高度進行; b.初步攤平達(dá)到要求后,檢測填料含水量是否在施工最優(yōu)含水量23范圍內(nèi),當(dāng)含水量較低時,及時灑水; c.填料含水量適中時,壓路機靜壓一遍后,平地機進行整平和整形,平地機由兩側(cè)向路中心進行刮平:使其縱向順延,橫回路拱符合要
52、求,精平要仔細(xì)進行,必須將局部高出部分刮除并清出路堤外。 碾壓夯實: a.根據(jù)試驗確定的碾壓方案及路段的特點,碾壓前對壓路機司機進行技術(shù)交底,其內(nèi)容包括碾壓起訖范圍、壓實遍數(shù)、壓實的速度等; b.路基整形完成,填料含水量接近最優(yōu)含水量時,用壓路機在路基全寬范圍內(nèi)靜壓一遍,壓路機應(yīng)由兩側(cè)路肩向路中心碾壓; c.路基經(jīng)過穩(wěn)壓后,用大噸位重型振動壓路機進行壓實,壓實原則為“先輕后重,先慢后快,先弱后強”。由兩邊向中間循序碾壓,各幅碾壓面重疊不小于0.4 m,各區(qū)段交接處互相重疊壓實,縱向搭接長度不小于2m; d.碾壓過程中,如發(fā)現(xiàn)局部有松軟現(xiàn)象時,應(yīng)及時挖除,用合格填料換填,以保證路基整體強度; e
53、.路肩兩側(cè)應(yīng)多碾壓兩遍,邊坡也要進行夯實。 1.路基地質(zhì)情況復(fù)核是工程開工前的首要任務(wù),基底處理尤為關(guān)鍵。 2.通過路基試驗段填筑,對提高工程質(zhì)量具有重要意義。 3.要密切注意天氣變化,及時封閉路基。 德國經(jīng)驗: 當(dāng)含水量1.25 最佳時任何天氣均不可,需晾曬; 1.1 最佳含水量1.25 最佳下雨不可,其他可; 0.9 最佳含水量1.1 最佳下大雨不可,其他可。四、施工經(jīng)驗 4.路基相鄰作業(yè)段以橫向結(jié)構(gòu)物劃分時,一定要注意兩側(cè)填筑速率,橋涵過渡段填筑應(yīng)與路基填筑按水平分層一體同時進行,以保證路基整體連續(xù)性: 5.高填路堤施工特別要注意邊坡部位填筑,適當(dāng)加寬路基兩側(cè)填土寬度,保證邊坡部位壓實質(zhì)
54、量,同時用挖掘機改裝的設(shè)備夯拍邊坡保證邊坡密實: 攤 鋪整 平碾 壓5.2基床表層填筑 施工質(zhì)量控制要點: 1)控制好施工所用的級配碎石材料、攤鋪碾壓機械、使施工人員熟悉施工工藝; 2)壓實控制用核子密度儀、K30或灌砂法(水),雙控檢測孔隙率n和K30 值; 3)現(xiàn)場做標(biāo)志控制填筑層厚,第一層級配碎石可采用平地機整平碾壓,第二層級配碎石應(yīng)用攤鋪機攤鋪碾壓。 5.3過渡段填筑 一、過渡段的施工原則 保證設(shè)計的長度和范圍。 填筑材料符合設(shè)計要求。 保證設(shè)計規(guī)定的壓實標(biāo)準(zhǔn)。 基底處理與橋臺、相鄰路基同時進行。 隱蔽工程驗收合格后,才能進行基坑和基底處理。 橋臺混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求后,才能進行過渡
55、段填筑施工。 橋臺基坑回填材料符合設(shè)計要求(臺后基坑使用C40混凝土)。 過渡段與相鄰的路堤和錐體按水平分層一體同時填筑。 過渡段兩側(cè)按設(shè)計做好縱向和橫向排水溝,避免水從結(jié)合部滲人路基造成病害: 橋臺必須按照設(shè)計要求做好防水層與保護層后施工過渡段。 過渡段的設(shè)置(級配碎石)二、施工工藝 1、填筑前的準(zhǔn)備工作 (1)清除基底不宜作填料的地表土,整平后碾壓密實,達(dá)到控制指標(biāo)。 (2)在室內(nèi)作出級配碎石配合比試驗并進行填料壓實試驗,以確定壓實機型、攤鋪厚度、壓實遍數(shù)、壓實速度。 (3)開挖過渡段兩側(cè)的縱向及橫向排水溝。 (4)對壓實機械人員進行技術(shù)交底。 (5)為控制分層厚度,在結(jié)構(gòu)物上劃出明顯的每
56、層厚度的標(biāo)線。 2、填筑施工 確定出填筑厚度,根據(jù)每層厚度計算出過渡段填筑的總層數(shù)。每層施工工藝可參考如下步驟: (1)驗收過渡段基底 進行地基承載力檢測合格以后,平整場地。按照設(shè)計要求劃線確定第一層級配碎石填筑的界限,放樣路基中心、護錐輪廓線、填筑邊線及打設(shè)高程控制樁。 (2)攪拌運輸 級配碎石采用穩(wěn)定土攪拌站集中拌和,根據(jù)試驗段的參數(shù)進行拌和??刂坪坎⒏鶕?jù)天氣情況作相應(yīng)的調(diào)整。運輸設(shè)備可采用自卸汽車。 (3)攤鋪碾壓 因下幾層作業(yè)面比較小,可采用人工進行攤鋪。注意松鋪厚度及攤鋪均勻。其余各層采用推土機進行攤鋪,對不均勻處進行調(diào)整。拌和好的混合料要盡快運到現(xiàn)場并進行攤鋪碾壓。注意堆放的距
57、離。全斷面碾壓應(yīng)遵循“先兩側(cè)后中央,先靜壓后振壓,注意時速,作業(yè)面不調(diào)頭不轉(zhuǎn)彎”的原則。 (4)檢測修整設(shè)專人及時進行壓實質(zhì)量檢測。每層碾壓后壓實若達(dá)不到要求,要分析原因,重新補壓直到滿足要求。記錄完整、準(zhǔn)確,簽認(rèn)及時。自 卸 汽 車推 土 機雙光輪壓路機振動壓路機5.4膨脹改良土施工 膨脹土是礦物質(zhì)多為蒙脫石、伊利石和高嶺石的粘性土。其體積隨含水量的增加而膨脹,反之隨含水量的減少而收縮,具有較強的脹縮性。作為路基填料必須經(jīng)改良處理后才能使用。 目前處理膨脹土的方法主要是化學(xué)改良,如摻石灰、水泥、粉煤灰、固化劑等,使膨脹土與之起一定的化學(xué)反應(yīng),改變膨脹土的脹縮性。 一、改良土施工工藝二、路拌法
58、(物理改良)現(xiàn)場施工 改良土現(xiàn)場多采用路拌法施工,施工工藝流程如圖: 1、下承層處理及檢驗 按驗收標(biāo)準(zhǔn)對下承層進行處理及檢查驗收。驗收合格后,用平地機將表面刮平。若表面干燥則灑水濕潤。 在合格的下承層上測量放樣,施放邊樁及路拱樁,并標(biāo)注出虛鋪厚度。 2、分層填鋪填料 等距離堆卸填料。用推土機沿線路縱向,先兩側(cè)后中間進行攤鋪,然后用平地機進行整平。虛鋪厚度由標(biāo)注樁控制??刂坪锰盍系暮?。 3、填料拌和 先進行翻耕,再用路拌機進行拌和,控制好翻拌深度,避免填筑層與下承層之間形成素土夾層。拌和沿線路縱向進行,先路基兩側(cè)后路基中間,縱向銜接寬度為0.5m 。反復(fù)進行幾次,使其拌和均勻。整個過程中,技
59、術(shù)人員應(yīng)經(jīng)常檢測改良土的含水量、拌和深度及填料均勻程度。當(dāng)填料符合要求后,用平地機初平,準(zhǔn)備進行碾壓。 4、碾壓 在初平的路段上用壓路機快速靜壓一遍,以暴露潛在的不平整,對其由人工配合機械整平。碾壓由外側(cè)路肩向線路中心進行,沿縱向重疊1/3輪。碾壓工藝:先靜壓一遍,然后弱振碾壓一遍,強振碾壓四遍,再弱振碾壓一遍,最后靜壓一遍。若有不平處,用平地機刮平并補壓。壓實后的改良土,表面應(yīng)平整密實,無裂縫或局部龜裂紋,無浮土、脫皮及松散等現(xiàn)象,密度及壓實檢測符合要求。路拌設(shè)備BMW 穩(wěn)定土拌合機場 拌 設(shè) 備5.5土工合成材料應(yīng)用 土工合成材料是以人工合成的高分子聚合物為原料,將其制成各種類型的產(chǎn)品。把
60、土工合成材料置于路基土體的內(nèi)部、表層、邊坡及土層之間提高土體的整體工程特性。土工合成材料具有重量輕、抗拉強度高、施工簡便等特性。其具有的反濾、排水、加筋、隔離、防滲和防護等基本作用,可在路基工程及支擋工程建筑中充分發(fā)揮作用。因此在新建鐵路路基工程中土工合成材料的應(yīng)用都得到廣泛的重視。 在軟土地基加固中應(yīng)用塑料排水板、袋裝砂井起到加快軟土地基排水的作用。在軟基墊層中鋪設(shè)單層土工格柵、多層土工格柵或土工格室起到墊層加固減小路基差異沉降的作用。在路基邊坡鋪設(shè)土工格柵起到控制邊坡壓實質(zhì)量及增大邊坡坡度的作用。在坡而鋪設(shè)三維植被網(wǎng)起到固土植草的作用。 路基施工檢測技術(shù)是指地基處理和路基填筑工程中的各種進
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