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文檔簡介
2026/2/411、日本
1964年10月1日,世界第一條高速鐵路日本東海道新干線建成通車,列車最高運行速度達(dá)到210km/h。東京——大板的運行時間從過去的6h30min縮短到3h。
2026/2/42新干線路網(wǎng)圖2026/2/432、法國巴黎和里昂是法國兩個最大的城市,連接兩座城市的TGV東南線于1981年(南段)和1983年(北段)分別投入運營,最高運行速度達(dá)到270km/h。巴黎至里昂390km,旅行時間僅為2小時,比過去縮短一半。
2026/2/44法國高速鐵路網(wǎng)圖法國2026/2/453、德國德國第一條高速鐵路是漢諾威——維爾茨堡、曼海姆——斯圖加特。漢諾威——維爾茨堡線路全長327km,曼海姆——斯圖加特全長107km。ICE1在保證中途停站不變情況下,使?jié)h諾威——斯圖加特的旅行時間縮短到原來的68%,使法蘭克福到斯圖加特的旅行時間縮短到原來的64%。2026/2/46德國高速鐵路網(wǎng)2026/2/474、西班牙西班牙第一條高速鐵路是馬德里——塞維利亞,線路全長471km。5、意大利羅馬——佛羅倫薩是意大利第一期高速鐵路,為既有線改造而成。
2026/2/48
世界各國高速鐵路現(xiàn)狀
日本新干線累計長度2048.8km
法國TGV高速鐵路累計長度1576km
德國ICE高速鐵路累計長度917km2026/2/49客運專線路基施工與質(zhì)量檢測技術(shù)
主
要
內(nèi)
容一、《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》路基部分修編情況二、高速鐵路的軟土地基問題三、高速鐵路路基質(zhì)量控制要點四、高速鐵路路基質(zhì)量檢測技術(shù)一、《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》路基部分修編情況2026/2/412
由于我國以往的鐵路工程對路基的重視程度不夠,使得近年來鐵路路基出現(xiàn)的質(zhì)量問題越來越明顯,發(fā)生了許多安全事故,造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。2026/2/413
隨著秦沈客運專線的建設(shè),人們對路基的研究和重視程度也在逐步提高,現(xiàn)在,路基在鐵路工程中已明確被作為“土工結(jié)構(gòu)物”來看待,路基工程的地位已得到明顯提高。2026/2/414
《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》2003-01-27發(fā)布、2003-02-01實施(鐵建設(shè)[2003]13號)。按鐵路跨越式發(fā)展的要求,有針對性地吸收了國際咨詢意見,進(jìn)行了修訂,目前,修訂版于2004年底已由部批準(zhǔn)頒布。
高速鐵路、客運專線參照此《規(guī)定》執(zhí)行。2026/2/415路基主要修改內(nèi)容
(1)
對路基面上電纜槽、接觸網(wǎng)桿柱的布置進(jìn)行了修改;2026/2/4161:1.751.21.41:m0.41:11.41:m1.31.30.55.013.81:1.750.51.21.41:m1:1.751:1.751:m1.31.31.20.55.013.81.20.51.43.13.13.13.10.41:10.61~2m1~2m2026/2/417路基主要修改內(nèi)容
(2)
對路基基床表層和過渡段填料補充了Evd檢測標(biāo)準(zhǔn);2026/2/418
《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》
Evd的相關(guān)規(guī)定
表4.2.2-1級配碎石基床表層的壓實標(biāo)準(zhǔn)填料厚度(m)壓實標(biāo)準(zhǔn)備注地基系數(shù)K30(MPa/m)動態(tài)變形模量Evd(MPa)孔隙率n級配碎石0.7≥190≥55<18%路堤級配碎石0.55≥190≥55<18%
當(dāng)為軟質(zhì)巖、強風(fēng)化的硬質(zhì)巖及土質(zhì)路塹時中粗砂0.15≥130≥452026/2/419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0.7≥190≥55<18%表4.2.2-3級配砂礫石基床表層的壓實標(biāo)準(zhǔn)《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》
Evd的相關(guān)規(guī)定
注:基床表層的K30、Evd、n三項指標(biāo)要求同時檢測,均必須滿足壓實標(biāo)準(zhǔn)。
2026/2/420過渡段級配碎石填筑標(biāo)準(zhǔn):K30≥150MPa/mEvd≥50MPa
n<28%《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》
Evd的相關(guān)規(guī)定
2026/2/421路基主要修改內(nèi)容
(3)
路基基床表層增設(shè)了瀝青混凝土,以加強防水和防凍;2026/2/422
基床表層應(yīng)考慮防排水層。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5~10cm厚的瀝青混凝土和65~60cm厚的級配碎石或級配砂礫石組成。2026/2/423路基主要修改內(nèi)容
(4)
規(guī)定高速鐵路路基應(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(jìn)行改良;2026/2/424路基主要修改內(nèi)容
(5)
路橋、路涵過渡段采用縱向正梯形斷面形式,取消加筋土過渡段的結(jié)構(gòu)形式,補充了所有路涵均需設(shè)置過渡段的規(guī)定,并按節(jié)單獨編制;2026/2/4252026/2/4262026/2/427路基主要修改內(nèi)容
(6)
對路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)及其地基條件結(jié)合國際咨詢意見進(jìn)行了修改。2026/2/428路基工后沉降標(biāo)準(zhǔn)
現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)原標(biāo)準(zhǔn)秦沈線一般地段(cm)51015過渡段(cm)3510沉降速率(cm/年)2352026/2/429
對于設(shè)計時速350km的高速鐵路,其路基工程更是高標(biāo)準(zhǔn)、高要求,因此,設(shè)計、施工和質(zhì)量保證方面等問題將更加突出,尤其軟土地基條件下的路基設(shè)計與施工將是建設(shè)高速鐵路必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。二、高速鐵路的軟土地基問題2026/2/431主要內(nèi)容(一)軟土地基的基本特點(二)高速鐵路路基的特點(三)高速鐵路軟土路基的問題與控制要點(四)采取的主要工程措施(五)昆山“軟土地基路橋設(shè)計參數(shù)試驗項目”(六)常用軟土地基處理方法的施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗方法322026/2/4(一)、軟土地基的基本特點2026/2/433(一)、軟土地基的基本特點
1、具有高含水量、大孔隙、低密度、低強度、高壓縮性、低透水性、中等靈敏度的特點。這種土類屬高至中壓縮性,壓縮量大,排水固結(jié)緩慢,地基穩(wěn)定性差。
2026/2/434(一)、軟土地基的基本特點
2、具有一定的結(jié)構(gòu)性。結(jié)構(gòu)性的軟土有以下特點:①其力學(xué)結(jié)構(gòu)特性與應(yīng)力水平有密切關(guān)系,應(yīng)力水平較低時土的壓縮性較低,應(yīng)力水平較高時結(jié)構(gòu)性受到破壞,壓縮性較高,二者可以相差3~4倍,甚至更高;2026/2/435(一)、軟土地基的基本特點
2、具有一定的結(jié)構(gòu)性。結(jié)構(gòu)性的軟土有以下特點:②結(jié)構(gòu)性是不可逆的,一旦被破壞很難恢復(fù),從而加大了土的壓縮量;2026/2/436(一)、軟土地基的基本特點
2、具有一定的結(jié)構(gòu)性。結(jié)構(gòu)性的軟土有以下特點:③具有結(jié)構(gòu)性的土類,應(yīng)力——應(yīng)變關(guān)系將具有一定的剪脹性。在此類地基上做工程,施工程序的不當(dāng)會給工程質(zhì)量帶來不利的影響,甚至造成工程失事。
2026/2/437(一)、軟土地基的基本特點
3、大部分地區(qū)在地表處由于風(fēng)化、淋洗作用而存在硬殼層,該土層具有中等或低的壓縮性,較高的強度。如在工程上合理的利用此土層,可望降低總的沉降量。382026/2/4(二)、高速鐵路路基的特點2026/2/439(二)、高速鐵路路基的特點
1、控制路基變形
2、路基剛度的均勻性
3、在列車運行及自然條件下的穩(wěn)定性
2026/2/4401、控制路基變形
高速鐵路對軌道的平順性提出了更高的要求,而路基是鐵路線路工程的一個重要組成部分,是承受軌道結(jié)構(gòu)重量和列車荷載的基礎(chǔ),它也是線路工程中最薄弱最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié),路基幾何尺寸的不平順,自然會引起軌道的幾何不平順。2026/2/4411、控制路基變形
因此,高速鐵路路基除應(yīng)具備一般鐵路路基的基本性能之外,還需要滿足高速鐵路軌道對基礎(chǔ)提出的性能要求。不僅要求靜態(tài)平順,而且還要求動態(tài)條件下平順。2026/2/4421、控制路基變形
一般鐵路路基是以強度控制設(shè)計,而對于高速鐵路,變形控制是路基工程設(shè)計的主要控制因素。因為在強度破壞前,可能已出現(xiàn)了不容許的過大變形。2026/2/4432、路基剛度的均勻性
列車速度越高,要求路基的剛度越大,彈性變形越小。但剛度過大也會使列車振動加大,也不能平穩(wěn)運行。路基剛度的不平順則會給軌道造成動態(tài)不平順,所以,要求路基在線路縱向做到剛度均勻、變化緩慢,不允許剛度突變。2026/2/4443、在列車運行及自然條件下的穩(wěn)定性
列車運營時路基不僅承受軌道結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)筑物的靜荷載,還要承受列車荷載的長期反復(fù)作用。同時,由于路基直接暴露在自然條件下,需要抵抗氣溫變化、雨雪作用、地震破壞等不良因素的影響。2026/2/4453、在列車運行及自然條件下的穩(wěn)定性
路基工程必須在這些條件的長期作用下,其強度不會降低、彈性不會改變、變形不會加大。真正做到長壽命,少維修。只有這樣,才能高速行車,減少維修費用,并增加運行的安全性。2026/2/446(二)、高速鐵路路基的特點
以上的幾點要求,目前的普通鐵路路基是不能滿足的,而高速鐵路必須在路基結(jié)構(gòu)、路基材料及路基施工工藝等方面采取一系列與普通路基不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)才能實現(xiàn)。具體表現(xiàn)在有一個強度高、剛度大的路基基床,沉降很小或沒有沉降的地基以及沿線路方向平緩變化的剛度等三個方面。
472026/2/4(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點2026/2/448(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點
軟土地基由于地基土層強度低、壓縮性大、滲透系數(shù)小等特性,在其上修筑路基時,地基沉降問題突出,過大的沉降量影響軌道的穩(wěn)定和平順,而且持續(xù)時間較長,因此,在這種地基上修建路基,應(yīng)將其工后沉降量和沉降速率控制在允許范圍內(nèi),使其不影響列車高速、舒適、安全運行。
2026/2/449(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點
1、《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》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。工后沉降不能滿足要求時,應(yīng)采取地基加固處理等措施。2026/2/450(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點
2、軟土路堤的穩(wěn)定安全系數(shù)考慮列車荷載作用時不應(yīng)小于1.15。
2026/2/451(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點
3、軟土及松軟土地基上填筑路堤時,應(yīng)于邊坡坡腳外設(shè)置邊樁進(jìn)行水平位移觀測,于路堤基底地面設(shè)置沉降觀測設(shè)備進(jìn)行沉降觀測。在路堤填筑過程中,必須控制填土速率??刂茦?biāo)準(zhǔn)應(yīng)為:路堤中心地面沉降速率≤1.0cm/每晝夜,坡腳水平位移速率≤0.5cm/每晝夜。
2026/2/452(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點
4、應(yīng)根據(jù)沉降觀測情況進(jìn)行綜合分析,開展動態(tài)設(shè)計,以推算地基的最終沉降量,并應(yīng)及時調(diào)整設(shè)計使地基處理達(dá)到預(yù)定的控制要求,同時應(yīng)作為驗交時控制工后沉降量的依據(jù)。2026/2/453(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點
5、軟土及松軟土地基地段應(yīng)結(jié)合工程實際,選擇代表性地段提前修筑實驗路堤,以檢驗設(shè)計、指導(dǎo)施工。2026/2/454(三)、高速鐵路軟土路基的問題與控制要點
6、對沉降控制較困難的軟土和松軟土地段路基,應(yīng)做好施工組織設(shè)計,提前安排施工預(yù)壓,保證必要的預(yù)壓期。552026/2/4(四)、采取的主要工程措施2026/2/456(四)、采取的主要工程措施
1、路基面兩側(cè)各加寬0.1m;路堤兩側(cè)設(shè)1.0m高、1.0~2.0m寬的護(hù)道,護(hù)道以下邊坡為1:1.75,護(hù)道及護(hù)道邊坡采用干砌片石護(hù)坡防護(hù)。
2026/2/457(四)、采取的主要工程措施
2、對淺層軟土或松軟土,一般采用片石擠淤加固,當(dāng)?shù)乇碛斜佑矚r,可挖除硬殼進(jìn)行片石擠淤。對具有棄土條件和滲水土有來源的地段,可挖除換填滲水土;當(dāng)片石料缺乏時,可采用深層攪拌樁復(fù)合地基加固,最小樁長不小于4m或嵌入硬底不小于1.0m。
2026/2/458(四)、采取的主要工程措施
3、對于軟土或松軟土埋藏較深、厚度較大的地基,一般采用水泥攪拌樁、旋噴樁、混凝土預(yù)制管樁、CFG樁網(wǎng)等進(jìn)行處理,樁頂鋪設(shè)碎石墊層并鋪設(shè)一層強度不小于40kN/m土工格柵。加固深度原則上穿透軟土層。
2026/2/459(四)、采取的主要工程措施
4、過渡段地基根據(jù)地質(zhì)條件和沉降計算情況,地基處理措施適當(dāng)加強,一般采用水泥攪拌樁、CFG樁或旋噴樁加固,適當(dāng)提高置換率或樁長。
2026/2/460(四)、采取的主要工程措施
5、每個工點設(shè)置觀測斷面,埋設(shè)觀測儀標(biāo),對地基水平位移和垂直位移進(jìn)行監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測結(jié)果,進(jìn)行動態(tài)設(shè)計,指導(dǎo)施工。
612026/2/4(五)、昆山“軟土地基路橋設(shè)計參數(shù)試驗項目”2026/2/462京滬高速鐵路全線路基長度506.187km軟土路堤11.8km/56處(含昆山試驗段工點0.83km)松軟土路堤172.6km/396處
2026/2/463軟土路堤分布楊村及天津地區(qū);天津至濟(jì)南段;京杭運河兩側(cè)黃淮沖積平原;滁州境內(nèi)的瓦屋中橋至葉紀(jì)棵特大橋之間;徐家洼大橋前后;滁河特大橋前后;長江二級階地坳溝與丘間谷地;南京至丹陽間長江及支流一級階地坳谷區(qū);丹陽至上海長江三角洲平原區(qū)。2026/2/464松軟土路堤分布廊坊至濟(jì)南段;徐州至欄桿間黃淮沖積平原;蚌埠至丹陽間的淮河與長江二級階地坳溝區(qū);丹陽至上海長江三角洲平原區(qū)。
2026/2/465(五)、昆山“軟土地基路橋設(shè)計參數(shù)試驗項目”
1、復(fù)合地基法采用了漿噴樁、粉噴樁。
2、排水固結(jié)法采用了塑料排水板真空聯(lián)合堆載預(yù)壓、塑料排水板超載預(yù)壓、砂樁等載預(yù)壓、砂樁超載預(yù)壓。
2026/2/4661、0+38.4~0+276.51,長度238.11米,攪拌樁復(fù)合地基,樁長14~18m,樁徑0.5m,水泥摻入比15%。2、0+276.51~+708.255,長度432.04米,排水固結(jié)法處理地基,分真空聯(lián)合堆載預(yù)壓、超載預(yù)壓兩種。其中,0+276.51~+515為真空聯(lián)合堆載預(yù)壓地基,0+515~+708.255為超載預(yù)壓地基。塑料排水板長度7~18m,真空預(yù)壓地基塑料排水板間距1.2m;超載預(yù)壓地基塑料排水板間距1.2、1.8m兩種,超載高度分1.2m、1.8m。3、0+708.255~+833.95,長度124.705米,砂樁預(yù)壓地基,樁長15~25.5m,樁徑0.4m,間距2m,梅花形布置。漿噴樁粉噴樁真空預(yù)壓超載預(yù)壓砂樁試驗段設(shè)計方案2026/2/467砂樁2026/2/468塑料排水板2026/2/469真空預(yù)壓法2026/2/470攪拌樁712026/2/4(六)、常用軟土地基處理方法的施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗方法2026/2/472(六)、常用軟土地基處理方法的施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗方法
1、水泥攪拌樁(漿噴樁、粉噴樁)可采用PH-5B、PH-5D、GPP-5B型攪拌樁機械施工。樁體質(zhì)量檢驗可選用鉆探取芯檢驗法與載荷試驗檢驗方法相結(jié)合。
2026/2/473全景GPP-5B型PH-5D型PH-5B型攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/474儲漿桶輸灰罐PJ-4型記錄儀攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/475養(yǎng)護(hù)箱無側(cè)限試驗剪切試驗固結(jié)試驗2026/2/476
鉆探取芯上圖為芯樣左圖為鉆探取芯攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/477靜力觸探靜力觸探自動記錄儀油壓系統(tǒng)攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/478輕便動力觸探輕便動力觸探試驗輕便動力觸探記錄攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/479標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)與深度齡期關(guān)系曲線圖
標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/480
足尺開挖可直觀反映樁體成樁質(zhì)量,但對路基土體及相鄰樁的破壞影響太大,同時檢驗深度一般局限于地表以下4m。不可單獨應(yīng)用于攪拌樁的檢驗。足尺開挖檢測攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/481
低應(yīng)變檢測主要應(yīng)用于剛性樁質(zhì)量檢驗,從本工點檢驗結(jié)果分析存在較大的偏差,且約有一半的樁檢測不到樁底反射。不宜用于攪拌樁質(zhì)量檢驗。低應(yīng)變檢測攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/482
載荷試驗載荷試驗1載荷試驗2攪拌樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/483(六)、常用軟土地基處理方法的施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗方法
2、塑料排水板的施工可采用靜壓式或振動式塑料排水板打設(shè)機械。塑料排水板深度檢測主要是通過查看塑料排水板上的長度刻度線來控制。
2026/2/484
機械選型振動式插塑板機靜壓式插塑板機塑料排水板施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/485(六)、常用軟土地基處理方法的施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗方法
3、真空預(yù)壓法的主要由密封系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)組成。其中,密封系統(tǒng)采用二布二膜,抽真空系統(tǒng)由射流真空泵、真空主管和支濾管構(gòu)成。膜下真空度通過埋設(shè)真空度測頭進(jìn)行觀測。
2026/2/486施工工藝真空管路真空計密封膜密封溝真空預(yù)壓法施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/487施工工藝沉降縫射流泵裂縫真空預(yù)壓法施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/488(六)、常用軟土地基處理方法的施工設(shè)備、質(zhì)量檢驗方法
4、砂樁通常采用振動重復(fù)拔壓式和雙管(芯管密實)沖擊式兩種施工機械。砂樁檢測包括樁體深度、連續(xù)性及密實度等,采用鉆探結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)貫入檢測、靜力觸探檢測及載荷試驗方法。
2026/2/489機械選型沖擊錘振動式砂樁機沖擊式砂樁機砂樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/490施工工藝流程砂樁灌砂成樁樁頭砂樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究2026/2/491檢驗方法靜力觸探單樁載荷試驗標(biāo)準(zhǔn)貫入復(fù)合地基載荷試驗砂樁施工工藝及質(zhì)量檢驗方法研究三、高速鐵路路基質(zhì)量控制要點2026/2/493
隨著9條客運專線的立項,新一輪的高標(biāo)準(zhǔn)鐵路工程建設(shè)將于2005年初拉開帷幕。按著鐵路跨越式發(fā)展的思路,9條客運專線的線下工程都將以設(shè)計時速350km/h的高速鐵路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè),并且將大量采用無碴軌道的結(jié)構(gòu)形式,因此,這給我國鐵路的設(shè)計和施工帶來了新的課題。2026/2/494
在國際上,無碴軌道技術(shù)用于高速鐵路中比較有經(jīng)驗的是德國和日本,因此,我國可借鑒的無碴軌道結(jié)構(gòu)形式也主要來源于這兩個國家。
2026/2/495
對于橋上采用無碴軌道,無論是日本還是德國技術(shù)上都是比較成熟的,但是,由于日本在路基上修建的無碴軌道很少,而德國在路基上修建的無碴軌道比較多,所以,對于路基上采用無碴軌道,德國的經(jīng)驗明顯的更豐富一些。
2026/2/496板式軌道系統(tǒng)-博格(B?gl)2026/2/497無碴軌道系統(tǒng)-Rheda柏林2026/2/498無碴軌道系統(tǒng)-Rheda20002026/2/499
要實現(xiàn)全線采用無碴軌道的目標(biāo),對高速鐵路路基就提出了更高的要求,因此,高速鐵路路基必須加強以下幾個方面的質(zhì)量控制:
2026/2/4100設(shè)計質(zhì)量
無碴軌道設(shè)計對路基的要求——以路基頂面為界,上部對下部提出要求,下部必須滿足上部的要求,要求的標(biāo)準(zhǔn)(指標(biāo))要上下一致。德國鐵路300km/h高速客運專線
無碴軌道路堤結(jié)構(gòu)設(shè)計橫斷面圖Ril836.05012026/2/4102
我國高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)的建立借鑒日本的標(biāo)準(zhǔn)比較多,特別是路基壓實標(biāo)準(zhǔn)采用的力學(xué)指標(biāo)是地基系數(shù)K30。
但德國、法國等國家從來不采用K30
,而是采用靜態(tài)二次變形模量Ev2和動態(tài)變形模量Evd壓實標(biāo)準(zhǔn)。
因此,路基上若采用德國的無碴軌道結(jié)構(gòu)形式,路基壓實標(biāo)準(zhǔn)也必須相應(yīng)地采用德國的標(biāo)準(zhǔn)——Ev2和Evd。2026/2/4103施工質(zhì)量
地基處理的質(zhì)量控制——要細(xì)化到施工工序及施工過程中的控制;2026/2/4104施工質(zhì)量
路基填料的質(zhì)量控制——要嚴(yán)格控制填料最大粒徑與級配;2026/2/4105施工質(zhì)量
路堤填筑過程的質(zhì)量控制——要嚴(yán)格控制填筑工藝(碾壓機具、分層厚度、碾壓遍數(shù)、含水量等具體要求)、檢測頻次及數(shù)量;2026/2/4106施工質(zhì)量
路橋、路涵等各類過渡段的質(zhì)量控制——施工工藝、機具設(shè)備、填料質(zhì)量、沉降觀測、檢測頻次與數(shù)量;2026/2/4107施工質(zhì)量
工后沉降的觀測與控制——加強施工過程中的沉降觀測(觀測斷面的布置、觀測精度與頻次的要求),指導(dǎo)施工與設(shè)計;2026/2/4108施工質(zhì)量
路基附屬物:綜合地線、電纜溝槽、接觸網(wǎng)立柱基礎(chǔ)、聲屏障基礎(chǔ)等部分的路基質(zhì)量控制——要細(xì)化到施工工序及施工過程中的控制,增加電纜溝槽下面路基的檢測頻次與數(shù)量。
2026/2/4109驗收標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)國際咨詢結(jié)果,無碴軌道路基的質(zhì)量檢測頻次和數(shù)量是有碴軌道的2倍,因此,必須強化質(zhì)量檢測。
四、高速鐵路路基質(zhì)量檢測技術(shù)2026/2/4111主要內(nèi)容(一)高速鐵路路基質(zhì)量檢測必要性(二)高速鐵路路基質(zhì)量檢測參數(shù)與檢測方法壓實系數(shù)K孔隙率n地基系數(shù)K30動態(tài)變形模量Evd靜態(tài)二次變形模量Ev22026/2/4112(一)高速鐵路路基質(zhì)量檢測必要性2026/2/4113
一方面可以評價路基施工過程中或竣工后路基的質(zhì)量,檢驗路基是否達(dá)到了設(shè)計要求,驗證路基是否具有足夠的強度能夠承受列車動荷載的作用,同時又具備保證列車安全、舒適運行的合理剛度;2026/2/4114
另一方面,可以了解施工過程的質(zhì)量情況,控制施工進(jìn)度,促進(jìn)施工單位改進(jìn)施工工藝,加強施工質(zhì)量管理,保質(zhì)保量地完成施工任務(wù)。2026/2/4115(二)高速鐵路路基質(zhì)量檢測參數(shù)與檢測方法2026/2/4116壓實系數(shù)K環(huán)刀法灌水法灌砂法氣囊法核子濕度密度儀《鐵路工程土工試驗規(guī)程》(TB10102—2004)2026/2/4117孔隙率n灌水法灌砂法氣囊法《鐵路工程土工試驗規(guī)程》(TB10102—2004)2026/2/4118K30平板載荷試驗《鐵路工程土工試驗規(guī)程》(TB10102—2004)
地基系數(shù)K302026/2/4119
地基系數(shù)K30是日本和我國在鐵路路基檢測中常用的方法,是采用單循環(huán)荷載試驗。用單位面積壓力除以承壓板相應(yīng)的下沉量表示的(MPa/m),計算時選用的沉降量為0.125cm。2026/2/4120《鐵路工程土工試驗規(guī)程》
(TB10102—2004)標(biāo)志著動態(tài)變形模量術(shù)語Evd符號正式在我國鐵路規(guī)范中采用2026/2/4121Evd動態(tài)平板載荷試驗《鐵路工程土工試驗規(guī)程》(TB10102—2004)
動態(tài)變形模量Evd動態(tài)變形模量Evd的定義
動態(tài)變形模量Evd(英文:dynamicmodulusofdeformation)是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fs和沖擊時間ts作用下抵抗變形能力的參數(shù)。它由平板壓力公式Evd=1.5×r×σ/s計算得出,其中:Evd——動態(tài)變形模量(MPa);
r——圓形剛性荷載板的半徑(mm);
σ——荷載板下的最大沖擊動應(yīng)力,它是通過在剛性基礎(chǔ)上,由最大沖擊力Fs=7.07KN且沖擊時間ts=18ms時標(biāo)定得到的,即σ=0.1MPa;
s——實測荷載板下沉幅值(mm);
1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。實測結(jié)果采用公式Evd=22.5/s
計算。Evd
動態(tài)變形模量測試儀
基本原理
利用落錘從一定高度自由下落在阻尼裝置上,產(chǎn)生的瞬間沖擊荷載,通過阻尼裝置及傳力系統(tǒng)傳遞給直徑300mm的承載板,在承載板下面(即測試面)產(chǎn)生的動應(yīng)力,使承載板發(fā)生沉陷s
—即承載板振動的振幅,由沉陷測定儀采集記錄下來。沉陷值s越大,則被測點的承載力越??;反之,越大。承載板落錘阻尼裝置傳感器路基面2026/2/41241.脫鉤裝置;2.落錘;3.導(dǎo)向桿4.阻尼裝置;5.荷載板;.6.沉陷測定儀德國HMP公司研發(fā)的LFG型
Evd動態(tài)變形模量測試儀20多年的發(fā)展歷史2026/2/4126
動態(tài)變形模量Evd
是德國九十年代開始采用的新型路基壓實質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),從研究開發(fā)至今已有近二十年的歷史。動態(tài)變形模量Evd
標(biāo)準(zhǔn)首先應(yīng)用于道路建設(shè)、路面墊層、管道和電纜溝槽、渠道、基礎(chǔ)回填等工程。1997年2月德國頒布執(zhí)行的《德國鐵路建設(shè)輕型落錘儀使用規(guī)定》(NGT39)標(biāo)志著動態(tài)變形模量Evd
標(biāo)準(zhǔn)開始在鐵路工程中正式采用。國外Evd發(fā)展情況2026/2/4127
動態(tài)變形模量Evd
標(biāo)準(zhǔn)的最大特點是能夠反映列車在高速運行時產(chǎn)生的動應(yīng)力對路基的真實作用狀況。1999年12月20日頒布執(zhí)行的德國鐵路規(guī)范DS836.0501中,按路基結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計速度、填土種類、工程部位的不同,明確規(guī)定了各種情況下的動態(tài)變形模量Evd
的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值,其中,設(shè)計速度300km/h的高速鐵路路基基床表層的Evd
設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為50MPa。國外Evd發(fā)展情況2026/2/4128德國有碴軌道設(shè)計對路基面的要求
Evd2026/2/4129德國有碴軌道設(shè)計對路基面的要求
Evd2026/2/4130德國無碴軌道設(shè)計對路基面的要求
Evd2026/2/4131德國無碴軌道設(shè)計對路基面的要求
Evd2026/2/4132德國無碴軌道設(shè)計對路基面的要求
Ev2、
Evd2026/2/4133
國際上廣泛采用的是德國HMP公司生產(chǎn)的LFG型Evd
動態(tài)變形模量測試儀,亦稱“輕型落錘儀”(LFG是“輕型落錘儀”的德文縮寫),該儀器從開發(fā)應(yīng)用至今己有20多年的歷史,儀器的性能、質(zhì)量、功能以及軟件已相當(dāng)完善,居國際領(lǐng)先地位。德國HMP公司生產(chǎn)的LFG型Evd
動態(tài)變形模量測試儀在我國有20多臺已用于秦沈客運專線、新長線、寧啟線、渝懷線、京滬高速鐵路昆山試驗段、膠濟(jì)線、武九線、鄭徐線、濱洲線、浙贛線、宜萬線、津浦線、大秦線等新線和既有線的建設(shè)與改造中。國外Evd發(fā)展情況2026/2/41341999年鐵道部立項的科技研究開發(fā)計劃項目“秦沈客運專線路基關(guān)鍵技術(shù)研究(D)——施工質(zhì)量監(jiān)控測試儀器的研制(合同編號99G13)”由石家莊鐵道學(xué)院、鐵道建筑研究設(shè)計院、鐵道部科學(xué)研究院三家分別研制出三套不同的路基施工質(zhì)量檢測儀器樣機:國內(nèi)Evd發(fā)展情況2026/2/4135石家莊鐵道學(xué)院——
路基施工質(zhì)量監(jiān)控儀鐵道建筑研究設(shè)計院——
動態(tài)變形模量測試儀鐵道部科學(xué)研究院——
路基動剛度儀國內(nèi)Evd發(fā)展情況2026/2/4136經(jīng)過了3年的研究,作為科研課題,于2002年3月通過了鐵道部科技成果鑒定。三臺樣機從設(shè)計原理、測試參數(shù)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造上都截然不同:國內(nèi)Evd發(fā)展情況2026/2/4137石家莊鐵道學(xué)院——路基施工質(zhì)量監(jiān)控儀——檢測的是波速VR;鐵道建筑研究設(shè)計院——動態(tài)變形模量測試儀——檢測的是動態(tài)變形模量Evd,原理與德國的LFG型Evd動態(tài)變形模量測試儀相同;國內(nèi)Evd發(fā)展情況2026/2/4138鐵道部科學(xué)研究院——路基動剛度儀——名義上檢測的是動剛度,但實際上的測試參數(shù)的定義和符號均沒有明確提出,外型上雖然與動態(tài)變形模量測試儀相似,而實際上設(shè)計原理有本質(zhì)的區(qū)別。它只是簡單地把動應(yīng)力和動位移的比值作為它的檢測參數(shù),但按該樣機實際測出的動應(yīng)力并不是真實的動應(yīng)力和動位移。國內(nèi)Evd發(fā)展情況2026/2/4139目前,三臺樣機均還沒有國產(chǎn)化產(chǎn)品,其原因是:石家莊鐵道學(xué)院研制的路基施工質(zhì)量監(jiān)控儀所測的波速VR、鐵道部科學(xué)研究院研制的路基動剛度儀所測的動剛度參數(shù)和試驗方法均沒有納入規(guī)程、規(guī)范,還有待于進(jìn)一步研究。鐵道建筑研究設(shè)計院研制的動態(tài)變形模量測試儀由于元器件的精度、制造工藝水平及標(biāo)定手段所限,目前還不具備產(chǎn)品化條件。
國內(nèi)Evd發(fā)展情況
Evd檢測設(shè)備LFG型Evd動態(tài)變形模量測試儀
Evd動態(tài)變形模量測試儀
用途:監(jiān)控檢測土體承載力指標(biāo)——動態(tài)變形模量Evd和地基系數(shù)K30。適用范圍:鐵路、公路、機場、城市交通、港口碼頭、工業(yè)與民用建筑的地基施工質(zhì)量監(jiān)控測試。
特點體積小、重量輕、便于攜帶安裝及拆卸方便、操作簡便自動化程度高、測試速度快性能穩(wěn)定、測試精度高檢測費用低適應(yīng)范圍廣環(huán)保型,無核輻射、廢氣等污染動載測試符合土體實際受力狀況
Evd動態(tài)變形模量測試儀
主要結(jié)構(gòu)組成加載裝置
①掛(脫)鉤裝置(帶水準(zhǔn)泡)②導(dǎo)向桿③落錘④阻尼裝置荷載板
①圓形鋼板②傳感器沉陷測定儀(存儲、與電腦連接)打印機
Evd動態(tài)變形模量測試儀
Evd
試驗前的準(zhǔn)備平整測試面放置荷載板加載裝置在荷載板上就位用測量電纜將沉陷測定儀與荷載板連接松開搬運鎖
Evd
試驗步驟打開沉陷測定儀電源使導(dǎo)向桿保持垂直進(jìn)行三次預(yù)沖擊連續(xù)三次沖擊測試顯示三次測試的沉陷值S1、S2、S3顯示三次平均沉陷值Sm和動態(tài)變形模量值Evd儲存并打印測試結(jié)果
Evd
測試演示
Evd動態(tài)變形模量測試儀
標(biāo)定
德國道路建設(shè)巖土測試工程規(guī)范(TBBF-StBPartB8.3)1997年頒布授權(quán)的測試標(biāo)定機構(gòu)出廠前標(biāo)定每年標(biāo)定一次修理后標(biāo)定
使用者每三個月校驗標(biāo)定記錄中的落錘落距Evd
相關(guān)規(guī)范國內(nèi)1、《鐵路工程土工試驗規(guī)程》(TB10102-2004)2、《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》(TB10414-2003,J285-2004)3、《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》(2004修訂版)4、《京滬高速鐵路路基施工暫行規(guī)定》(2004在編)5、《京滬高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)》(2004在編)6、《鐵路工程質(zhì)量檢測技術(shù)手冊》(2004在編)國外《德國鐵路建設(shè)輕型落錘儀使用規(guī)定》(NGT39)《德國道路建設(shè)土方工程補充合同技術(shù)條款和規(guī)定》(ZTVE-StB94)《德國土方工程基層補充合同技術(shù)條款》(ZTVE-StB95)《德國交通行業(yè)開挖工程補充合同技術(shù)條款和規(guī)定》(ZTVE-StB97)Evd
主要應(yīng)用于以下兩個方面:一、鐵路新線建設(shè)、既有線提速改造建設(shè)
依據(jù)《鐵路工程土工試驗規(guī)程》
(TB10102-2004)、
《鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》
(TB10414-2003,J285-2004)
將“Evd動態(tài)平板載荷試驗”作為“K30平板載荷試驗”的快速試驗方法,根據(jù)Evd與K30的相關(guān)關(guān)系式,由Evd測試值推算出K30值。
Evd與K30的相關(guān)性試驗結(jié)果
(相關(guān)系數(shù))
現(xiàn)場室內(nèi)細(xì)粒土:
0.9260.967粗粒土:0.9130.926碎石土:0.9150.946級配碎石:0.9150.947
Evd與K30的相關(guān)關(guān)系式細(xì)粒土:K30
=3.45Evd
+0.1粗粒土:K30
=3.33Evd
+6.09碎石土:K30
=3.10Evd
+14.3級配碎石:K30
=3.49Evd
+14.4
摘自《鐵路工程土工試驗規(guī)程》(TB10102-2004)Evd
主要應(yīng)用于以下兩個方面:二、高速客運專線鐵路建設(shè)
依據(jù)《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》《京滬高速鐵路路基施工暫行規(guī)定》《京滬高速鐵路路基工程施工質(zhì)量驗收暫行標(biāo)準(zhǔn)》
可將通過“Evd動態(tài)平板載荷試驗”取得的動態(tài)變形模量Evd值直接用于評判路基的壓實質(zhì)量。2026/2/4153
《京滬高速鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》
Evd的相關(guān)規(guī)定
表4.2.2-1級配碎石基床表層的壓實標(biāo)準(zhǔn)填料厚度(m)壓實標(biāo)準(zhǔn)備注地基系數(shù)K30(MPa/m)動態(tài)變形模量Evd(MPa)孔隙率n級配碎石0.7≥190≥55<18%路堤級配碎石0.55≥190≥55<18%
當(dāng)為軟質(zhì)巖、強風(fēng)化的硬質(zhì)巖及土質(zhì)路塹時中粗砂0.15≥130≥45202
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