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1、上海轨道交通土路基填筑标准讨论摘 要 土路基在城市轨道 交通 中主要用于地面段线路,包括地面正线、车辆段、停车场等,是城市轨道交通线路下部建筑构造的重要组成局部。试通过对上海市城市轨道交通先后使用的土路基填筑标准,以及与铁路相关标准的比较和 分析 ,结合上海地区的特点,对上海轨道交通土路基填筑的基床填料、压实指标等标准提出一些 参考 建议。关键词 城市轨道交通 土路基 填料 压实 标准1前 言随着上海轨道交通建立的大 开展 ,有必要对轨道交通的路基有一个再认识的过程,也就是说,城市轨道交通并不完全等同于国家铁路,两者之间的区别。首先是国家铁路路基的承载对象与城市轨道交通的差异较大,国铁轴重23
2、,而地铁16,轻轨14;其次城市的区域性特点与国铁适用范围存在明显差异。无论是采用?地铁设计标准?相关标准,还是直接套用现行国家铁路标准,施行轨道交通路基填筑时都存在一定的局限性。 目前 最新版本的?地铁设计标准?有关路基局部完全套用国家铁路路基设计标准级线路的标准,虽然解决了此前设计中常套用国家铁路标准的现象,但如此套用仍有不尽合理之处。这一客观存在的 问题 ,需要我们对轨道交通路基填筑的标准进展有益的讨论,本着保证质量的前提,尽可能采用最 经济 的施工原那么,合理调整基床填料、压实指标、检测标准等参数,以期更 科学 地建立上海轨道交通。2上海轨道交通土路基主要特点2.1地区特点(2)承载力
3、低:根据工程地质勘测实测资料统计说明,静力触探值:二层土1.080.89;三层土(12分层)1.210.82;三层土第3分层五层土0.360.78。直接 影响 路基的土层主要为上述的二、三层土,一般而言上海地区的天然地基承载力约在0.970.8之间。(3)含水量高:上海地区属东南温热区,该区季节性雨季雨量充分集中,台风暴雨多,地表水极为丰富;反映在路基病害方面主要有:水毁、冲刷、滑坡多。地下水位高,一般不低于地面2;反映在路基病害方面主要为软弱土层多。2.2 轨道交通的主要特点城市轨道交通特点的本质是相对国家铁路而言,比较轨道交通(包括地铁和轻轨)与国铁(包括、级铁路),主要从荷载、速度、运量
4、三方面的差异进展比较。车辆不同而影响其限界的差异本文不作讨论。级铁路设计速度为120/,级铁路为100/,级铁路为80/,轨道交通的设计速度为80/,与级铁路一样。 荷载的差异非常显著,地铁动车16,轻轨动车14,国铁内燃机机车23(级、级、级铁路皆同)。3国家铁路及地铁有关路基填筑的主要规定3.1 轨道交通建立使用的有关路基工程的主要标准和标准情况目前,城市轨道交通建立中使用的有关路基工程的标准和标准主要有:?地下铁道工程施工及验收标准?(50299-1999)?铁路路基设计标准?(10001-99)?铁路路基工程质量检验评定标准?(10414-98,最新2000版)3.2铁路、地铁有关路基
5、标准、标准的开展由铁道部发布的?铁路路基设计标准?,目前使用的是2002年版,与1999年版根本无差异。1999年版由1996版开展而来,1996年版为1985年版的局部修订版。铁路路基施工标准、质量检验评定标准涉及基床厚度、填料类别和压实标准的参数那么是参照其版本前的相应的设计标准而制定。 1998版路基工程质量检验评定标准的压实度及地基系数指标是根据1996版设计标准(1-96)和施工标准(202-96)相关规定制订的。 3.3 路基填筑压实标准变化情况1996年版较之1985年版,增加了30标准及相应指标。废除1985年版一直沿用的从上世纪50年代参照原苏联当时的击实标准而制订的;采用国
6、内外公认并普遍采用的普氏和修正普氏标准,即轻型和重型击实标准。1996年在修改中,将、级铁路干线的压实度适当进步,基床底层由原来的=0.90进步为=0.93(=0.95,=0.85),基床以下部位不浸水局部,原=0.85进步为=0.90,基床以下部位浸水局部、基床表层以及级铁路的基床仍保持原压实系数不变。1999年版在修改中那么取消了轻型击实标准,只保存重型击实标准和30地基系数标准。上述由铁道部发布的现行设计、施工和质量检验评定标准之间共性的是相应的压实度和地基系数的指标一样,差异是设计标准已取消轻型击实标准及相应指标。填料为细粒土和粘砂、粉砂时,基床及以下部位压实度指标如表1。3.4 路基
7、填料土质类别规定 数十年来的数种版本,对于路基填料类别的规定均未作变动,地铁涉及路基填料的规定那么完全采用国家铁路标准。4轨道 交通 路基填筑几项标准的讨论4.1路基填料采用上海当地土的讨论和理论 据此,上海地区的路基基床填料来源只能从外地购土;路基基床以下部位填料或可采用改良措施后的本地土。但由于土源限制,从外地购土在工程施行中困难重重。通过工程理论,在车辆段和停车场施工中,路基基床表层采取对上海本地组土掺和比例为5%的硝石灰;基床底层采取本地组适当掺和硝石灰的处理 方法 进展填筑。经30地基系数检测,完全满足标准要求。在交付运营后也未出现任何路基病害 问题 。因此,笔者认为在轨道交通的路基
8、填料选择时,基于轨道交通本身的荷载较小的特点,在车辆段和停车场等填土数量大,承载力要求低的工程中,无须使用外购土,充分利用本地土源,采取适当改良措施,理论证明可以满足工程需要。4.2 关于标准击实试验标准取消轻型击实法的现实 影响该试验的目的是测试试样在一定击实次数下含水量与干密度之间的关系,从而确定该土的最优含水量和最大干密度。标准击实试验标准分重型击实法与轻型击实法。重型击实实验法的单位击实功是轻型击实实验法的4.22倍(见表2)。重型击实实验法测得土的最大干密度比轻型击实实验法进步约5%14%,而最正确含水量降低约19个百分点。目前 ,铁路设计标准和地铁设计标准均先后取消了轻型击实试验法
9、对应的相应参数,仅采用重型击实试验法对应的相应参数。由于在标准中,重型击实试验的压实系数较轻型击实试验有6.6%6.9%的降低量,在施工理论中因最大干密度进步对实际达标密实度并未产生多大影响,也就是说密实度标准根本未变,但最优含水量的标准却进步了约19个百分点。这一变化,对于粒径大于5的颗粒较多的土料,工程施工中实测结果显示,含水量越接近重型击实试验对应的最优含水量,其压实的效果越理想;对于粒径小于5的细粒土填料而言,那么含水量越接近轻型击实试验对应的最优含水量,其压实的效果越理想。因此,在目前采用重型击实试验法对应的相应参数的现实情况下,当填料是以粒径小于5的细粒土为主时,有必要对其最优含水
10、量进展校正,可根据对应的轻型击实试验最优含水量实测结果予以调整。上海地区的土质以粒径小于5的细粒土为主,在轨道交通的车辆段、停车场等根本采用当地土作填料时,建议考虑适当降低最优含水量。4.3 关于30标准在轨道交通中运用中的必要性 分析地基系数30标准在国家铁路设计和施工中早已得到广泛 应用 ,地铁工程以前对此未作要求,在2003年施行的新版地铁设计标准中才予以明确。30为30直径荷载板试验得出的地基系数,一般取下沉量为0.125的荷载强度。作为路基压实度的一项新的控制指标,地基系数30的参数较之压实系数更为直观。尤其在上海地区,由于填料多数采用当地的较差的类土,甚至需要采取改良或加固措施,仅
11、以压实系数作为控制指标,难以确保路基的承载指标和稳定性得到完全真实的反映。因此在上海轨道交通中采用地基系数30作为路基压实度的控制指标确有其必要性。然而,由于目前30试验的测试费用远比压实系数试验(环刀法或核子湿密度仪法)昂贵,且操作复杂;在标准中也仅明确了两种控制指标的参数,未强调哪一种是优先或必须选用的。在实际施工中测试人一般出于使用习惯和方便省事等诸多原因,常选用压实系数作为控制指标。鉴于地基系数30在上海轨道交通作为路基压实度控制指标的必要性,建议在工程施行的相关文件条款中予以明确规定。在施行地基系数30作为路基压实度控制指标时,考虑其费用较高、实测费事的实际情况,还需要与压实系数试验
12、结合使用方更为合理,即采用双指标标准。建议地基系数30试验仅用于路基基床面层的实测,而分层填筑过程中仍采用压实系数试验。4.4天然地基和基底表层检测标准在上海轨道交通中的可行性分析地铁设计标准和国家铁路设计标准中,涉及基床表层局部,无论填筑或天然地基,均要求按基床土的压实度标准执行,而基床地层局部那么同基底表层的标准一致,均为静力触探比贯入阻力值不得小于1。当天然地基条件良好时,该承载力标准无可厚非。但上海地区的地质条件却相对较差,比较突出的是轨道交通的车辆段、停车场,一般均处于城郊结合部,大多是耕地农田,其天然地基承载力约在0.970.8之间,很难到达标准要求的1标准。 鉴于上海地区的实际情
13、况和轨道交通本身荷载特点,尤其是车辆段、停车场均为空车、低速的特点。笔者认为,尽管轨道交通的路基基床范围和基底表层所受应力明显低于国铁,其区间正线地面段的天然地基和基底表层检测标准可以维持标准要求不变,但车辆段、停车场的检测标准应予合理降低。建议其静力触探比贯入阻力值按照不得小于0.9执行。5 结 论通过对上海轨道交通土路基的地域和轨道交通特点的分析,简要概述我国关于铁路、地铁路基标准标准的 开展 和现状,针对上海轨道交通相应标准要求与实际困难的差距,结合工程理论中相关问题的解决方法和实际效果,得出以下几点个人看法和建议。(1)上海地区的土质虽然较差,经过适当改良,完全可以用于轨道交通车辆段和
14、停车场等填土数量大,承载力要求低的工程中,无须使用外购土,充分利用本地土源。(2)在轨道交通的车辆段、停车场等根本采用当地土作填料时,建议考虑适当降低最优含水量。(3)上海轨道交通路基压实度控制指标非常有必要采用地基系数30,建议在工程施行中地基系数30与压实系数试验结合使用方更为合理,即采用双指标标准。并建议地基系数30试验仅用于路基基床面层的实测,而分层填筑过程中仍采用压实系数试验。(4)上海轨道交通正线地面段的天然地基和基底表层检测标准可以维持标准要求不变,但车辆段、停车场的检测标准应予合理降低。建议其静力触探比贯入阻力值按照不得小于0.9执行。本文档【上海轨道交通土路基填筑标准讨论】更多文档欢迎访问wendang.chazidian