uA高速铁路路基施工技术.ppt

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1、高速铁路路基施工技术,http:/ 2、武广客运专线路基工程概况及特点 3、路基工程重点施工技术 4、施工组织特点,主要内容,http:/ 客运专线铁路路基工程施工技术指南（TZ212-2005） 客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件 客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准 京沪高速铁路设计暂行规定,1、关于客运专线路基的新标准、规范,http:/ 1）铁路路基设计规范（TB10001-2005）中规定路基工后沉降量：级铁路不应大于20cm，路桥过渡段不应大于10cm，沉降速率均不应大于5cm/年； 2）新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定中规定路基工后沉降量一般地段不应大于15cm，

2、年沉降速率应小于4cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于8cm。 3）客运专线在采用无碴轨道结构时，路基工后沉降一般地段不大于3cm，不均匀沉降不大于2cm/20m，过渡段差异沉降折角不大于1/1000，差异沉降不大于0.5cm。 客运专线铁路对路基工后沉降的高要求，对地基加固处理及路基填筑填料到填筑质量都提出了非常高的标准。,http:/ 施工时应根据具体的场地条件、路基结构部位、填料性质选择符合要求的填料。 在填筑施工前应加强室内试验及现场填筑试验，确保所采用的填料材质、级配、强度、水稳性、可压实性符合要求，从而保证达到路基各部位的填筑质量标准。,http:/ 基床以下路堤应选用A

3、、B组填料和C组碎石、砾石类填料。 当选用C组填料时，应根据填料性质进行改良。 当选用硬质岩石及不易风化的软质岩的碎石时，应级配较好，块石类填料的粒径不得大于15cm。 2）基床底层填料 基床底层应选用A、B组填料或改良土。 块石类作为基床底层填料时，应级配良好，其粒径不应大于10cm。 3）基床表层 基床表层填料应采用级配碎石、级配砂砾石和沥青混凝土。 采用级配碎石时，碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件的有关规定。 采用级配砂砾石时，应符合客运专线铁路路基工程施工技术指南中对应的要求：,http:/ 基床表层沥青混凝土混合料 沥青混凝土用矿料质量、级

4、配、粉尘含量、软弱颗粒含量等应符合设计要求。 沥青混凝土用沥青质量符合设计要求。 沥青混凝土的沥青含量、马歇尔稳定度、级配等应符合设计要求。 沥青混凝土及原材料的试验方法应符合客运专线铁路的有关规定。 5）过渡段填料 基床表层填料应符合路基基床表层填料的相应规定。 基床表层以下级配碎石级配范围应下表的要求，其颗粒中针状、片状碎石含量不应大于20%，质软、易破碎的碎石含量不应超过10%，黏土团及有机物含量不应超过2%。 过渡段内与级配碎石连接段采用A、B组填料。,http:/ 级配碎石掺5%水泥或级配碎石,无碴轨道基床路基基床表层的K30、Ev2、Evd三项指标要求有两项同时检测，满足压实标准要

5、求。,http:/ 铁路等级：客运专线 设计速度目标值：基础设施350km/h 正线数目：双线 正线线间距：5m 最小曲线半径：一般地段9000m，困难地段7000m 最大坡度：一般地段12，困难地段20 轨道类型：无碴轨道,http:/ 路基多位于桥隧、桥桥、隧隧之间，点多量少，给机械化施工带来很大的困难。,http:/ 1）地基处理：基底挖除换填、垫层法、堆载预压法、强夯、冲击压实、搅拌桩、旋喷桩、粉喷桩、CFG（水泥粉煤灰碎石）桩复合地基、刚性桩桩网结构、桩板结构及岩溶注浆及嵌补等。,http:/ 3.2、路堤填筑技术 3.3、施工监测技术,http:/ 2）堆载预压 3）强夯置换 4）

6、冲击压实 5）CFG桩 6）刚性桩网结构 7）刚性桩板结构 8）岩溶注浆,http:/ （1）土工合成材料的规格应符合设计要求； （2）铺设前，下承层面应平整；铺设时应拉抻、拉紧，并采取措施固定； （3）铺设多层土工材料时，其上下层接缝应错开一定的距离； （4）注意对已经铺设材料的保护。,http:/ 首先采用人工配合机械铺设水平排水砂垫层，然后由机械完成竖向排水通道施工及上层路基填筑或堆载堆土施工，进行堆载预压。 在加载工程中应每天进行竖向变形、边桩位移和孔隙水压力等项目的测定，利用沉降观测的数据指导堆载预压施工。 当地基沉降达到设计要求时，按设计要求确定卸荷时间。,http:/ （2）堆载

7、预压的加压量应满足设计要求，堆载时应边堆土边推平，不应局部堆载过高。 （3）加载时间应满足设计要求。,施工要点,http:/ 强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。,http:/ （2）强夯和强夯置换施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工，对试夯场地进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，以验证强夯施工设计参数，并根据现场试夯效果对参数优化。 （3）各遍夯击之间应有一定的时间间隔，具体间隔时间参考设计提供参数确定。施工计划安排时应考虑该时间对进度的影响。,施工要点,http:/ （5）强夯与岩溶

8、注浆同时采用时，先进行强夯。 （6）当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。一般在建筑物50m范围内不宜采用强夯措施。当桥台附近，涵洞附近需要进行强夯时，可先进行路基范围内的强夯后，在进行桥台、涵洞施工。,http:/ （2）强夯夯坑中心偏移的允许偏差应不大于0.1D（D为夯锤直径），按总夯击点的10%，采用尺量检验。,质量检测要求,强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法,http:/ （2）开夯时应检查锤重和落距，以确保单击夯击能量符合要求。 （3）为保证加固质量，应严格控制放线精度和落锤位置，在每遍夯击前，应对

9、夯点放线进行复核。夯坑中心偏移量不超过设计允许值。若落锤位置偏移或坑底倾斜过大，可用碎石将坑底填平，然后进行下一次夯击。 （4）作好施工排水，持别在雨季必须及时排除夯坑或夯击场地的积水后，才能继续夯击。,http:/ 武广线冲击压实技术主要运用于路堤地段无复合地基或桩网结构加固地段地基土的填前压实；高填方地段填土的分层压实；土质、全风化岩层路堑挖方地段换填底部压实；路基纵向填挖频繁交替地段的路基面追密压实。,http:/ E=mgh E能量，kJ； m动力不见的重量，kg； g重力常数（9.8m/s2） h轮子外半径同内半径的差值，h=R-r。,http:/ （2）施工中应重视压轮的横向重叠和

10、纵向错轮问题，叠压和错轮达不到要求时应及时予以调整，确保路基均匀受压。 （3）对于已经形成路拱的路堤，冲击碾压应在路基横向上从低向高进行，即从路基边缘向中线进行。 （4）碾压完成后，采用平地机平整场地，振动压路机将表层碾压密实。,http:/ （cement fIying-ash gravel pile）桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和制成的一高粘结强度桩。多用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。其受力和变形特性与素混凝土桩相似。 CFG桩可以采用长螺旋钻孔灌注成桩法、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩法及振动沉管灌注成桩法。具体施工方法应根据设

11、计要求和现场地基土的性质、埋深、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素进行选择。 对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。 对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降。此时宜采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。 对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。,http:/ 清弃土凿桩头CFG桩复合地基检测褥垫层施工及验收CFG桩复合地基验收 CFG桩检测单桩静载试验、小应变检测、复合地基承载力试验。,http:/ 配合比设计可以参考如下

12、经验公式： 混合料28天强度与水泥标号和灰水比有如下关系： fcu=0.366Rbc（C/W-0.071） 式中 fcu混合料28d强度（MPa） Rbc水泥标号 C单方水泥用量（kg） W单方水用量（kg） 水灰比W/C和粉灰比F/C（F为单方粉煤灰用量）有如下关系： W/C=0.187+0.791F/C 混合料密度一般在2.22.3g/cm3。 振动沉管法施工，坍落度可以取35cm。泵送时可取1620cm。 用水量比混凝土配比的用水量略大25%。 混合料中石屑与碎石（一般碎石粒径为35cm）的组成比例用石屑率表示： =G1/（G1+G2） 式中 石屑率，取0.250.33； G1单方混合料

13、石屑用量（kg）； G2单方混合料碎石用量（kg）。,技术要点,http:/ （3）开工前应在施工场地范围内进行工艺性试桩，确定施工参数。,技术要点,http:/ （2）成桩28天后应及时对成桩质量进行检测，采用低应变检测桩身质量，检测数量为工点总桩数的10%；采用平板载荷试验检测复合地基承载力，检测数量为工点总桩数的2，但不少于3点。,CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法,http:/ 钻孔灌注桩的施工需要采用合适的钻机，其工艺与所选用的钻机类型相匹配。在对已经填筑路基进行加固处理时，多采用干法成孔，故多采用螺旋钻机、旋挖钻机等设备。 本标段多设计中采用预制桩桩网结构对地基进行加固处理

14、。,http:/ （1）桩位的正确布置，测量放线错误，使桩位偏差过大； （2）打入桩质量控制，保证桩长、桩身不出现断桩或裂缝、桩倾斜度偏差不超过规范要求、桩身进入设计持力层，保证单桩承载力达到设计要求； （3）桩帽板的质量控制，桩帽板钢筋布置、混凝土强度应符合设计及相关规范要求； （4）垫层施工质量控制，垫层所采用的土工材料质量应符合设计要求。,http:/ 对于基床厚度范围内的溶沟、溶槽，将突出的坚硬岩石进行清爆，将堆积填充物予以换填，基床范围换填C15片石混凝土。对于影响路堑边坡稳定的坡面上的溶洞、溶槽和溶蚀凹坎，采取M7.5浆砌片石嵌补支顶加固。 对于规模不大，塌陷坑或土洞较深，开挖回填

15、有困难的岩溶，一般以梁板跨越，梁板两端支承在可靠的岩、土体上。根据梁板的尺寸及现场具体情况，考虑采用预制梁板结构然后吊装到位或者是现场浇筑法。 本标段岩溶分布较多，施工中应引起充分重视。,http:/ （2）注浆压力：灰岩中0.10.3MPa，岩土界面附近逐步加大到0.30.5MPa。 （3）注浆结束标准：当达到下列标准之一时，可结束该孔注浆。 a）注浆孔口压力维持在0.2MPa左右，吸浆量不大于40L/min,维持30min。 b）冒浆点已出注浆范围35m时。 c）单孔注浆量达到平均注浆量的1.52.0倍，且进浆量明显减少时。 以上参数应通过工艺试验进行确认。,技术要点,http:/ （2）

16、岩溶路基施工前先疏排地表水，防止地表水下渗；当设计有特殊要求时，按设计要求办理。 （3）进行注浆试验，确定浆液的配比、注浆压力等工艺技术参数。 （4）注浆过程中要做好技术资料和基础数据记录、整理和分析工作。 （5）注浆结束后及时用水泥砂浆封孔。 （6）加强注浆效果检测，保证注浆质量。,http:/ （1）钻孔检查，检查孔数的5%，钻孔是一种最常用的质量检验方法，在处治范围内通过钻孔提取芯样，然后对芯样测试，取得土层物理力学参数，最终对工程质量进行综合评价。 （2）注浆前后，物探成果对比，检查注浆效果。 （3）按照设计提供的检测要求进行。,质量检测,http:/ 2）改良土施工 3）基床表层施工

17、 4）沥青混凝土施工 5）过渡段施工 6）质量检测,http:/ 物理改良：通过在原土中添加某种粒径的土（石）料，改善其级配（Cc，Cu）特性，提高物理力学性能及压实性。 化学改良：通过在原土中添加固化剂（水泥、石灰、粉煤灰等）使之发生物理化学反应，如阳离子交换、胶凝、碳化结块等作用，改善土的物理力学性质，增加强度。同时，降低填料的含水量，便于施工、压实。,http:/ 为了保证线路在过渡段的刚度和工后沉降平稳过渡，设计上采取了多种措施进行处理。 本标段过渡段数量、结构形式多，各单位在施工过程中应注意合理的组织施工。,http:/ 客运专线铁路路基填筑质量除了常规的质量检测方法外，还引入了Ev

18、d、Ev2等检测手段。,http:/ （2）现场试验自检频率不够，仪器操作不规范。在地基系数K30的检测中尤为突出。,http:/ 预测预压时间：在施工期任意时刻（Tn），根据拟合曲线计算出满足工后沉降的时间（T），预测还需预压的时间(T-Tn)，指导下步施工计划的安排。 预测施工期沉降：合理预留沉降量 过程控制：根据沉降观测资料控制填土速率、及时评价地基加固措施的有效性。,地基沉降观测目的,http:/ 实施过程中应参照客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准和建筑变形测量规程（JGJ/T 8-97）中的相关规定进行。,常规观测要求,http:/ 1、滑坡、堆积体等不良地质边坡； 2、白垩系

19、、下第三系泥岩、粉砂岩、砂砾岩；元古界泥质板岩、千枚状板岩等软质岩高边坡；二迭、石炭、泥盆系的炭质页岩、砂页岩、煤系地层、泥岩等易浸水软化的软质岩及软硬互层路堑，边坡高度20m时，或存在顺层现象或受构造影响结构面发育，发育不利结构面，边坡高度15m时； 3、土质高边坡，边坡高度15m时。,http:/ 2、深部位移监测； 3、预应力锚索（锚固力）监测； 4、桩（墙）背土压力监测； 5、地下水渗流监测。,http:/ 观测桩法：建立射线网观测网。沿边坡或滑坡纵向每隔3050m设置监测断面，每个断面分别位于路堑边坡的路肩、桩（墙）顶平台、边坡平台及堑顶外5m、10m设置观测桩。采用经纬仪或全站仪观

20、测观测桩的位移情况来判定边坡稳定性。本方法为常规监测方法。 位移计法：选择代表性工点，特别是存在安全隐患的高边坡或不良地质边坡进行；沿该边坡或滑坡纵向每隔3050m设置监测断面，在边坡成型后，分别于路堑边坡的桩（墙）顶平台（第一级边坡平台）、最高级边坡平台水平钻孔设置多点位移计。,http:/ 大型滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡高超过25m（存在顺层、滑面等不利结构面时为20m以上），进行深部位移变形监测；设置监测断面，在边坡成型后，在边坡平台竖直钻孔设置多点位移计测量岩土层内部水平位移或变形。 3）预应力锚索（锚固力）监测 采用预应力锚索加固高边坡时，进行预应力锚索的锚固力

21、监测，按设计要求选择一定数量的锚索，安装锚索计，进行锚固力监测。,http:/ 当滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡设置桩板墙或高挡墙时，选择代表性地段在桩、墙后埋设土压力盒，监测土压力的大小。 5）地下水渗流监测 当边坡地下水发育或存在渗流影响时，钻孔埋设渗压计进行地下水渗流监测。,http:/ 根据边坡工程安全等级、边坡稳定性和施工进程，对施工过程和施工后的一定时期进行长期监测。 2）各项监测内容警戒值 边坡变形控制应满足各类支护结构的验收标准，边坡稳定性验算应满足规范规定和设计要求。,http:/ 质量管理 接口管理,http:/ 业主规定本标段分阶段工期要求如下： 开工时

22、间：2006年2月1日 架梁开始时间：2007年2月1日 架梁结束时间：2008年7月31日 线下工程结束时间：2008年7月31日 无碴轨道开始时间：2008年1月1日 无碴轨道结束时间：2009年2月28日,http:/ 需做运梁通道的路堤，其主体工程应在架梁作业开始前不少于1个月完成。 接触网支座基础、电缆槽、声屏障基础、综合地线、连通管道等设施必须与路基工程统筹考虑。,http:/ （2）明确各项作业内容在技术指标上存在的时间要求，在进度安排时应充分考虑这些要求的影响； （3）对作业内容进行细化，做出详细的施工进度安排；确定各区段的重点施工任务，合理的配置资源，确保工期要求； （4）进度、投资、质量控制应均衡，前面两者应以质量控制为核心，不能因为加快进度而丢掉质量，也不能为了减少投资而轻视质量。 （5）技术的采用应遵循“先进适用、经济合理”的原则，通过经济技术分析确定。,http:/www