淺論高速鐵路路基畢業論-資料下載頁

　　

【正文】 顯的隆起； 百分之六； ，而最大加載壓力已大于設計要求壓力值兩倍。 (6）卸載：卸載級數可為加載級數的一半，等量進行；每卸一次，間隔半小時讀記回彈量；待卸完全部荷載后間隔 3h 讀記總回彈量。 二、旋噴樁施工注意事項 （ 1） 在旋噴樁施工工區采用 1 4 7??間隔跳打的方法進行施工。 （ 2）鉆機或旋噴機就位時，機座要平穩，立軸或轉盤要與孔位對正，傾角與設計誤差一般不得大于 度。 （ 3）噴射注漿前要檢查高壓設備和管路系統。設備的壓力和排量必須滿足設計要求，管路系統的密封圈必須良好，各通道和噴嘴內不得有雜物。 （ 4）噴射注漿作業后，由于漿液吸水作用，一般均有不同程度收縮，使固結體頂部出現凹穴。所以，應及時用水灰比為 ，并要預防其他鉆孔排出的泥土或雜物進入。 （ 5）對冒漿應妥善處理，及時清除沉淀中泥碴。在沙層中 用單管或二重管注漿旋噴時，可以利用冒漿進行補灌已施工過的樁孔。但在對黏土層、淤泥層旋噴時，因冒漿中摻入黏土或清水，故不宜利用冒漿回灌。 （ 6）在對軟弱地層旋噴時，固結體強度低，可以在旋噴后用砂漿泵注入 M15 砂漿。 （ 7）在沙層尤其是干沙層中旋噴時，噴頭的外徑不宜大于注漿管，否則易夾鉆。 24 （ 8）在開鉆前根據管線圖摸清管線位置及走向，遇有不明管線應及時向上級匯報。 路基沉降處理措施的效果評價 (1)墊層法 墊層法是以灰土或素土做成墊層的處理方法，具有因地制宜、就地取材和施工簡便等特點，使用較為廣泛．墊 層施工時，應先將處理的濕陷性土挖出，然后利用挖出的粘性土或其他粘性土作為土料，經過篩分后，在最佳含水量的狀態下，將其分層回填夯實，單層最大鋪設厚度不得大于 30cm。 (2)強夯法 強夯法是一種適應性很強，既經濟又簡便的地基加固手段．由于處理效果顯著，成本低，已成為處理濕陷性地基廣泛采用的一種方法．一般采用 l00～ 200KN重錘， 10～ 20m落距，錘底直徑為 ～ ，錘底靜壓力值為 25～ 40kPa，濕陷性土層被消除的厚度可達 3～ 6m．夯點一般按正方形或梅花形網格排列，間距根據試夯時單點的側向影響范圍確 定。濕陷性黃土經強夯后，其物理力學性質發生很大變化，土的結構也發生了變化；根據強夯前后各點的干容重可確定對應的壓實系數，在夯點中心以下 ～ ～ ，一般在夯點中心以下 ～ ，在大部分區域，土的物理力學性質變化較大，其壓縮性由夯前的高壓縮性變為夯后的低壓縮性，干容重由夯前 ～ ／ m3增加到夯后 ～ ／ m3，提高了 ～ ％ ；孔隙比也顯著降低，由夯前 ～ ～ ，降低了 ～％ ；承載力由夯前 183～ 189kPa增加到夯后的 266～ 328kPa，提高了 ～％ ．濕陷性消除效果的分析可知，天然狀態下黃土的濕陷性系數δ均大于，最大值為 ．在夯后地面一定深度范圍內 (1000kJ— 5m內： 2021kJ— 6m內； 3000kJ7m內 )黃土的濕陷性系數δ均小于 。 (3)水泥攪拌樁 水泥攪拌樁復合地基作為地基加固新技術之一，它是利用水泥作為固化劑的主體，通過攪拌機械，將地基土和固化劑強制攪拌，利用固化劑和土之間所產生的一 系列物理 — 化學反應，使土硬結成具有整性、水穩定性和一定強度的樁體，和樁周土共同構成復合地基．借鑒軟土地基處理的成功經驗，提出了深層攪拌法 25 加固飽和黃土地基的方法，加固后的地基承載力可提高一倍以上，工程費用比常用的混凝土灌注樁低 20～ 25％ ，經濟效益明顯。根據工程實踐經驗，當黃土的含水量低于 20％ 時，攪拌樁邊緣部分硬化尚可，越往中心硬化程度越差，到樁心時甚至變成干粉狀，樁體水泥土密實度也低．這是因為水泥粉在樁體土內的分布并不均勻，靠近樁芯水泥粉含量大，相應水化需水量也大．再這由于土本身含水量低，在水泥粉被攪入后 水泥土非常干硬，不易攪勻和壓實．所以為保證樁體水泥土都能充分硬化和較高的密實度，土的含水量應大于 20％ ，若含水量在 24％ 以上更好． (4)孔內深層強夯擠密法 北京長城建筑新技術研究所將地基處理與砟土 (無機固體垃圾 )消納結合起來，提出了孔內深層強夯擠密法 (DDC技術 )，它是先成孔，再向孔內填料以重錘在孔內進行沖擊夯實，使填料向孔周側向擠壓，而形成一種復合地基．此方法已在西安某自重濕陷性場地地基處理中應用，其特點：①加固深度大，可達數十米；②夯擊能量大；⑧樁體是不等徑串珠狀；④填充材料很廣泛。 (5)淺層阻水方 案和深層散水方案 以非飽和土的土水勢原理和薄膜水運動理論為基礎，提出了用淺層阻水方案和深層散水方案解決深厚濕陷性黃土地基濕陷性交形的思路，具有較好的應用前景．淺層阻水方案是利用非飽和土土水勢原理，在深厚濕陷性黃土層的一定深度設置一薄砂層，將地基中可能滲人的水分盡可能保持在經處理已消除濕陷的上部土層孔隙中，并大大減小未處理的深層大厚度濕陷性黃土層的增濕水量和增濕變形．深層散水方案是將浸入地基的水通過一定的豎井 (需防滲處理 )引向深厚濕陷性黃土層的深層，使其以薄膜水的方式向四周散開，在深層形成一定范圍但不致危及基 礎工作的濕潤區，由于保持了基礎下土的天然濕度和結構，使之具有原狀黃土較高的自然強度。 (6)灰土樁擠密法 灰土樁擠密法在濕陷性黃土地基處理中，是采用最廣泛的地基處理方法之一，它能有效地消除大厚度黃土的濕陷性，與其它處理方法比較，灰土樁擠密法具有不需大量開挖和回填、所用施工機械簡單、處理費用低、處理深度深 (達 5～15m)等特點，這是其它處理方法 (如重錘夯實法、強夯法 )所難以達到的。除了消 26 除黃土濕陷性外，灰土樁與擠密土一起構成復合地基，提高了地基強度，減小地基變形，改善了黃土地基的工程特性。土中摻入石灰后產生吸 水和膨脹作用、土和石灰的離子交換反應、土和石灰的膠泥反應、石灰與碳酸氣體產生碳酸化作用等改善了土的工程性質，提高了灰土樁的混合土強度，并且具有一定的水穩性。 (7)沖擊壓實技術 沖擊壓實技術主要是利用運動中的三葉或五葉凸形輪，來產生瞬間的豎向振動荷載，振動荷載向路基快速傳遞能量，傳給路基的能量是壓縮波、剪切波和瑞利波聯合傳遞的．壓縮波的質點運動是屬于平行波陣面方向的一種拉壓運動，這種波使孔隙水壓力增大，土的結構發生變化，由疏松變為緊密；剪切波使解體的土顆粒移動、錯位，這樣多次重復，使土顆粒處于密實狀態：而瑞 利波的質點運動則是由水平和豎向分量組成，在有效加固深度范圍內使士顆粒形成緊密的排列。 該方法于 1995 年從南非引進，成功應用予香港機場，后來在華北，西南等地區已有使用，后來在國道主干線連云港至霍爾果斯某區段中使用。目前在黃土地區主要用于處理濕陷性黃土地基和黃土路基的補強。沖擊壓實處理濕陷性黃土地基，即直接在路堤基底、零填路基或路塹路床進行沖擊碾壓作業。根據甘肅某項目的試驗結果，采用 25KJ 三邊形沖擊壓實機對天然濕陷性黃土地基沖碾 40遍后，地表平均下沉量達 32cm 以上，地表以下 80cm 內的平均壓實度達 85％，消除濕陷性深度可達 120cm 以上． 路基工后沉降控制 路基工后沉降組成分析 路基沉降按其組成成分劃分，包括路基填筑部分沉降和地基沉降兩部分。 路基填筑部分沉降屬壓密沉降，是由填料自重及線路上部結構和機車車輛的運行引起的，與填料種類、壓實密度、預壓荷載及預壓時間有關，分 3個時間段完成：第一階段是路基施工階段的下沉，不影響工后沉降；第二階段是路基施工完成，線路上部結構和機車車輛重量未加載階段的下沉；第三階段是線路上部結構施工完成后的下沉。后兩部分的沉降量影響工后沉降。 工后 沉降控制的重要性與特點 27 (1)工后沉降控制是影響線路不平順性的重要因素 工后沉降大小決定了高速鐵路線的平順性，理解線路平順性的重要性，就理解了工后沉降控制重要性。以軌道連續高低不平順波長 40m、幅值 5mm為例，時速300km時，將產生頻率 2Hz、半幅有效值 ，超過 5小時，人體血壓、脈搏等生理現象會不正常，對駕駛人員的工作能力也有影響；對于普速的列車則可以忽略。也就是說工后沉降控制不好，線路不平順，行車舒適性和安全性就無法保證，列車高速行駛就是空談。因此，在高速鐵路設計和施工中工后沉降 控制作為一個首要問題來對待是適當的。 （ 2)工后沉降控制是一個有時間性、過程性的問題 首先，工后沉降起算時點非常重要。在秦沈客運專線修建之初，有人認為起算點是在整個工程完工后，也有認為應在鋪軌完成后。隨著認識的深入，才確定工后沉降起算點應在鋪軌開始時起算。從對工后沉降控制本身目標的實現來說，這更加合理。應認識到的是，在其他方面相同的情況下，起算時間點越往前推越嚴格；其實并非起算點一定要在鋪軌前，但如果起算點推后，一方面控制的標準應相應改變，而且如果在鋪軌后再確認不滿足工后沉降，則有關補救措施就難以實施。 其 次，有一個終止時間點的問題。由于每項工程都有壽命期，比如說高速鐵路的壽命期為 100年，免維修期更短。盡管為保證工后沉降控制的實現，宜取更嚴格的標準，但是提高標準涉及成本大小乃至目標的實現性，故考慮該問題具有實際意義。 工后沉降控制的時間性還表現在：不僅要求能夠最終滿足工后沉降控制的要求，還應該盡快滿足。這一點的重要性就表現在對工期的影響上；反過來，合理的工期對工后沉降控制目標的實現也是至關重要的。 客運專線路基工后沉降控制標準的確定，既要考慮列車對路基的要求及線路維修能力，也要考慮前期建設投資與后期養護費用 的經濟比較，在保證客運專線列車高速、安全與平穩運行的前提下，應取得經濟上的合理平衡。 28 4．路基沉降監測 路基沉降監測的目的 由于路基沉降的計算與分析涉及勘測、設計、施工、質量檢測等諸多環節，其計算精度僅能作為估算要求，不足以滿足無砟軌道路基沉降的控制要求，路基沉降的控制，應以施工過程的現場監測數據進行分析。因此，路基應根據不同的地基條件、不同的結構部位設置相應的沉降監測剖面，開展施工期間系統的沉降監測與評估分析，以滿足路基沉降的控制要求。路基施工期間系統的沉降監測是軌道路基施工質量的重要前提。 通過路基沉降的現場觀測，一方面可監測填土施工過程中地基的穩定性，從而控制填土速率；另一方面可據以推測地基的沉降變形規律，推算路基的最終沉降并判斷是否滿足規范要求。及時采取沉降控制措施，地基的工后沉降滿足。若在觀測期內，路基沉降實測值超過設計值的 20％及以上時，則需及時查明原因，必要時進行地質復查，并根據實測數據調整計算參數，對設計預測沉降進行修正或采取有效的沉降控制措施。可以說，做好路基沉降的控制關鍵在于何獲得能真實反映路基沉降變形的數據。 路基沉降的監測內容及要求 高速鐵路尤其采用無砟軌道技術的 客運專線，其軌道施工對路基的工后沉降要求十分嚴格，如果沉降控制達不到設計要求，會造成軌道板大部分甚至全面返工、列車停運的嚴重后果。將不能進行無砟軌道的鋪設，工后沉降量是控制無渣軌道施工的重要控制條件。沉降觀測中最常用的是要根據建筑體的性質、使用情況、觀測精度、周圍的環境以及對觀測的要求而定，垂直位移多采用水準測量方法，在平順性要求極高的高速鐵路采用精密水準測量方法。通過布設控制網，按一定精度要求，根據施工進度及加載實況，定期定點對路基在施工過程中的沉降進行觀測，整理用以評估路基是否穩定的匯總數據。 路基工程 施工應按設計要求進行地基沉降、側向位移的動態觀測。觀測基樁必須置于不受施工影響的穩定地基內，并定期進行復合校正。觀測裝置的埋設位置應符合設計要求，且埋設穩定。施工中應保護好觀測樁及觀測裝置。 根據不同的路基高度，不同的地基條件，不同的結構部位等具體情況設置沉降監測剖面，且監測范圍應涵蓋所有沉降發生的路基地段。沉降動態變形監測的 29 內容包括路基面沉降監測、路基本體沉降監測、基底沉降監測、深厚層地基分層沉降監測、軟土地基水平位移監測、復合地基加筋 (土工格柵 )應力應變監測共六個方面。路基面監測點是變形監測的重點部位， 同時為評價沉降的發生與發展規律，預測總沉降量及工后沉降完成時間，還必須在路基填層中以及路基基底布置監測點。路基面的沉降觀測主要通過沉降觀測樁來監測；路基基底的沉降觀測主要通過單點沉降計、沉降板來監測；路堤本體的沉降觀測主要通過剖面沉降管來監測。 基底沉降監測與路堤本體沉降監測在一般路基 (非試驗段路基 )地段監測點可同時布置于路基基底和基床底層頂面；分層沉降監測、加筋 (土工格柵 )應力、應變監測按不同的工程地質地貌單元，選擇代表性地基類型工點進行；基底沉降監測與路堤本體沉降監測在一般路基 (非試驗段路基 )地段監測點建議一同布置于路基基底和基床底層頂面。 一．沉降觀測基本要求 測量儀器、設備精度滿足觀測進度和精度要求，并保持相對穩定．利用一臺二等水準儀及水準尺配 3m銦鋼尺，并校正合格。成立專職技術人員組成的沉降觀測小組，測試人員技術素質合格，人數足夠，且保持相對穩定。 水準網布設符合測量規范，結實不宜破壞，并與施工作業面保持一定距離，以免施工影響。水準網內水準點應不少于 3個。水準網應定期復核，避免誤用。 為保證施工過程中沉降觀測樁不被破壞，對施工負責人，工程機械司機及運輸車司機進行沉降觀測重要性 的專項教育，運輸車輛在沉降觀測樁周圍卸土時，設專人指揮倒車，夜問路基填筑施工時沉降觀測樁要涂反光材料，確保沉降觀測桿不被破壞。如果發現碰撞或丟失，立即補好。