客运专线无砟轨道路基工程关键技术的研究与实践

向参加会议的专家学者学习、致敬！中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD哦………客运专线无砟轨道路基工程关键技术的研究与实践中铁二院技术中心魏永幸2009年10月中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………以京津城际铁路开通为标志，我国高速铁路建设成就举世瞩目。高速铁路对线下工程变形及刚度变化有严格限制。我国高速铁路建设规模空前，建设周期短，地域广，地形地质条件复杂，如何确保线下工程“零”沉降，确保线下工程动力性能长期稳定，仍然是需要我们给予高度关注的问题。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工程由岩土材料构筑于露天环境，路基工程材料、方法、环境的柔性，确定了路基工程实现“零”沉降、实现动力性能长期稳定的任务，相比其他线下工程，更为困难、更为艰巨。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………客运专线无砟轨道路基工程必须重视并切实解决好三大关键技术问题：1.路基工后沉降控制；2.路基与其他线下工程刚度协调；3.路基工程防排水。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………汇报内容:1.客运专线无砟轨道路基工程特点2.路基工后沉降控制3.不同线下基础纵向刚度合理匹配4.路基工程防排水中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………汇报内容:1.客运专线无砟轨道路基工程特点2.路基工后沉降控制3.不同线下基础纵向刚度合理匹配4.路基工程防排水中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………客运专线无砟轨道路基工程特点以岩土为主要材料露天环境人工建造一种结构工程路基工程是在露天环境条件下，以岩土为主要材料，由人工建造的一种结构工程。路基工程特点中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………客运专线无砟轨道路基工程特点充分认识岩土材料的特殊性岩土是一种最复杂的材料，无论何种力学模型都难以准确描述它的形状；岩土具有显著的时空变异性，在复杂地质条件下，再细致的勘察测试也难以完全查明岩土形状的时空分布；岩土具有很强的区域性，不同地区往往形成各种各样的特殊岩土。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………客运专线无砟轨道路基工程特点充分认识环境对路基工程的影响岩土特性易受环境影响，路基工程处于露天环境，因此，要充分考虑环境变化对路基工程的影响。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………正确认识路基工程的复杂性材料、方法、环境的复杂多样与柔性，使路基工程十分复杂。客运专线无砟轨道路基工程特点中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………客运专线无砟轨道路基工程特点客运专线无砟轨道路基特点1.车辆运行速度达到200km/h以上，轨道不平顺对车辆运行的影响被放大，因此，时速200公里以上铁路要求线下基础具有高平顺性和高稳定性。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………2.有砟轨道，轨道的不平顺可以通过整道来减小或消除，无砟轨道可以通过调整钢轨扣件减小或消除，但钢轨扣件调高量十分有限，因此，无砟轨道铁路对路基工后沉降(无砟轨道施工后路基本体的残余压缩变形及地基的沉降)提出了更为严格的要求。客运专线无砟轨道路基工程特点中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………3.路基工程受材料、方法、环境的限制，路基工程与其他线下基础，如桥、涵、隧道等，存在变形和刚度差异，需要在不同的线下基础之间设置过渡段，以使不同的线下基础之间变形和刚度平缓过渡。客运专线无砟轨道路基工程特点中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………4.为了给轨道提供持久、坚实、平顺的支承，路基工程应保持动力性能的长期稳定。刚度和变形的长期稳定客运专线无砟轨道路基工程特点中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………客运专线无砟轨道路基工程特点严格控制路基工后沉降；重视线下基础纵向刚度协调；重视路基工程防排水。客运专线无砟轨道路基关键技术中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………汇报内容:1.客运专线无砟轨道路基工程特点2.路基工后沉降控制3.不同线下基础纵向刚度合理匹配4.路基工程防排水中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制1.无砟轨道路基工后沉降及其构成路基工后沉降（残余变形），系指铺设无砟轨道后出现的不能通过路基工程本身加以克服的沉降，一般要求不大于轨道扣件允许调高量。路基工后沉降（残余变形），包括地基及路堤工后压密沉降、列车动荷载作用下路基基床产生的累积变形。基床累积变形.路堤压密沉降地基压密沉降中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制路基基床累积变形，是基床岩土在列车动荷载反复作用下出现的不可恢复的塑性变形，与基床岩土材质、压实度密切有关。采用强化基床，基床累计变形很小（一般为2~5mm）。路堤采用良质填料并控制压实度，工后沉降较小，一般小于路堤高度的1/1000，且大部分在竣工后6~12月完成，通过合理安排无砟轨道施工时间，可减小或消除路堤压密沉降的影响。地基工后压密沉降，受地基岩土性质及相应地基处理措施影响较大，不确定因素多，是工程建设管理重点中的重点。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制2.控制路堤压密工后沉降对策中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制严格控制路堤填料材质采用高标准的路堤填筑压实度加强填土压实过程控制中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制3.控制地基压密工后沉降中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制地基处理方法浅层处理16桩-板结构地基15桩-网结构地基（钢筋混凝土打入桩、预应力管桩）1换填垫层法2冲击碾压法3堆载预压4真空预压动力固结5强夯法6强夯置换法14注浆法17刚性承台桩基础排水固结复合地基散体材料桩7碎石桩8砂桩9灰土（水泥土）挤密桩柔性桩10旋喷桩12柱锤冲扩桩半刚性桩13CFG桩11搅拌桩常见地基措施中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制4.桩-网结构路基桩-网结构路基由桩-网结构基础与上部路堤组成，其中桩-网结构基础是一种刚性桩基础，由钢筋混凝土刚性桩（群）和桩顶以上的加筋垫层共同组成。路堤桩网结构路基遂渝无砟轨道试验段桩-网结构路基横断面设计图中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制桩-网结构属于一种刚性桩基础，需要解决的技术问题包括：沉降特性合理桩间距柔性拱作用机理设计与施工技术中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制桩-网结构路基理论分析研究中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制sdd（区间）（区间）区间中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制桩-网结构路基离心模型试验中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制桩-网结构路基大比例尺模型实验中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………桩-网结构成桩工艺长螺旋钻机成孔、管内泵压砼反插钢筋笼施工工艺路基工后沉降控制中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制桩-网结构路基现场测试中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………路基工后沉降控制遂渝无砟轨道桩-网结构路基设计技术要点　　　　　　土工格栅的加筋垫层已施工拱型骨架护坡人字型截水骨架护坡水平铺设土工格栅249.91人字型截水骨架护坡水平铺设土工格栅骨架护坡骨架护坡沟沟水田37-W47-W3236-W36-W4WZSZ-159250.95250.35248.95247.95244.25242.75WZSZ-160260.74255.94255.24246.04245.34WZSZ-161252.10250.10250.80248.70248.30245.80N19°E/37°SE(35°)1:1.50267.181:1.504%1:1.75250.25DK137+180.00h=+6.43A=-15(II)A=+191(土)260.753.94.203.98.02.00267.10技术要点：钻孔桩直径0.6m，一般间距2.0m，采用干法成孔，桩端进入持力层不小于2m；桩顶设倒杯形桩帽，桩顶设厚度0.6m夹铺两层双向高强土工格栅（抗拉强度不小于80KN/m，断裂延伸率不大于10%）的加筋垫层。中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………关于桩-网结构路基设计钢筋混凝土桩-网结构RCpile-meshstructure：由钻孔灌注或预制打入的钢筋混凝土桩（群）与桩帽及加筋垫层组成的结构。钢筋混凝土桩-阀结构RCpile-raftstructure：由钻孔灌注或预制打入的钢筋混凝土桩（群）、垫层及钢筋混凝土阀板组成的结构路基工后沉降控制中铁二院工程集团有限责任公司CHINARAILWAYERYUANENGINEERINGGROUPCO,.LTD？………钢筋混凝土桩-网