高速铁路路基及地基处理
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软土和松软土地基不仅沉降量大,且延续时间长。控制路堤的 沉降主要是控制软土和松软土地基的工后沉降。无砟轨道设计 中,设置了沉降标、沉降板、剖面沉降管、单点沉降计等路基 沉降变形观测系统,对地基、路基面沉降变形进行监测。
对软弱地基、松软土、湿陷性黄土等地基处理采用了桩网、桩 筏、桩板等加固新结构新技术。湿陷性黄土地基除强夯、水泥 土挤密桩、柱锤夯扩桩等措施消除黄土湿陷性外,采用了 CFG桩和水泥挤密桩长短桩技术、桩筏、桩板结构。对膨胀 土地基主要采用了换填、冲击碾压和CFG桩加固。对岩溶地 区主要采用了帷幕注浆加固技术。
高速铁路路基及地基处理
路基及过渡段基本知识
高速铁路路基要求地基工后沉降小、基床强度高、 路基的刚度沿线路变化平缓,防排水系统完善,支挡 防护体稳定可靠。路基设计采用土工结构物设计理念。 路基基床表层采用级配碎石或级配砂砾石,基床底层 采用优良的A、B组填料或化学改良土,填料压实质 量采用物理和力学指标双控,保证填筑质量。与桥梁、 涵洞、隧道等结构物之间设置路桥、路涵、路隧、桥 隧及堤堑等各种过渡段,实现路基在线路纵向的沉降 变形和刚度的均匀过渡。
(五)排水固结法:采用塑料排水板、袋装砂井。 (六)挤密桩复合地基法:采用砂桩、碎石桩。 (七)半刚性桩复合地基法:采用粉喷桩、搅拌桩、 旋喷桩。
五、路基沉降
高速铁路无砟轨道主要是根据扣除施工误差、运营期 间轨道预留调整量后,留给路基沉降的允许调高量确 定的。无砟轨道路基工后沉降不大于15mm,与桥隧 涵洞等结构物交界处工后沉降差不大于5.0mm、不均 匀沉降造成的折角不大于1/1000,当沉降较为均匀, 又难于控制,可通过更换扣件圆顺线路调整,但工后 沉降不大于30mm;并采用工后沉降动态设计。有砟 轨道的工后沉降量限值的确定依据主要是经济性和短 时间内沉降过大也不会出现维修困难而危及正常行车。 250km/h和350km/h高速铁路要求有砟轨道路基工后 沉降分别不大于100mm和50mm、过渡段不大于 50mm和30mm;沉降速率分别不大于30mm/年和 20mm/年。
图3-6 路堤地段
图3-7 路堑地段
三、过渡段处理 (一)路桥过渡段
在路基与桥梁、涵洞、隧道等结构物之间设置路桥、路 涵、路隧、桥隧及堤堑等连接处的过渡段,一直是铁路 路基的一个薄弱环节。路基沿线路的沉降变形和刚度不 平顺会造成轨道静态和动态不平顺,列车速度越高,不 平顺引起的列车振动越剧烈,轻则降低旅客舒适度,重 则影响高速运行安全,因此要求路基在线路纵向做到沉 降变形和刚度均匀、变化缓慢,不允许出现突变,以实 现均匀过渡。高速铁路路路堤与桥台连接处设置过渡段, 长度一般取路堤高度的2~5倍且不小于20m,填料采用 级配碎石,也有采用渐变厚度混凝土的过渡结 构(如图3-8所示)。
图3-8 路桥过渡段处理
(二)端刺 由于CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的底座板和轨 道板纵向连续铺设,在温度、列车制动和混凝土 收缩等作用下会产生纵向荷载和变形,为避免对 桥梁结构的影响,在临近桥台的路基段设置端刺 结构,将荷载传递至路基,达到限制轨道结构纵 向位移的目的。为避免端刺受力对桥台产生影响, 锚固的主端刺一般设在离桥台约50m以外的地方。 目前端刺主要结构有两种,分别为倒T形和双柱П 形(如图3-9、3-10所示)。
图 3-15 灰土挤密桩法地基处理
(三)CFG桩法 CFG桩(cement fIying-ash gravel pile)由水泥、粉煤灰、 碎石、石屑或砂加水拌和形 成的高粘结强度桩,CFG桩 与桩间土、褥垫层一起形成
复合地基。为了有效地控制
地基沉降,在软土和松软土 地基段大量采用CFG桩进行 地基处理,其处理深度一般 在30m以内(如图3-16所 示)。例如:对于京津(北 京~天津)城际、郑西(郑 州~西安)、武广(武汉~广 州)、京沪(北京~上海)、 石武(石家庄~武汉)高速 铁路均采用有CFG桩进行地 基处理。
(四)路隧过渡段
土质、软质岩石路堑与隧道连接地段设置过渡段, 并采用渐变厚度的混凝土或掺入5%水泥的级配碎石 填筑。 (五)堤堑过渡段
路堤与路桥连接处也设置过渡段,主要根据连接处 地质情况,分为硬质岩石路堑、软质岩石或土质堤 堑(如图3-12、3-13所示)。
图3-12 硬质岩石路堤路堑过渡段
图3-13 软质岩石或土质路堤路堑过渡段
图3-16 高速铁路CFG桩地基处理
(四)桩板结构法
京津城际的桩板结 构—在亦庄、永乐、 武清站,路基填高 4.5~10m ,基底最 大宽度为70m,路基 基底CFG桩加固,桩 径0.4m。桩顶基础 采用的是以0.5m厚 的钢筋混凝土板为主 的方案(如图3-17所 示)。
图3-17 京津城际桩板结构法地基处理
高速铁路沿线软弱土、深厚软土、湿陷性黄土、
膨胀土等特殊土分布广泛,并且穿越区域性沉降地 区以及地震断裂带等不良地质地段,较多地采用了 强化桩网、桩筏、桩板结构、复合地基加固等技术 措施,控制地基沉降和沉降速率。强化路基防排水、 边坡防护和支挡。相对普通铁路,高速铁路路基比 例较小。路基主体工程设计使用年限规定为100年, 边坡防护设施使用年限规定为60年,防排水设施使 用年限规定为30年。路基排水设施降雨量设计频率 1/50。
图3-3 无砟轨道双线(非硬质路堑)路基断面示意图
图3-4 有砟轨道双线(非硬质路堑)路基断面示意图
(四)路基封闭层
无砟轨道路基面在两线间采用不小于15cm厚C20混 凝土(或用沥青混凝土做封闭层),路肩面用不小 于10cm厚混凝土,进行隔水封闭。封闭层纵向排 水坡度不小于2‰,横向排水坡度不小于4%(如图 3-5所示)。封闭层间设断缝,以免冬季封闭层拉裂、 夏季封闭层拱起。
四、地基处理方法
为了保持高速铁路行车的高平顺性,预防路基产 生过大的工后沉降,因此必须对高速铁路地基原 地面进行处理,地基处理一般采用以下方法:
(一)强夯法
强夯法适用于处理碎石土、 砂土、低饱和度的粉土与 黏性土、湿陷性黄土、杂 填土和素填土等地基。郑 西(郑州~西安)高速铁路 对地基处理深度为6.0m的 湿陷性黄土采用单击夯击 能为3000~4000 kN·m的强 夯法进行处理(如图3-14 所示)。
一、基床结构和形式
(一)基床结构
高速铁路路堤基床由基床表层和基床底层组成。无砟和 有砟轨道路堤基床表层厚度分别为0.4m和0.7m,基床 底层厚度均为2.3m。基床表层采用级配碎石或级配砂砾 石,最大粒径小于45mm,不含粘土和其它杂质,渗水 土层间满足反滤准则。基床底层采用A、B组填料或化学 改良土,最大粒径小于60mm;寒冷地区采用防冻、防 渗双层填料,并进一步提高化学改良土抗压强度。基床 以下路堤本体采用A、B组填料和C组碎石、砾石填料或 改良土,最大粒径小于75mm。寒冷地区冻结影响范围 内的填料细粒含量应控制在5~15%以下;浸水路堤填 料细粒含量应控制在10%以下。
(三)路涵过渡段
路堤与横向结构物箱涵(立交、箱涵等)连接处设置的过 渡段,可采用沿线路纵向倒梯形过渡形式(如图3-11所 示)。寒冷地区过渡段的设置,必须考虑与涵洞接触区冻 结影响范围填料的冻胀。涵洞顶面填土厚度不大于1.0m, 涵洞及两侧20m范围内基床表层级配碎石掺加5%水泥。
图3-11 一般地区路涵过渡段(h>1.0m)
图3-1 无砟轨道双线路基断面示意图
图3-2 有砟轨道双线路基断面示意图
(三)路堑路基断面
当铺设轨道的路基面标高低于天然地面时,路基以开挖方式构成,这 种路基为路堑(如图3-3、3-4所示)。 基床底层根据地质条件换填A、B组填料或改良土。基床底层采用A、B 组填料或改良土填筑。基床底层A、B组填料压实系数不低于0.95,地 基系数K30不低于130~150MPa/m(或变形模量Ev2不低于80MPa), 动态变形模量Evd不低于40MPa;化学改良土压实系数不低于0.95, 一般地区7d无侧限抗压强度不低于350 kPa、寒冷地区不低于550 kPa。 基床以下路堤本体A、B组填料和C组的碎石、砾石填料压实系数不低 于0.92,地基系数K30不低于110~130MPa/m(或变形模量Ev2不低 于45MPa);化学改良土压实系数不低于0.92,7d无侧限抗压强度不 低于250 kPa。 级配碎石、粗粒土和碎石类压实系数也可以用孔隙率作为压实质量的 物理指标。基床表层孔隙率不大于18%,基床底层和基床以下路堤本 体粗粒土和碎石类孔隙率分别不大于28%和31%。
图3-9 倒T形端刺结构示意图
图3-10 П形端刺结构示意图
倒T形端刺结构:摩擦板宽度一般为9.0m,厚度为 0.4m,长度根据不同桥梁结构计算确定,底座与 摩擦板间铺设土工布,摩擦系数0.5~0.8。标准端 刺型式尺寸:上部结构沿线路纵向厚度为1.0m, 沿线路横向宽度与摩擦板宽度相同,高度为2.75m; 下部结构沿线路纵向长度为8m,沿线路横向宽度 与摩擦板宽度相同,厚度为1m。过渡板宽度 2950mm,沿线路纵向长度为5.0m,厚度0.3m。 过渡板靠近路基端4.5m范围内铺设高强度挤塑板。
六、路基防排水及防护设施 (一)路基防排水 路基须具有良好的排水系统,对受水浸泡易于松软的特殊土和易于 软化的岩石路基,必须做好排水工程。排水工程要结合具体条件, 适当加强路基的横向排水设施,并及时实施,防止因地表水及地下 水的侵入而造成地基松软和坡面坍塌,保证路基边坡和地基稳固。 路基排水设施布置合理,与桥涵、隧道、车站等排水设施衔接配合, 并有足够的过水能力。排水设施要考虑农田失灌或冲毁。路基占压 既有排水沟、水渠地段,设计中于路基两侧以外还建并与既有排水 系统顺接,对于隔断既有地面天然排水系统和沿线农田灌溉排水设 施地段,一般采取增设排灌涵和引排沟。线间距较大的路基设置线 间排水沟。受周边地形、地质条件、地下水状况及气候等发生变化, 现有排水系统不能满足路基排水要求时,要对路基排水系统进行改 造。排水设备要保持不堵不淤、不渗不漏、不冲涮、流水通畅(如 图3-18、3-19所示)。
图 3-14 强夯法地基处理
(二)灰土挤密桩法
灰土挤密桩包括石灰土挤 密桩、水泥土挤密桩和柱 锤冲扩桩等,适合对松软 非饱和土的加固处理,如 湿陷性黄土消除其湿陷性 的加固处理。例如:郑西 (郑州~西安)、石武(石 家庄~武昌)高速铁路对地 基处理深度为22m以内的 湿陷性黄土,采用了水泥 土挤密桩或柱锤冲扩桩的 方法进行消除其湿陷性的 加固处理(如图3-15所 示)。
(二)路基断面
高速铁路路堤基床由基床表层和基床底层组成。无 砟和有砟轨道路堤基床表层厚度分别为0.4m和 0.7m,基床底层厚度均为2.3m。无砟轨道基床表 层小于有砟轨道,主要是考虑到无砟轨道0.30m混 凝土垫层的作用。高速铁路铺设无砟轨道地段路基 断面(如图3-1所示)。高速铁路有砟轨道地段路 基断面(如图3-2所示)。基床表层一般采用级配 碎石填筑,底层一般采用优良的A、B组填料。路 基本体的断面形式按填筑或开挖体与自然地面的关 系分为路堤、路堑、半填半挖等。
两线间混凝土封闭层
图3-5 无砟轨道两线间封闭层
二、路堤及路堑
路堤是指高于原地面的填方路基,用合格填料碾压而 成具有一定密实度的土工结构物(如图3-6所示)。为 减少占地、保护周边建筑物和线路美观,以及与周边 环境协调,路堤边坡也采用悬臂式、扶壁式、桩板式 等直立结构型式。路堤边坡坡率一般为1:1.5,个别填 高较高地段和浸水地段路堤边坡相应放缓一级,即 1:1.75。当铺设轨道的路基面标高低于天然地面时, 路基以开挖方式构成,这种路基为路堑(如图3-7所 示)。一般路堑两侧均设置侧沟平台,平台宽2.0m。 黄土路堑边坡坡率一般采用1:1.25。
路堤建成后发生的变形主要由三部分组成:路堤基床在列车荷 载作用下的变形、路堤本体在自重作用下的压密变形、支承路 基的地基压密沉降。前两部分主要通过路堤填料压实密度控制, 路堤本体在自重作用下的压密沉降量值仅为路堤高度的1‰~ 3‰,一般在路堤竣工一年左右完成。另外,地下水变化和周 边堆载等因素也会强烈影响路基运营后的沉降量。
对软弱地基、松软土、湿陷性黄土等地基处理采用了桩网、桩 筏、桩板等加固新结构新技术。湿陷性黄土地基除强夯、水泥 土挤密桩、柱锤夯扩桩等措施消除黄土湿陷性外,采用了 CFG桩和水泥挤密桩长短桩技术、桩筏、桩板结构。对膨胀 土地基主要采用了换填、冲击碾压和CFG桩加固。对岩溶地 区主要采用了帷幕注浆加固技术。
高速铁路路基及地基处理
路基及过渡段基本知识
高速铁路路基要求地基工后沉降小、基床强度高、 路基的刚度沿线路变化平缓,防排水系统完善,支挡 防护体稳定可靠。路基设计采用土工结构物设计理念。 路基基床表层采用级配碎石或级配砂砾石,基床底层 采用优良的A、B组填料或化学改良土,填料压实质 量采用物理和力学指标双控,保证填筑质量。与桥梁、 涵洞、隧道等结构物之间设置路桥、路涵、路隧、桥 隧及堤堑等各种过渡段,实现路基在线路纵向的沉降 变形和刚度的均匀过渡。
(五)排水固结法:采用塑料排水板、袋装砂井。 (六)挤密桩复合地基法:采用砂桩、碎石桩。 (七)半刚性桩复合地基法:采用粉喷桩、搅拌桩、 旋喷桩。
五、路基沉降
高速铁路无砟轨道主要是根据扣除施工误差、运营期 间轨道预留调整量后,留给路基沉降的允许调高量确 定的。无砟轨道路基工后沉降不大于15mm,与桥隧 涵洞等结构物交界处工后沉降差不大于5.0mm、不均 匀沉降造成的折角不大于1/1000,当沉降较为均匀, 又难于控制,可通过更换扣件圆顺线路调整,但工后 沉降不大于30mm;并采用工后沉降动态设计。有砟 轨道的工后沉降量限值的确定依据主要是经济性和短 时间内沉降过大也不会出现维修困难而危及正常行车。 250km/h和350km/h高速铁路要求有砟轨道路基工后 沉降分别不大于100mm和50mm、过渡段不大于 50mm和30mm;沉降速率分别不大于30mm/年和 20mm/年。
图3-6 路堤地段
图3-7 路堑地段
三、过渡段处理 (一)路桥过渡段
在路基与桥梁、涵洞、隧道等结构物之间设置路桥、路 涵、路隧、桥隧及堤堑等连接处的过渡段,一直是铁路 路基的一个薄弱环节。路基沿线路的沉降变形和刚度不 平顺会造成轨道静态和动态不平顺,列车速度越高,不 平顺引起的列车振动越剧烈,轻则降低旅客舒适度,重 则影响高速运行安全,因此要求路基在线路纵向做到沉 降变形和刚度均匀、变化缓慢,不允许出现突变,以实 现均匀过渡。高速铁路路路堤与桥台连接处设置过渡段, 长度一般取路堤高度的2~5倍且不小于20m,填料采用 级配碎石,也有采用渐变厚度混凝土的过渡结 构(如图3-8所示)。
图3-8 路桥过渡段处理
(二)端刺 由于CRTS Ⅱ型板式无砟轨道结构的底座板和轨 道板纵向连续铺设,在温度、列车制动和混凝土 收缩等作用下会产生纵向荷载和变形,为避免对 桥梁结构的影响,在临近桥台的路基段设置端刺 结构,将荷载传递至路基,达到限制轨道结构纵 向位移的目的。为避免端刺受力对桥台产生影响, 锚固的主端刺一般设在离桥台约50m以外的地方。 目前端刺主要结构有两种,分别为倒T形和双柱П 形(如图3-9、3-10所示)。
图 3-15 灰土挤密桩法地基处理
(三)CFG桩法 CFG桩(cement fIying-ash gravel pile)由水泥、粉煤灰、 碎石、石屑或砂加水拌和形 成的高粘结强度桩,CFG桩 与桩间土、褥垫层一起形成
复合地基。为了有效地控制
地基沉降,在软土和松软土 地基段大量采用CFG桩进行 地基处理,其处理深度一般 在30m以内(如图3-16所 示)。例如:对于京津(北 京~天津)城际、郑西(郑 州~西安)、武广(武汉~广 州)、京沪(北京~上海)、 石武(石家庄~武汉)高速 铁路均采用有CFG桩进行地 基处理。
(四)路隧过渡段
土质、软质岩石路堑与隧道连接地段设置过渡段, 并采用渐变厚度的混凝土或掺入5%水泥的级配碎石 填筑。 (五)堤堑过渡段
路堤与路桥连接处也设置过渡段,主要根据连接处 地质情况,分为硬质岩石路堑、软质岩石或土质堤 堑(如图3-12、3-13所示)。
图3-12 硬质岩石路堤路堑过渡段
图3-13 软质岩石或土质路堤路堑过渡段
图3-16 高速铁路CFG桩地基处理
(四)桩板结构法
京津城际的桩板结 构—在亦庄、永乐、 武清站,路基填高 4.5~10m ,基底最 大宽度为70m,路基 基底CFG桩加固,桩 径0.4m。桩顶基础 采用的是以0.5m厚 的钢筋混凝土板为主 的方案(如图3-17所 示)。
图3-17 京津城际桩板结构法地基处理
高速铁路沿线软弱土、深厚软土、湿陷性黄土、
膨胀土等特殊土分布广泛,并且穿越区域性沉降地 区以及地震断裂带等不良地质地段,较多地采用了 强化桩网、桩筏、桩板结构、复合地基加固等技术 措施,控制地基沉降和沉降速率。强化路基防排水、 边坡防护和支挡。相对普通铁路,高速铁路路基比 例较小。路基主体工程设计使用年限规定为100年, 边坡防护设施使用年限规定为60年,防排水设施使 用年限规定为30年。路基排水设施降雨量设计频率 1/50。
图3-3 无砟轨道双线(非硬质路堑)路基断面示意图
图3-4 有砟轨道双线(非硬质路堑)路基断面示意图
(四)路基封闭层
无砟轨道路基面在两线间采用不小于15cm厚C20混 凝土(或用沥青混凝土做封闭层),路肩面用不小 于10cm厚混凝土,进行隔水封闭。封闭层纵向排 水坡度不小于2‰,横向排水坡度不小于4%(如图 3-5所示)。封闭层间设断缝,以免冬季封闭层拉裂、 夏季封闭层拱起。
四、地基处理方法
为了保持高速铁路行车的高平顺性,预防路基产 生过大的工后沉降,因此必须对高速铁路地基原 地面进行处理,地基处理一般采用以下方法:
(一)强夯法
强夯法适用于处理碎石土、 砂土、低饱和度的粉土与 黏性土、湿陷性黄土、杂 填土和素填土等地基。郑 西(郑州~西安)高速铁路 对地基处理深度为6.0m的 湿陷性黄土采用单击夯击 能为3000~4000 kN·m的强 夯法进行处理(如图3-14 所示)。
一、基床结构和形式
(一)基床结构
高速铁路路堤基床由基床表层和基床底层组成。无砟和 有砟轨道路堤基床表层厚度分别为0.4m和0.7m,基床 底层厚度均为2.3m。基床表层采用级配碎石或级配砂砾 石,最大粒径小于45mm,不含粘土和其它杂质,渗水 土层间满足反滤准则。基床底层采用A、B组填料或化学 改良土,最大粒径小于60mm;寒冷地区采用防冻、防 渗双层填料,并进一步提高化学改良土抗压强度。基床 以下路堤本体采用A、B组填料和C组碎石、砾石填料或 改良土,最大粒径小于75mm。寒冷地区冻结影响范围 内的填料细粒含量应控制在5~15%以下;浸水路堤填 料细粒含量应控制在10%以下。
(三)路涵过渡段
路堤与横向结构物箱涵(立交、箱涵等)连接处设置的过 渡段,可采用沿线路纵向倒梯形过渡形式(如图3-11所 示)。寒冷地区过渡段的设置,必须考虑与涵洞接触区冻 结影响范围填料的冻胀。涵洞顶面填土厚度不大于1.0m, 涵洞及两侧20m范围内基床表层级配碎石掺加5%水泥。
图3-11 一般地区路涵过渡段(h>1.0m)
图3-1 无砟轨道双线路基断面示意图
图3-2 有砟轨道双线路基断面示意图
(三)路堑路基断面
当铺设轨道的路基面标高低于天然地面时,路基以开挖方式构成,这 种路基为路堑(如图3-3、3-4所示)。 基床底层根据地质条件换填A、B组填料或改良土。基床底层采用A、B 组填料或改良土填筑。基床底层A、B组填料压实系数不低于0.95,地 基系数K30不低于130~150MPa/m(或变形模量Ev2不低于80MPa), 动态变形模量Evd不低于40MPa;化学改良土压实系数不低于0.95, 一般地区7d无侧限抗压强度不低于350 kPa、寒冷地区不低于550 kPa。 基床以下路堤本体A、B组填料和C组的碎石、砾石填料压实系数不低 于0.92,地基系数K30不低于110~130MPa/m(或变形模量Ev2不低 于45MPa);化学改良土压实系数不低于0.92,7d无侧限抗压强度不 低于250 kPa。 级配碎石、粗粒土和碎石类压实系数也可以用孔隙率作为压实质量的 物理指标。基床表层孔隙率不大于18%,基床底层和基床以下路堤本 体粗粒土和碎石类孔隙率分别不大于28%和31%。
图3-9 倒T形端刺结构示意图
图3-10 П形端刺结构示意图
倒T形端刺结构:摩擦板宽度一般为9.0m,厚度为 0.4m,长度根据不同桥梁结构计算确定,底座与 摩擦板间铺设土工布,摩擦系数0.5~0.8。标准端 刺型式尺寸:上部结构沿线路纵向厚度为1.0m, 沿线路横向宽度与摩擦板宽度相同,高度为2.75m; 下部结构沿线路纵向长度为8m,沿线路横向宽度 与摩擦板宽度相同,厚度为1m。过渡板宽度 2950mm,沿线路纵向长度为5.0m,厚度0.3m。 过渡板靠近路基端4.5m范围内铺设高强度挤塑板。
六、路基防排水及防护设施 (一)路基防排水 路基须具有良好的排水系统,对受水浸泡易于松软的特殊土和易于 软化的岩石路基,必须做好排水工程。排水工程要结合具体条件, 适当加强路基的横向排水设施,并及时实施,防止因地表水及地下 水的侵入而造成地基松软和坡面坍塌,保证路基边坡和地基稳固。 路基排水设施布置合理,与桥涵、隧道、车站等排水设施衔接配合, 并有足够的过水能力。排水设施要考虑农田失灌或冲毁。路基占压 既有排水沟、水渠地段,设计中于路基两侧以外还建并与既有排水 系统顺接,对于隔断既有地面天然排水系统和沿线农田灌溉排水设 施地段,一般采取增设排灌涵和引排沟。线间距较大的路基设置线 间排水沟。受周边地形、地质条件、地下水状况及气候等发生变化, 现有排水系统不能满足路基排水要求时,要对路基排水系统进行改 造。排水设备要保持不堵不淤、不渗不漏、不冲涮、流水通畅(如 图3-18、3-19所示)。
图 3-14 强夯法地基处理
(二)灰土挤密桩法
灰土挤密桩包括石灰土挤 密桩、水泥土挤密桩和柱 锤冲扩桩等,适合对松软 非饱和土的加固处理,如 湿陷性黄土消除其湿陷性 的加固处理。例如:郑西 (郑州~西安)、石武(石 家庄~武昌)高速铁路对地 基处理深度为22m以内的 湿陷性黄土,采用了水泥 土挤密桩或柱锤冲扩桩的 方法进行消除其湿陷性的 加固处理(如图3-15所 示)。
(二)路基断面
高速铁路路堤基床由基床表层和基床底层组成。无 砟和有砟轨道路堤基床表层厚度分别为0.4m和 0.7m,基床底层厚度均为2.3m。无砟轨道基床表 层小于有砟轨道,主要是考虑到无砟轨道0.30m混 凝土垫层的作用。高速铁路铺设无砟轨道地段路基 断面(如图3-1所示)。高速铁路有砟轨道地段路 基断面(如图3-2所示)。基床表层一般采用级配 碎石填筑,底层一般采用优良的A、B组填料。路 基本体的断面形式按填筑或开挖体与自然地面的关 系分为路堤、路堑、半填半挖等。
两线间混凝土封闭层
图3-5 无砟轨道两线间封闭层
二、路堤及路堑
路堤是指高于原地面的填方路基,用合格填料碾压而 成具有一定密实度的土工结构物(如图3-6所示)。为 减少占地、保护周边建筑物和线路美观,以及与周边 环境协调,路堤边坡也采用悬臂式、扶壁式、桩板式 等直立结构型式。路堤边坡坡率一般为1:1.5,个别填 高较高地段和浸水地段路堤边坡相应放缓一级,即 1:1.75。当铺设轨道的路基面标高低于天然地面时, 路基以开挖方式构成,这种路基为路堑(如图3-7所 示)。一般路堑两侧均设置侧沟平台,平台宽2.0m。 黄土路堑边坡坡率一般采用1:1.25。
路堤建成后发生的变形主要由三部分组成:路堤基床在列车荷 载作用下的变形、路堤本体在自重作用下的压密变形、支承路 基的地基压密沉降。前两部分主要通过路堤填料压实密度控制, 路堤本体在自重作用下的压密沉降量值仅为路堤高度的1‰~ 3‰,一般在路堤竣工一年左右完成。另外,地下水变化和周 边堆载等因素也会强烈影响路基运营后的沉降量。