铁路客运专线无碴轨道路基施工介绍

（四）、一般路堑基床土的处理与检测
1、一般软质岩、强风化岩、以及土质路堑地段，基床表层应换填级配碎石或级配砂砾石； 2、弱风化或未风化硬质地段, 基床表层及以下不换填,但顶面需用C25混凝土找平；如为非可溶岩时,如为可溶岩时,基床表层应换填0.2m的C20混凝土,同时应采用C15片石混凝土嵌补凹坑、溶沟、溶槽及溶蚀裂隙等; 3、处于基床底层范围内的土不满足基床土质及压实标准时，应进行换填处理。
（一）路基变形控制标准高 1、与普通线路控制标准比较 我国I级干线《铁路路基设计规范》（TB10001-2005）规定路基工后沉降一般不大于20cm，过渡段不大于10cm；我国《客运专线无碴轨道铁路设计指南》在科研并总结国外经验的基础上，提出了一般地段路基工后沉降不大于3cm，并对不均匀变形提出了严格的控制，其目的是为了确保轨道的几何平顺，列车运行的平稳与及旅客乘坐的舒适。
（二）、路堤地基技术要求
1、地基条件要求 《京沪高速度铁路设计暂行规定》中规定：当路堤基底以下压缩层范围内（一般不小于25m）的地基土不符合路堤地基条件表中要求时，应进行工后沉降分析。
路基基底技术条件
〔σ〕≥150KPa,或Ps≥1.2MPa
黏性土
Ps≥5.0MPa,或N≥10，且无地震液化可能
1491900
立方米
堆载预压
381978
平方米
强夯
6662673
米
CFG桩
37802
米
水泥土挤密桩
1214913
米
水泥搅拌桩
28300
米
旋喷桩
655308
立方米
填砂夹碎石
地基处理
4701951
平方米
土工格栅
1271953
平方米
复合土工膜
85304
圬工方
混凝土
941477
圬工方
浆砌石
防护圬工
路基附属
3、本路基设计工点类型主要有： 路堤坡面防护92处37.9km、浸水路基4处0.5km、低路堤2处0.3km、软土及松软路堤36处20.5km、黏性土路基29处9.9km、挡土墙3处0.9km、 封闭式路堑2处0.7km、路堑坡面防护65处19km、深路堑13处6km等。
4、路基主要工程数量
基床表层
基床
3、基床表层级配碎石粒径级配表
0-7
0-11
7-32
13-46
41-75
67-91
82-100
100
0.075
0.1
0.5
1.7
7.1
22.4
31.5
45
通过方孔筛孔边长(mm) 过筛质量百分率（%）
4、基床表层压实标准表
≥ 120
<18%
6
万断面方
沥青混凝土
69
万断面方
基床表层、过渡段
级配碎石
1022
万断面方
石方
1350
万断面方
土方
路基土石方
路基
数量
单位
工程名称
二、客运专线无碴轨道路基的主要特点
无碴轨道路基要求按土工构筑物设计，应具有足够的强度、刚度、稳定性，满足耐久性要求，并强调与相邻构筑的变形与刚度协调、统一，满足高速列车平稳、安全运营，以及旅客乘坐的舒适度要求。因此，无碴轨道路基与常规铁路相比，具有以下特点：
（二）、路基强度高刚度大且均匀性要求高 强度低，则刚度低，列车高速运行将得不到保证，而路基刚度的不平顺会给轨道造成动态不平顺，研究表明：由刚度变化引起的列车振动与速度的平方成正比。因此，列车运行速度越高，要求路基的刚度越大，弹性变形小，且刚度变化均匀。《客运专线无碴轨道铁路设计指南》中提出的路基基床厚度、填料要求、压实标准以及检测方法等相比I级干线要高得多。
2、工程地质及水文地质特征
（1）地层岩性 沿线地层岩性从元古界至新生界第四系地层出露齐全。大连至普兰店以蓟县系灰岩、泥灰岩、石英砂岩、白云岩为主。普兰店至熊岳城以侏罗系粉砂岩、砂岩、砾岩、泥质灰岩为主。熊岳城至沈阳以第四系上更新统冲洪积层为主，岩性以粉质黏土、粉土、细砂、细、粗圆砾土、卵石土为主。 （2）地质构造 沈大段在大地构造位置上属中朝准地台的辽东台隆、华北断坳。
13.6
路堤(m)
线间距
路基面宽度
无碴轨道
路基面宽
双线无碴轨道路堤标准断面图
3、 路基面形状为梯形，轨道的混凝土底座范围内为平面，边缘以外及两线间做成向两侧4%的横向排水坡，并设置8cm厚的沥青混凝土封闭层。路基面以下基床表层与底层、底层与基床下部路堤接触面自中心向两侧设4%横向排水坡，形状为三角形；每隔50米设置一个集水井，集水井在路堤级配碎石填筑完成后开挖，并与横向排水管连接，横向路基排水管在路基填筑过程中预埋。
/
孔隙率n
/
/
≥0.92
压实系数K
≥130
≥110
≥90
地基系数K30(MPa/m)
A、B组填料或C组土或C组细粒土改良土
碎石类及粗砾土
砂类土及细砾土
改良细粒土
压实标准
填 料
注：压实系数K为重型击实标准;改良土压实标准：当采用物理方法改良时，应符合本表规定；当采用化学方法改良时，除符合本表规定外，还应满足设计提出的技术要求。
路堑基床底层换填型式(地下水不发育)
路堑基床底层换填型式(地下水发育)
（2）检测 路堑开挖后应采用工程地质调绘、原位测试、电法物探，必要时进行钻探取样等办法，加强地基土地基条件的核查与检测工作，换填底面应满足均质地基的要求，且变形与强度符合要求。换填以下基床范围内不得夹有Ps<1.8MPa、N<10或σ0＜0.2MPa的土层。
路基工后沉降控制值
0.5
＜1/1000
2
/
/
3
桥尾过渡段cm
一般地段cm
差异沉降错台 cm
过渡段差异沉降形成的折角
不均匀沉降 cm/20m
沉降速率 cm/年
工后沉降
3、工后沉降的控制是无碴轨道建设的关键，施工中必须加强地基条件的核查与处理，加强地基处理质量的控制与质量检测。
3、地震动参数 沈大段地震动峰值加速度0.05g~0.2g。 4、水文地质概况 沈大段线路所经河流属辽河水系，主要接受大气降水补给；沿线地下水按赋存条件可分为第四系孔隙水、基岩裂隙水、岩溶水；大部分地段地表水和地下水水质良好，个别地段对混凝土具弱硫酸盐型侵蚀性。
5、气象特征
沿线气候由南向北变化较大，在气温、湿度、雨量等方面由南向北都有过渡性，南段大连至鞍山一带属暖温带～温带、湿润～半湿润的季风气候。鞍山至沈阳段属温带、湿润～半湿润的季风气候。
（二）路基基床结构、材料规格及压实标准
1、基床厚度一览表
0.4m
基床表层
2.3
基床底层
无碴轨道
基床厚度(m)
2、基床填料一览表
A、B组填料或非冻胀土
级配碎石
无碴轨道
非冻胀土为细颗粒含量小于15%的A、B组土。
基床底层
颗粒粒径d≤0.075mm含量不大于5%（重量比），压实后颗粒粒径d≤0.075mm含量不大于7%（重量比）。
6、路基主要地质特征
（1）顺层 辽南丘陵区，沿线挖方地段较多，局部挖方地段岩层走向与线路走向基本一致，在开挖时易产生顺层滑动。 （2）岩溶 岩溶主要发育在大连至普兰店及瓦房店附近 （3）松软地基 在滨海平原、冲洪积平原和局部的丘洼地，普遍分布第四系全新统黏性土、黄土、粉土和砂类土松软地基。 （4）地震液化 滨海平原、漫滩和一级阶地分布有第四系全新统冲积成因的饱和粉土、粉、细、中砂层的地段。 （5）膨胀岩土 辽南丘陵区的灰岩地段表层分布有不连续的风化残积红黏土，褐红色，硬塑～坚硬，具弱～强膨胀性。
三、路基结构型式及主要技术标准
（一）路基标准横断面 1、标准横断面型式详见下图“***客运专线无碴轨道路基标准横断面”。 2、区间双线一般地段路基面宽度，路堤、路堑均为13.6m，线间距均为5m，其中，路堑地段为加强基床防排水能力，确保施工质量，采用了路堤式路堑结构。
5.0
13.6
路堑(m)
5.0
≥60
≥60
≥60
变形模量Ev2（MPa）
≥35
≥35
≥35
动态变形模量Evd（MPa）
＜28%
＜28%
/
孔隙率n
/
/
≥0.95
压实系数K
≥150
≥130
≥110
地基系数K30(MPa/m)
A、B组填料或非冻胀土
2.3
碎石类及粗砾土
砂类土及细砾土
改良细粒土
≥ 50
≥190
0.4
级配碎石
变形模量Ev2（MPa）
孔隙率ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
动态变形模量Evd （MPa）
地基系数K30（MPa/m）
厚度 （m）
备注
压实标准
速度
5、路基基床底层填料及压实标准
注：压实系数K为重型击实标准;改良土压实标准：当采用物理方法改良时，应符合本表规定；当采用化学方法改良时，除符合本表规定外，还应满足设计提出的技术要求。
（三）在高速运行以及自然条件下长期稳定 为确保客运专线的长期稳定、安全与运营，要求路基在列车动荷载的长期反复作用，以及各种不良自然环境的影响（气温、雨雪、地震、洪涝等）下，路基整体稳固，路基强度保持不变，弹性不改变，不变形等，做到寿命长、少维修。
以上几点，对客运专线无碴轨道路基来说，必须在路基结构、填筑材料、路基施工工艺、质量控制标准、工后沉降的控制、抵御各种不良环境的加固防护等方面，采取比常规铁路更高的技术标准，满足其需要。这需要在勘测、设计、施工各阶段共同采取措施，严格控制。
砂类土
无
碎、卵、砾石类
无
基岩
地基条件
地层
无碴轨道路基对工后沉降的控制要求严格，对土质地基，原则上均应进行工后沉降分析。 地质复杂、工后沉降难以控制或地下水位较高、路基易产生冻害和存在其他不稳定因素的路基区段，不宜铺设无碴轨道。
2、路基工后沉降控制要求
路基工后沉降控制要求应满足“路基工后沉降控制值”表中要求，桥台（涵）与路基过渡段的沉降差、隧道基础与洞口外路基的工后沉降差不应大于5mm。 在路基填筑或预压完成后，至少有6～18个月的沉降监测和调整期，经系统分析评估，沉降稳定且工后沉降满足要求后方可铺设无碴轨道。这既是路基变形调整的需要，也是沉降监测、分析与综合评估，保证工后沉降控制的需要，因此，在实际工程中应成立专门的机构进行系统的工后沉降分析与评估，共同决策无碴轨道施作时机。
压实标准
填 料
厚度
（三）路基基床以下填料及压实标准
1、路基基床以下填料一览表
优先选用A、B组填料和C组块石、碎石、砾石类填料，当采用C组细粒土填料时应进行改良。
路基基床以下填料
2、路基基床以下填料及压实标准
≥45
≥45
≥45
动态变形模量Evd（MPa）
≤ 31%
≤ 31%
当路堤填筑硬质岩石及不易风化的软质岩的碎、块石时，其颗粒级配应符合要求，不应倾填，分层压实，填料的最大粒径不得大于10cm，具体应进行现场工艺试验确定；路堤填料的压实标准应达到规定的要求。 对易受水害、浸水路基、易受山洪冲刷的路基应路基基床底层及路基本体应采用渗水性好、水稳性好、黏粒含量少的A、B组填料。
（二）工程概况 1、范围及主要工程内容 （1）客专正线 K0+681.9~DK390+865.334 全长376.907km。 （2）相关工程 A、大连枢纽 B、沙鲅线改建 C、辽阳站***左线改建 D、过渡工程 2、路基概况 路基地段全长96.936km，占线路总长度376.907km的25.7%。
2、***客专路基工后沉降控制值 无碴轨道工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm，沉降比较均匀、长度大于20m的路基，允许最大工后沉降量为30mm，并且调整轨面后的竖曲线半径应能满足相关要求。 路桥或路隧交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角不应大于千分之一。
2、路基填料的设计原则及要求
基床底层原则上采用A、B组填料，基床以下原则上应采用A、B组及C组中的块石、碎石、砾石类填料。为降低工程造价，保护环境，基床以下部分填料应尽量采用路、隧弃碴之A、B组填料以及C组填料中的块石、碎石、砾石类填料，但必须满足颗粒粒度及级配要求，对细粒土(膨胀土、有机土等性质不稳定的土除外)、粉土和易风化软岩块石及其风化物等C、D组填料，应进行改良，同时采取边坡加筋、坡面防护等加固措施。以确保路基填筑强度与变形的长期稳定。
***客专TJ-1标无碴轨道路基施工介绍
***客运专线大连至沈阳段线路平面示意图
一、***线TJ-1标路基概述
（一）地质概况 1、地形地貌 沈大段经过地区主要分为：大连至大石桥段低山丘陵区，地形起伏较大，沟谷及洼地发育，部分地区为滨海平原；大石桥至沈阳段为滨海平原区和冲洪积平原区，地形平坦开阔。