铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析

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谈铁路路基下沉病害及解决措施

谈铁路路基下沉病害及解决措施

谈铁路路基下沉病害及解决措施单位:中铁电气化局集团二公司**: ***专业: 交通工程2013年 4 月铁路路基基床是轨道结构的基础承受列车和轨道荷载,固此必须具有足够的强度和稳定性基床出现病害,将影响线路质量、行车速度,增加轨道养护工作量、给运输能力带来很大影响,严重的将危及行车安全,为此,铁路部门每年都投入了大量资金整治基床病害。

因此,在这里我想针对如何解决铁路路基沉降谈谈自己的一些看法。

一、铁路路基下沉的原因1、路基基床土质不良。

产生路基基床病害的地段路基土多数为两岩风化后形成的粘土粪土甚至膨胀土。

2、排水不畅。

由于地表地下排水没施不足,道床污染严重,持剐近几年来工务部门为了增加路基宽度便于养护维修,在路肩两侧作了浆砌或干砌条石路肩,增大了路基基床压应力,堵塞了路基面的排水通道,使路基基床产生翻浆冒泥与道渣陷槽而酿成基床土的承载能力不足则发生下沉和从基床两侧隆起。

3、基底软弱。

据调查,修建复线时,路堤基底和老路基边坡未作任何处理。

原地表土质松软,强度不足,路堤稳定性差,承载力低。

4、水浸路基。

上行线旁靠近路堤有一稻田灌溉用水渠,种植季节,部分地段的渠水漫流至上行线旁的取土坑内和低洼处,地表水排水不畅,路堤边坡及基底长期被水浸泡,使基床及地基软化,强度降低。

在列车动荷载作用下,产生线路下沉,道碴上鼓、轨枕位移和翻浆冒泥等病害。

5、列车动荷载的影响。

路基基床是轨道结构的基础,不但承受着线路上部建筑的静载而且承受着列车循环作用的动载,翻浆冒泥等浅层病害和下沉挤出变形等较深层的病害,均与路基基床动应力有关。

当基面动载超过基床土体的承载能力时,随着列车荷载的作用,道床会不断地“切入”基床土体内,导致线路持续下沉。

二、路基加固路基加固有两种方案,一种为搅拌桩加固,另一种方案为冲击挤密复合桩加固。

从工程造价、加固效果和施工难易程度比较分析,第二种方案经济合理、操作简单以及加固效果良好,被推荐为施工方案。

铁路隧道施工中沉降量大的成因及防治措施

铁路隧道施工中沉降量大的成因及防治措施

铁路隧道施工中沉降量大的成因及防治措施侯显超(中交三航局厦门分公司)摘要:针对铁路隧道施工中拱顶下沉严重的成因,并提出安全施工的管理措施和技术措施,对提高企业安全管理水平,预防和减少塌方事故的发生,确保暗挖隧道施工安全、优质、高效。

关键词:拱顶下沉、坍塌事故成因、防治措施随着高速铁路的快速发展,在暗挖隧道施工中由于地质的复杂、施工不当、监控量测不及时等原因造成个别隧道进洞施工期间由于地表沉降严重造成塌方、洞内坍塌给国家和人民的生命财产带来了巨大的损失,所以加强隧道的安全施工管理和杜绝由于拱顶下沉造成隧道坍塌或减少坍塌事故的发生显得十分重要。

一、隧道的拱顶下沉量大的成因主要有以下几点:1.复杂多变的地质条件:隧道的埋深较浅、基岩裂隙水发育、岩体的自稳能力较差、岩体风化严重、基底软弱承载力不够皆对隧道沉降严重起到了决定性的因素。

2.施工工法不当、施工工序的安排不合理:①开挖方法和支护参数未做到与设计一致或设计的开挖方法和支护参数未能与现场实际的地质情况、环境、条件相吻合。

②开挖的上、中、下断面过多,由于人力资源有限导致人为的支护时间、初期喷射混凝土时间延长。

③一些临时支护的缺失、减少或未按照施工要求去施作。

④基底软弱未做处理、洞内积水过多并且长时间对拱脚进行浸泡造成拱脚基底发软导致沉降量持续性增长。

皆是造成隧道下沉严重的主要原因。

3.沉降的监控措施不完善、沉降初期处理不及时:①监控量测的体系不健全或测量频次不高未能及时发现隧道沉降的情况②初期沉降不明显而被忽视或对初期的沉降未做过多的关注导致沉降持续增大③沉降变化较大时未能及时采取制止措施二、施工过程中防止沉降量过大的管理措施按照设计要求,在充分调查研究的基础上,根据围岩类别,结合地貌、地形和水文地质条件,综合考虑各种因素,选择安全、合理、实用的施工方法,制定相应的详细具体的安全技术措施,科学选定开挖、支护、衬砌方法和工艺。

除了施工方法安全,合理、实用外,采用科学合理的施工支护手段也是防止沉降过大的关键。

铁路路基沉降原因分析与控制策略

铁路路基沉降原因分析与控制策略

铁路路基沉降原因分析与控制策略摘要:铁路路基沉降是铁路工程中一个重要的问题,其对铁路运营和安全产生着直接的影响。

铁路是国民经济发展的重要基础设施,而铁路路基沉降是铁路运营中不可避免的现象。

铁路路基沉降会导致铁路线路的变形和不平整,进而影响铁轨的几何和轨面水平度,甚至可能导致列车的脱轨。

因此,研究铁路路基沉降的原因和控制策略对于确保铁路运营的安全和可靠至关重要。

关键词:铁路路基;沉降原因;分析;控制策略1铁路路基沉降的原因分析铁路路基沉降是指铁路路基在使用过程中产生的沉降现象。

铁路路基沉降不仅会对列车行驶产生不利影响,还会对铁路线路的安全性和使用寿命造成严重威胁。

因此,对铁路路基沉降的原因进行系统的分析和归纳,对于确保铁路线路的安全和稳定具有重要意义。

1.1地质因素地质因素是造成铁路路基沉降的主要原因之一。

首先,地质条件对铁路路基的稳定性和承载力具有重要影响。

例如,地下水位的变化、土壤的性质和地下岩石的特性等地质因素都会对路基的沉降产生影响。

其次,地震和地下工程施工等外力因素也会引起铁路路基的沉降。

地震会导致地层的震动和变形,进而引起路基的沉降。

而地下工程施工则会改变地下土体的结构和性质,进而影响路基的稳定性和沉降情况。

1.2工程施工因素工程施工因素是造成铁路路基沉降的另一个重要原因。

在铁路线路的建设和维护过程中,工程施工不当往往会导致路基的沉降。

首先,土方开挖和填筑是铁路线路建设中常见的施工活动。

如果土方开挖和填筑不合理,就会导致土体的不均匀沉降,进而引起路基的沉降。

其次,施工过程中的振动和冲击也会对路基的稳定性产生不利影响。

振动和冲击会导致土体颗粒重新排列,进而引起路基的沉降。

此外,施工过程中的地基处理和加固措施不当,也会导致路基的沉降。

1.3运营因素运营因素是造成铁路路基沉降的另一个重要原因。

铁路线路的长期使用会引起路基的沉降。

首先,列车行驶时产生的振动会传导到路基上,进而引起路基的沉降。

振动会导致路基周围土体的颗粒重新排列,进而导致路基的沉降。

地铁隧道施工中的地面沉降影响分析与控制

地铁隧道施工中的地面沉降影响分析与控制

地铁隧道施工中的地面沉降影响分析与控制地铁隧道施工是现代城市建设中一项重要而复杂的工程。

隧道施工过程中的地面沉降问题一直备受关注,因为地面沉降对于城市的稳定性、安全性以及地下管道等基础设施的影响不容忽视。

本文将从地面沉降的影响机理、分析方法以及控制措施等方面进行探讨。

地面沉降的影响机理主要与隧道开挖所引起的土体变形有关。

隧道开挖会导致地下土体的应力重分布,造成土体的加固、排水能力下降,从而导致地面沉降。

此外,施工期间的振动、地下水位变化等因素也会对地面沉降产生影响。

为了全面评估地面沉降的影响,需要进行综合性的地质勘探及隧道工程参数的测量和分析。

分析地面沉降的影响,需要从建筑物、地下管线及地表设施等方面进行综合考虑。

首先,对于地铁沿线的建筑物而言,地面沉降可能会导致其结构的破坏,特别是老旧建筑物更容易受到影响。

因此,在施工前需要对沿线建筑物进行详细的结构安全评估,以确定其是否需要进行加固或者拆除重建。

其次,地下管线也是受地面沉降影响的重要对象。

地铁隧道施工可能会对地下管线造成挤压、位移等影响,从而影响管线的正常运行。

为了保证地下管线的安全运行,我们需要在施工前进行管道的定位、检测以及加固,以降低地面沉降对其的影响。

另外,地面沉降还可能对地表设施造成影响,如道路、桥梁等。

沉降导致的地表变形可能破坏道路的平整性,影响交通的通行。

因此,在施工前需要进行道路的检测和评估,并采取适当的措施来保证道路的安全和顺畅。

为了控制地面沉降的影响,在隧道施工过程中,我们可以采取多种技术措施。

首先,合理选择施工方法和工艺,以减小地面沉降的发生。

例如,可以采用盾构机等地铁隧道施工专用设备进行施工,减少地面开挖量和振动。

其次,需要加强监测和测量工作,对地面沉降进行实时的监控和分析。

通过监测数据的收集与分析,可以及时发现地面沉降的异常情况,并采取相应的措施进行调整和修正。

此外,在地铁隧道施工中,还需要进行土体加固和排水处理工作,以提高土体的稳定性和排水能力,减小地面沉降的发生。

试论隧道内整体道床下沉病害原因分析及整治措施

试论隧道内整体道床下沉病害原因分析及整治措施

试论隧道内整体道床下沉病害原因分析及整治措施摘要:无砟轨道整体道床在隧道内已得到了广泛采用,整体道床产生的病害及维修问题也越来越引起重视。

为此本文结合关角隧道相关病害就隧道内整体道床下沉病害原因作了相关的分析,并提出了具体的整治措施,为以后隧道内整体道床下沉病害整治技术的研究提供参考。

关键词:隧道整体道床;沉降;注浆加固;高聚物材料1病害情况及原因分析青藏铁路西宁至格尔木段关角隧道工务添乘人员同司机均感觉存在轻微晃车现象,随即报告行调,封锁线路。

随后通知德令哈工务段,察汗诺线路车间申请临时天窗对K289+110段前后线路进行检查,经检查K289+110前后高低最大2mm,排水沟边墙存在开裂、渗水情况。

K289+110道床板有吊板现象。

为了详细掌握隧道内整体道床与垫层间实际情况,现场选定2处部位(一处为道床板有渗水处所、另一处为道床板无渗水处所)进行钻孔取样。

现场整体道床进行钻孔取芯发现道床板与填充层间存在40~60mm的空腔。

加上前期检查发现K289+400-500处翻浆冒泥情况,利用维修天窗进行了钻孔取芯,经查看道床板与填充层无空腔,但C25混凝土不成形,强度不足。

病害原因分析:(1)根据现场补充钻探结果,不存在岩溶、暗河等不良地质。

(2)水沟施工缝的位置低于设计的位置,施工缝防水存在薄弱环节,导致水沟内的水进入了道床下部。

(3)关角隧道涌水量大,沟内流水深度大,向施工缝补水充分。

(4)地下水进入道床板下面的施工缝,经列车运行被反复挤出和渗入,填充层内的混凝土细颗粒逐步被水带走,随着运营时间的不断累积,造成空洞及较大缝隙,导致轨道板下沉、影响了行车安全。

(5)轨道板下沉,导致隧道侧沟壁被拉裂,产生竖向裂缝,进一步加剧了向道床方向的补水。

通过以上情况,不难发现凡道床板有渗水、翻浆及下沉处所,道床板与填充层间均有质量缺陷方面的问题,在列车长期碾压过程中造成道床板整体下沉,线路几何尺寸发生变化,是导致此次晃车的直接原因。

铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究

铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究

铁路隧道下穿既有路基沉降规律及控制标准研究一、本文概述随着我国交通基础设施建设的快速发展,铁路隧道的建设日益增多,其中不乏需要下穿既有路基的情况。

铁路隧道下穿既有路基施工过程中,不可避免地会对既有路基产生影响,导致路基沉降。

为了确保铁路隧道施工的安全性和既有路基的稳定性,对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行深入研究和控制标准的制定显得尤为重要。

本文旨在系统研究铁路隧道下穿既有路基的沉降规律,分析影响沉降的主要因素,探讨沉降变形的机理,并在此基础上提出相应的控制标准。

通过对实际工程案例的调研和数据分析,本文期望能够为铁路隧道施工过程中的沉降控制提供理论依据和技术支持,为保障既有路基的稳定性和铁路隧道施工的安全性提供有效指导。

文章将首先介绍铁路隧道下穿既有路基的施工特点和沉降问题的重要性,接着详细阐述沉降规律的研究方法和沉降变形机理的分析过程。

在此基础上,文章将探讨沉降控制标准的制定原则和方法,并结合实际工程案例进行验证和应用。

文章将总结研究成果,提出铁路隧道下穿既有路基沉降控制的建议措施和进一步研究的方向。

通过本文的研究,期望能够为铁路隧道施工中的沉降控制提供科学依据和实践指导,促进铁路交通事业的可持续发展。

二、铁路隧道下穿既有路基沉降规律研究在铁路隧道下穿既有路基的过程中,路基沉降是一个重要的技术问题。

为了深入了解这一过程,本研究对铁路隧道下穿既有路基的沉降规律进行了详细的研究。

通过收集大量的实际工程数据,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等,对这些数据进行了系统的整理和分析。

运用数值模拟方法,建立了铁路隧道下穿既有路基的三维模型,模拟了不同施工阶段的沉降情况。

研究结果表明,铁路隧道下穿既有路基的沉降规律受多种因素影响,包括地质条件、隧道施工参数、路基结构等。

地质条件是影响沉降的主要因素,如土层的厚度、岩石的强度等。

隧道施工参数,如开挖方式、支护结构等,也会对沉降产生影响。

路基结构的设计和施工质量,同样会对沉降产生影响。

高速铁路线路的沉降控制方案

高速铁路线路的沉降控制方案

高速铁路线路的沉降控制方案随着交通运输的发展和人们对出行速度的要求不断提高,高速铁路作为一种高效、快速、安全的交通方式受到了广泛的关注和应用。

然而,高速铁路线路在长期使用过程中,由于地基土的力学特性和环境条件的变化,会产生沉降现象,严重影响铁路线路的稳定性和安全性。

因此,制定高速铁路线路的沉降控制方案至关重要。

本文将针对高速铁路线路的沉降问题,进行分析和探讨,并提出一种有效的控制方案。

一、沉降原因的分析高速铁路线路的沉降问题主要与以下几个方面的因素有关:1. 地基土的力学特性:地基土的力学特性会对铁路线路的沉降产生重要影响。

土壤的初始固结度、孔隙比、压缩系数等参数都会影响土体的压缩性能,进而导致铁路线路的沉降问题。

2. 运行荷载的影响:高速列车的运行会给线路施加一定的荷载,而荷载是铁路线路沉降的主要因素之一。

不同类型、不同速度的列车对线路的沉降影响不同,因此需要对不同情况下的运行荷载进行考虑。

3. 环境条件的变化:高速铁路线路所处的环境条件也会对其沉降产生一定的影响。

例如,气候的变化、地下水位的变动等因素都会导致地基土体的特性发生变化,进而引发沉降问题。

二、沉降控制方案的制定1. 土体改良措施:针对地基土的力学特性,可以采取适当的土体改良措施来降低土壤的沉降性。

例如,在填筑铁路线路的地基中混入适量的固结剂或添加适当的控制剂,以增加土壤的稳定性和抗沉降能力。

2. 结构设计优化:通过优化高速铁路线路的结构设计,可以减小运行荷载对线路沉降的影响。

例如,在路基的设计中,合理配置不同材料的填料层,增加路基的承载力和抗沉降能力。

3. 监测与调整:建设高速铁路线路后,需要对线路进行定期的监测和调整,及时发现和解决沉降问题。

通过安装合适的监测设备,对线路的沉降情况进行实时监测,及时采取调整措施,保证线路的稳定性。

4. 沉降预测与评估:在设计和建设高速铁路线路时,可以进行沉降的预测与评估,以评估线路的可行性和稳定性。

铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析

铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析

铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析摘要:本文以实例研究的方式对某铁路隧道工程整体道床作出详细研究,基于整体道床结构特性构建了与之相对应的力学计算模型。

该力学计算模型在弹塑性有限元法的分析之下加以计算,根据计算结果得出了有关铁路隧道整体道床沉降与基底状态(弹性模型)之间的几类关系曲线示意图。

由此我们能够参照基底状况变化曲线对铁路隧道整体道床的沉降作出分析与预测,从而为铁路隧道施工及运行提供可靠性保障,这也正是本文所研究问题的根本所在。

关键词:铁路隧道;整体道床;沉降;力学模型;分析Abstract: this article with the case study of the way a railway tunnel project of the track on a detailed study, based on the structure characteristics of the track on constructed with the corresponding mechanics calculation model. The mechanics calculation model in elastic-plastic finite element method to the analysis of the calculation under, according to the calculated results from the track on about the railway tunnel settlement and basal condition (elastic models) some kinds of relations between curve schemes. Thus we can refer to the basal condition change curve of railway tunnel, the settlement of the track on make analysis and prediction, thus for railway tunnel construction and operation provide reliability security, it is the root of the research problem.Keywords: railway tunnel; The track on; Settlement; Mechanical model; analysis相关实践研究结果:在铁路隧道施工作业进行过程当中,整体道床的应用在一定程度上显著改善了轨下基础的受力问题,从而有效缓解并控制了铁路施工作业线路的维护工作量。

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对

地铁盾构施工中地面沉降原因分析及应对地铁盾构施工中地面沉降是一个常见的问题,主要原因是盾构机挖掘地下隧道时,会对地下土层进行扰动和移动,导致地面沉降。

下面是对地铁盾构施工中地面沉降的原因进行分析及应对方法的说明。

1. 地质条件不稳定:地质条件不稳定是导致地面沉降的主要原因之一。

在盾构施工中,如果遇到地下水位较高、土层松散、岩层不坚固等地质条件不稳定的情况,就容易导致地面沉降。

此时,可以通过加强地质勘察与分析,选择合适的盾构机和施工方法,以及采取加固措施等方法来应对。

2. 施工参数不合理:施工参数不合理也是导致地面沉降的原因之一。

在盾构施工中,如果施工参数设置不合理,如推进速度过快或者施工压力过大,就容易引起地下土层的不稳定,导致地面沉降。

需要在施工前进行合理的施工参数设计,并加强监测和调整,以避免地面沉降的发生。

3. 施工技术不当:施工技术不当也是导致地面沉降的原因之一。

在盾构施工中,如果操作不当或者施工方法不正确,就会对地下土层造成不必要的扰动和移动,导致地面沉降。

在施工前需要进行充分的技术培训和实践,以确保操作人员熟练掌握施工技术,并采取适当的施工措施。

1. 加强地质勘察与分析:在施工前需要对地质条件进行充分的勘察与分析,了解地下土层的情况,以选择合适的盾构机和施工方法,并采取合理的加固措施,以应对地面沉降的可能性。

2. 合理设置施工参数:在施工中需要根据地质条件和盾构机的性能特点,合理设置推进速度、施工压力等参数,以确保施工的安全与稳定,避免地面沉降的发生。

3. 加强监测与调整:在施工过程中需要密切监测地面沉降的情况,一旦出现地面沉降的情况,需要及时采取合适的调整措施,如降低推进速度、减小施工压力等,以减少地面沉降的程度。

4. 采取加固措施:在施工中可以采取一些加固措施,如喷浆加固、加设盾构机尾部加固框架等,以增加地下土层的稳定性,减少地面沉降的可能性。

地铁盾构施工中地面沉降是一个需要重视的问题。

路基沉降分析及地基沉降计算

路基沉降分析及地基沉降计算

路基沉降分析及地基沉降计算摘要:铁路经过的地区比较复杂,路基作为铁路的重要组成部分,是承受轨道结构重量和列车荷载及各种附加力的基础,路基本体必须有足够的强度和一定范围内的变形,所以作为承载高速铁路的基础—路基的设计得到越来越广泛的重视,把路基作为土工结构物来设计的理念在路基设计中逐步得到体现,在一般情况下,路基给工程带来的主要难题是沉降变形及其各种处理措施条件下的固结问题,所以路基沉降变形问题是高速铁路设计中所要考虑的主要控制因素。

1 路基沉降的原因1.1 路基填土压实度不足由于压实度不足,往往导致填方路基的不均匀沉降变形,路基两侧出现纵向裂缝,路基土体压实度不足的主要原因有以下几点:(1)施工受实际条件的限制。

路基施工时,天气太干燥,局部路堤填料粘土土块粉碎不足致使路基压实度不均匀;暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压,致使路基边缘压实度不够;某些加减速车道与行车道没有同步施工,当拼接处理得不好时,其拼接处也会产生压实度不足的情况。

(2)考虑到施工安全和进度,使得压力或压力作用时间不足,路基压实不充分,致使路基压实度达不到规范要求。

(3)由于填方土体的最佳含水量控制不好,压实效果达不到规范要求。

(4)在填方路堤施工中,当路堤施工到一定高度以后,路堤边缘土体往往存在压实度不足问题,对于较高的填方路基,通常都要做相应的处治。

填方土体压实度不足,其结果是土体前期固结压力小于自重应力和各种附加应力之和,在自重作用下就会发生沉降变形,这些附加应力主要来自以下几个方面:①车载,尤其超载情况;②含水量变化造成土体容重的改变;③地下水位升降而导致浮力作用改变;④土体饱和度改变,引起负孔隙水压力改变。

这些附加应力引起土体中有效应力改变,从而导致土体发生压缩变形。

1.2 路堤填料不均匀,控制不当在公路施工过程中,对填料、级配很难得到有效的控制,填料常常是开挖路堑、隧道掘进产生的方法,这些填料性质差异大、级配也相差很远。

隧道内整体道床病害原因分析及整治措施探讨

隧道内整体道床病害原因分析及整治措施探讨

隧道内整体道床病害原因分析及整治措施探讨隧道积水、支撑块下沉、承轨台挡肩受损、设备生锈等造成隧道内整体道床出现一些问题;整体道床病害导致铁路养护维修困难,这影响了铁路正常运营。

文章结合百家岭隧道,分析了整体道床病害原因,并提出一些整治措施。

标签:整体道床;病害原因;整治措施整体道床即为无碴轨道,其通过将混凝土直接浇筑在基底上的方式,取代了有碴轨道的轨下基础。

无碴轨道具有稳定性强、轨道几何形位易于保持、整体性能高的特征,这对于减少道路养护维修工作量、促进交通运输业发展均有积极性作用。

然而,由于隧道内部环境以及地质条件的影响,整体道床施工需要高技术、精工艺以及好设备的支持。

1 隧道及整体道床概况四川省乐山市沙湾区轸溪站线路内百家岭隧道,处于成昆线上,隧道全长2040米,整个隧道为直线整体道床,含有3个变坡点。

该隧道采用C50级混凝土预制,支撑块外形尺寸为500mm×200mm×200mm。

铺设级别为1560对/km,为增加整体道床抗推能力,支撑块钢筋深入挡肩,为增强其抗拔能力,将底部所伸出的弯钩与道床混凝土粘结。

承轨台顶面高于道床混凝土顶面25mm,轨底坡为1:35。

2 隧道内整体道床病害的原因2.1 积水造成线路病害由于隧道地质环境以及内部环境的影响,地下水或是雨水汇集,会影响整体道床质量,而地下水则是引发整体道床病害的主要原因。

该隧道为实现排水,将3%的横坡设置在隧道混凝土道床顶面,将4%的纵坡设置在隧道侧沟沟底距轨面900mm处。

由于隧道内部环境较为潮湿,所经地区尘沙现象严重,加之隧道长期运营中缺乏养护,使道床上形成很厚很硬的积累物,这就阻止了道床积水流向路线两线的排水沟,导致隧道积水严重。

在外界无长期积累的作用下,两侧排水沟有些地段出现淤泥淤堵,这就使得道床与基础之间空隙积水无法正常排出,受毛细作用影响,基础积水会沿着沉降缝隙、伸缩缝隙以及整体道床沉降不均而形成的裂缝上升,达到道床,在道床的表面形成积水。

高速铁道工程技术《路基沉降分析及防治对策》

高速铁道工程技术《路基沉降分析及防治对策》
路基沉降病害分析
路基沉降病害分析
路基沉降病害分析
路基下沉主要是路基填筑密度不够和强度缺乏所致,表现形式有路基下沉、 道砟囊或道砟袋。填方路基下沉导致断面尺寸改变的病害现象,称为路堤沉 陷。由于路基填料密实度缺乏或地基松软,在水、荷载、自重及振动作用下 发生局部或较大面积的竖向变形;一般经过列车运行一段时间后,下沉会趋 于缓解。但有时荷载增加或水的作用使沉降速率加大,局部下沉也会导致陷 槽造成线路不平顺。路基下沉分为基床下沉、堤体下沉和基底下沉三种类型 ,
路基沉降病害Βιβλιοθήκη 析当基床土质为淤泥、风化残积物、粉质粘土等时, 由于翻浆冒泥,路基面上的土逐渐侵蚀流失;再加上 地表水流入,道砟囊大量积水不断加深致使基床土体 饱和软化,强度显著降低。在列车动力下,道砟陷入 基床,因而使路基下沉。
路基沉降防治对策
路基沉陷一般可用换土法、粉喷桩法等进行处治。 换土法 换土法是先将路基一定范围内的松软土挖去,然后回 填分层夯实的砂砾石或素土等强度较高的填土材料。 粉喷桩法 是软基处理中常用的一种加固技术,由于其对环境影 响很小、施工简便、工期短、本钱低等诸多优点。

铁路工程路基沉降问题分析

铁路工程路基沉降问题分析

铁路工程路基沉降问题分析摘要:城镇化进程的加快,促进铁路工程项目的增多。

路基、轨道、桥涵的稳定性对铁路列车行驶有着重要的影响。

路基是铁路工程中的重要组成部分,是承受轨道与列车重量荷载的基础,因此分析铁路工程路基的沉降问题,对铁路的安全运行有着非常积极的现实意义。

本文就铁路工程路基沉降问题展开探讨。

关键词:铁路工程;施工;路基;沉降引言铁路系统建设是复杂的系统工程,只有将项目施工管理工作真正落实到施工全过程,才能确保基础性工序的施工质量和成效,而路基工程作为重要的基础性工程,在实际施工过程中,沉降变形控制的要求非常严格。

因此,必须确保铁路路基施工组织管理体系建设完善,并能与现场施工技术进行有效配合,从而达到铁路路基施工沉降变形控制的重要目标。

1铁路路基沉降问题的主要原因1.1列车载荷造成的路基沉降铁路工程建设完成后,在整个运营期间都需要承受相应的列车载荷,这是由于列车通过基面动静荷载造成的,是一个长期积累的过程,这种载荷产生的作用力会造成铁路路基沉降问题,对于这种问题的路基沉降多是以传统方式进行控制,采用性能优良的路基原料,在控制基础上采用标准化的压实方式进行处理,结合路基实际状况进行控制,同时加强定期维修作业,将系统沉降控制在合理范围内。

1.2土质结构在铁路工程修建过程中,往往因为施工规模较大,跨越区域较广、施工地质环境多变而引发了一些地质问题,其中土质结构问题就会影响到铁路路基的施工,并且在不同地质状态下土体类型存在较大的差异性,以黄土区域的土质为例,其具有较强的湿陷性,在地基施工时往往会引发路基的变形,这会影响到路基的沉降。

1.3地基问题造成的沉降现象用于支护或承重路基的地基在路基重力作用下会使地基出现沉降,由于两者高度差异,基础条件不同,会造成地基压实沉降出现不同,在此状态下,路基很容易出现形变问题,会长期显现。

对于软土地基,由于其土层中含有大量的水和气体,受外部条件的作用被挤出,土层内部颗粒会重新排列、压密,形成新的结构,这种情况会因地基、土质结构的差异而造成不同沉降,且沉降周期较长,需要重点关注。

铁路路基沉降问题及其控制措施分析

铁路路基沉降问题及其控制措施分析

高程,防范路基沉降,因而路基只需要符合强度方面的要 求就可以了。
2. 高速铁路沉降控制标准 高速铁路对路基工后沉降具有严格的标准。由于无碴 轨道修缮具有较高的难度,因而后期病害处理的费用很高。 路基出现变形或损坏现象,会对将轨面高程产生作用,其 沉降控制标准相对更高一些。路基工后沉降的最大值仅仅 为 15mm,如果不能低于这一数值,就无法调整到所需 要的轨面高程。而且,过渡段的差异沉降不得达到 5mm 以上,由于沉降所导致的折角不得达到千分之一以上。对 于有碴轨道高速铁路而言,因为列车的行驶速度很快,会 对轮轨造成较强的作用力,此时就会导致路基变形现象, 从而要求时常对其进行养护。在这种情况下,高速铁路有 碴轨道路基的设计也应当符合特定的控制要求。
一、铁路路基沉降变形控制的必要性 路基沉降问题长期是我国铁路建设过程中的难点之 一,问题往往集中在软土地基上的路堤修筑,由于软土地 基产生水分饱和、剪切强度不足等现象,从而引起了路基 沉降现象。在铁路工程完工之后,往往会对周边地域的建 筑物造成影响。因而,我们应当采取有效手段,防止路基 附近土壤中附加应力累积的不利后果。作为轨道结构和列 车荷载的基础承载体系,路基若产生结构变形,不但会引 起轨道的变形,还可能引发明显的车辆振动现象,甚至造 成重大事故。因而,我们应当采取有效措施,对路基的沉 降变形现象加以密切关注和控制。
技术应用
Tie lu lu ji chen jiang wen ti ji qi kong zhi cuo shi fen xi
铁路路基沉降问题及其控制 措施分析
王海
本文分析了铁路路基沉降变形控制的必要性和控制标 准,探讨了路基沉降的主要原因,并有针对性地提出控制 措施。造成路基沉降的原因包括列车载荷、路堤受重力影 响以及地基问题等。为了有效控制路基沉降,施工企业应 当做好基础勘察工作,针对路基状况采取有效处理措施, 强化对整个施工过程的管理。

整体道床隧道基础下沉病害整治

整体道床隧道基础下沉病害整治

整体道床隧道基础下沉病害整治1、概况成昆线这条西南地区的大动脉穿越地质情况及为复杂的大西南山区。

线路经过的牛日河、安宁河、雅砻江、金沙江和龙川江,大都是沿着或平行大断发育的构造河谷,该地区由于历次地质构造运动的影响,断裂发育。

全线有700多公里穿过川西南和滇北山地,地形极为复杂,谷深坡陡,河流峡谷两岸分布着数百米高的陡岩峭壁。

全线有500多公里位于地震烈度7至9度地区,其中通过8度和9度地震区长度有200公里。

铁路沿线不良地质现象不仅种类繁多,滑坡、危岩、落石、崩塌、岩堆、泥石流、山体错落、岩溶、岩爆、有害气体、软土、粉砂等等,而且数量很大。

成昆铁路沿线因其地形险峻、地质复杂被称为“地质博物馆”。

2、病害背景及现状成昆线在我段管内的整体道床隧道一共有19座。

许多整体道床隧道石质较软、易风化、断层构造裂隙发育,地表沟谷密布,地下水蕴藏量大。

特别是以沙木拉达隧道(成昆线最长的隧道全长6383米,最大埋深为600米,线路为人字坡形,变坡点处的海拔高2244米,是成昆铁路全线最高点。

最大纵坡为9.75‰,从1970年通车以来整体道床就与病害相伴:主要有开裂、破损、下沉、隆起、腐蚀,支承块松动以及扣件裂损失效等)为代表的整体道床隧道,由于“成昆线要快上”的号召,临时更改了原方案,抓进度、抢工期。

如施工中因水泥供应不上,改C14混凝土仰拱为M10浆砌大面石仰拱,甚至有些基底相对较好的地段为了节约水泥用量而取消了仰拱,将C50支撑块改为C35支撑块,隧道按碎石道床进行抢工后改为整体道床时对已做成仰拱段凿除仰拱做水沟,造成道床受力不均。

加之高速、重载,高密度的的行车,使整体道床隧道的病害越来越严重。

3、国内外目前对此类病害的整治方法1、全面整治:全面整治是对整体道床全部凿除后重新浇注基底做新的整体道床,或者是将整体道床全部更换为有碴道床。

如果采用整体道床全部重做或者全部更换为有碴道床的方法那能较好的彻底解决目前的基床病害,但是施工周期就特别长,一次性投入的成本相当大,在全球金融危机大力提倡节支降耗的今天会对本来就很紧张的生产成本带来很大的压力;也会对本来就很繁忙的行车线路带来很大的挑战和压力。

盾构隧道施工中的地质环境与地面沉降分析

盾构隧道施工中的地质环境与地面沉降分析

盾构隧道施工中的地质环境与地面沉降分析盾构隧道施工是一种重要的地下工程建设方法,它在城市地下交通和水利工程中具有广泛的应用。

在盾构隧道施工过程中,地质环境和地面沉降是需要被重点关注和分析的因素。

本文将从地质环境影响分析和地面沉降分析两个方面来探讨盾构隧道施工中的地质环境与地面沉降。

1.地质环境影响分析地质环境对盾构隧道施工具有重要的影响。

因此,必须对隧道穿越的地质条件进行详细的分析和研究。

主要包括以下几个方面:1.1 地质结构地质结构是地下工程施工中最重要的一项因素。

地质结构影响着盾构隧道施工中的地层稳定性和地面沉降情况。

在施工前,应通过勘探和地质调查获取地质结构信息,分析地质构造的类型、走向和倾角,确定隧道的布置和施工方案。

1.2 地质岩性地质岩性对盾构隧道施工具有直接的影响。

岩性的硬度、稳定性和水文特性等因素都会影响盾构隧道的施工难度和安全性。

因此,在盾构隧道施工中应综合考虑地质岩性的情况,采取相应的措施来确保施工的安全与顺利进行。

1.3 断裂构造和断层断裂构造和断层是地质环境中常见的现象。

在盾构隧道施工过程中,若隧道穿越了活动断层,就会增加隧道施工的风险。

因此,在盾构隧道施工前,应对预期穿越的地质构造和断层进行定位和评估,分析其活动性和对隧道施工的潜在影响。

2.地面沉降分析在盾构隧道施工过程中,地面沉降是一种常见的地表沉降现象。

为了准确评估盾构隧道施工对地面的影响,需要进行地面沉降分析。

主要从以下几个方面进行分析:2.1 盾构施工对地面沉降的影响机理盾构隧道施工对地面沉降的影响机理一般包括两个方面。

一方面是由于隧道掘进过程中土层的掘进变形和土层的变形参数引起的地面沉降。

另一方面是由于隧道围岩的松弛和沉降引起的地面沉降。

在地面沉降分析中,要对这两个方面的影响进行定量分析。

2.2 地面沉降的测量方法地面沉降的测量方法有多种,常见的有水准测量、全站仪测量、卫星测高技术等。

根据具体情况选择合适的测量方法,测定隧道施工过程中地面沉降的具体数值。

铁路路基沉降问题及其控制措施

铁路路基沉降问题及其控制措施

铁路路基沉降问题及其控制措施摘要:路基施工是铁路施工的重要内容之一,其施工质量与列车安全可靠运行密切相关。

在研究铁路路基特点及影响因素的基础上,注重铁路路基施工质量的控制,要求在具体的施工活动中加强路基施工技术的合理使用,并要使用多样化的有效的质量检测方法,达到控制与提高铁路整体施工质量的目的。

关键词:铁路;路基施工技术;沉降问题1、铁路路基的影响因素在铁路质量控制中,加强路基形变控制是至关重要的,要求施工技术人员科学采取合理的措施来提高铁路路基施工质量。

铁路路基工程竣工运行后,往往会受到载荷和环境的作用,使其发生不同程度的损伤而难以保证列车安全可靠地运行。

铁路路基影响因素如下:(1)载荷作用。

铁路竣工验收后,在实际运行期间,往往会产生双重载荷作用,一是永久载荷作用,指的是铁路轨道上不存在列车时,铁路路基部分持续不间断地受到上方铁路轨道的载荷作用;二是可变载荷作用。

铁路轨道上列车正在运行,在此过程中,列车会对路基产生可变荷载作用,且对路基的稳定性和使用寿命产生一定的影响,若路基稳定性低于列车安全可靠运行要求,则会对列车安全行驶产生严重的负面影响。

(2)环境干扰。

铁路路基在长期运行中会不间断受到环境的干扰。

通常而言,铁路路基是否受到高强度的环境干扰,取决于路基施工环境。

众所周知,高速铁路路基运行完全暴露在外界环境中,其所在区域的环境状况都会对铁路路基使用寿命产生严重影响。

例如:干旱地区的铁路路基由于风沙情况严重,往往会对其产生严重的风蚀作用,降低路基稳定性的同时,还可能被风沙掩埋,直接影响列车运行的安全可靠性。

2、铁路路基沉降机理分析路堤出现沉降的位置往往发生在填方路段,而挖方路段基本上不会出现沉降现象,所以本文主要是对填方路段的沉降规律进行研究分析。

结合工程实际情况,土体在受到外部作用力后会发生变形,土体颗粒会向稳定区域移动。

而非饱和土的三相组成主要是由液态水、固体颗粒、气体共同组成,非饱和土在受到外部作用力后,土体内的空气首先被压缩排出,之后是液态水被挤压出土层,在这种情况下,土体发生变形的速度非常快。

盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制

盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数控制

盾构下穿铁路碎石道床沉降规律及施工参数
控制
盾构挖掘是地铁建设中常用的一种隧道施工方式,而在盾构施工过程中,下穿铁路碎石道床的工程更为复杂。

由于盾构施工会给地下地层带来一定的变形和沉降,因此需要对其进行科学控制。

首先,需要了解盾构下穿铁路碎石道床沉降的规律。

研究表明,盾构下穿铁路碎石道床时,其垂直变形主要发生在地面上方,沉降量随着盾构掘进的深度而增大,隧道斜率的变化会影响沉降量的分布。

接着,需要根据沉降规律控制施工参数。

针对盾构下穿铁路碎石道床的施工,应加强地质勘探和监测,进行精细化的施工计划设计,并采用适当的工程措施来减小地下水位,避免土体沉降。

总之,对于盾构下穿铁路碎石道床的施工,需要准确掌握沉降规律并做好施工参数的控制。

只有在科学合理的施工过程中,才能确保地铁建设的顺利进行。

铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析

铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析
1 1
3c cos ; I 1 为应 2 3 + sin
2 2
力张量第 1 不变量 , I 1 = 张量第 2 不变量 , J 2 = [ ( 1
+
+
2
3
; J 2 为应力偏
2
-
) + (
-
3
) + (
2
3
) ] / 6,
2
1
,
2
,
3
分别为第 1、第 2 、第 3 主应
力。 3 2 弹塑性本构方程 采用增量理论时, 弹塑性本构方程的增量形式 为[ 3 ] d{ ! } = ( [ D] e - [ D ] p ) d{ ∀ } = [ D ] ep d{ ∀ } ( 2) 按照 Prandt l Reuss 塑性流动法则 , 由 Druck er P rager 塑性条件, 可推得弹塑性矩阵 [ D ] ep 为 [ D] e [ D] ep = [ D ] e H+ 式中:
求得 { #! } 1 , { #∀ } 1 和{ # } 1 , 由此得到经过第一 次载荷增量后的位移、应变与应力, 再继续增加载 荷 , 重复上述的计算, 直到全部载荷加完为止。平 衡方程的通式为 [ K ] i- 1 { #! } i = { #R} i ( 4) 而{! }i = { ! } i- 1 + { #! }i, {∀ } i = {∀ } i- 1 + { #∀ }i, { } i = { } i- 1 + { # } i , 最后得到的位移、应变与应 力就是所要求的分析结果。
其中整体道床单元和垫层单元为考察重点单元尺寸最小仅为004mx007iti而远离整体道床的围岩单元尺寸一般为4rfl3iti24计算荷载目前主型机车为东风型内燃机车和韶山型电力期铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析41机车最大轴重230kn并考虑以后发展动荷系数为34水平力系数为02故取竖向计算载荷为200kn水平计算载荷为40kn
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铁路隧道整体道床的沉降与基底状况关系的分析
4 1
机车 ,最大轴重 20k 3 N,并考虑 以后发展 ,动 荷 系数为 3 -,水平力系数为 0 2 "4 - . ,故取竖向计算载 荷为 2 0 N,水平计算载荷为 4 N。 0 k 0k 25 约束条件 .
3 计算理论与方法
3 1 屈 服准则 .
2 1 计算断面 . 计算断 面取相 见方 向隧道 入 口内 10m 处。 0 在运营期间,此处的病害尤为严重。据竣工资料 ,
工作量。然而通过一段时期的运行 ,国内长大山岭 隧道 内的一些整体道床出现了开裂 、翻浆 冒泥、道
床下沉等严重病害 ,有的甚至到了危及行车安全的 地步。为查清整体道床破损的原因,研究在列车作 用下道床的沉降与基底状况的关系 ,本文以银匠界
据竣工资料记载,银 匠界隧道属前震旦系板溪
群 ,以浅灰色砂质板岩为主 ,夹有少量细砂岩及绿 泥砂质板岩 ,岩层一般都较完整 ,节理发育 ,质地
虽坚实 ,但性脆 ,特别是 出 口一段 为变质砂质板
岩 ,岩层风化严重 ,石质破碎 。
收稿 E期:20—21;修订 日 :20—9 4 l 060— 3 期 06 — 01
1 银匠界隧道整体道床简况
银匠界隧道位于焦柳线相见一园冲间 ,中心里 程 K1 6 +6 1 6 3 ,全长 452I。全隧道铺设 中心 2 2 I T
计算域 ,保证有足够 的计算精度。
2 3 单元 划分 .
由于整体道床 、隧道衬砌和上覆围岩均为左右
对称 ,故将结构取半计算,采用八结点 四边形单元 进行网格划分。单元划分网格图如 图 1 所示 ,节点
关键词: 整体道床;道床沉降;基底;弹塑性分析}有限元法;铁路隧道
中图分类号 :U2 3 7 1. 1 文献标识码 :A
铁路隧道整体道床是我国铁路从 16 年起所 96 采用 的一种新型轨下基础口 。整体道床的使用 曾一 ]
度改善了轨下基础的受力状况,减轻了线路 的维护
2 力学计算模 型
下部边界节点全部为双向约束,左边界节点为 水平约束。对称轴上 ,受正对称竖向计算载荷时取 水平约束 ,如图 1 所示;受反对称水平计算载荷时 取竖向约束 ( 1中未绘出) 图 。分别算出这两种情
况的结果后再进行叠加 ,即得最终结果。
采用 D ukr Pae 于 1 5 年提出来 的 【 rce 与 rgr 92 ) - P准则 ( rce-rgr D uk r ae 准则) P ,该准则 的屈服 函 数为[ 2 ]
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第087年 1月 2 2 , 1 卷 第 期 0
中 NA 铁 道 CE E L CHI 国 RAIWAY S科 学 I NC
J v L 8 N . o o1 2
aur n ay, 2 0 07
文章 编号 : 0 1 62(07 O—00 4 i0— 3 20 ) 1 4 4 0 0
下地基弹性模量与铁路隧道整体道床沉降的关系曲线。计算得到的沉降值与实际测得的数据吻合。研究表明: 道床的沉降和道床下软基被淘空的情况有关 ,以道床下软基两端逐步向中间被淘空为最不利情况。道床的沉降
和基底的弹性模量成非线性关系,在基底弹性模量不断减少的一个较大的范围内,整体道床的沉降 比较均匀, 而当地基弹性模量降至 3 a 0 MP 以下时,整体道床的沉降将急剧加大。利用所绘制的关系曲线。并根据查明的道 床基底地质情况可预报该区域的沉降,或根据道床的沉降估计道床的基底情况 通过计算=发现,在基岩、侧 j 丕 沟、边墙、人行道和围岩对整体道床的作用中,围岩的作用有限
铁路隧道 整体道床 的沉降与基底 状况关 系的分析
郭 飞,刘庆潭,李雅萍
( 中南大 学 土木建筑 学院 ,湖南 长沙 407 ) 10 5
摘 要:为查清铁路隧道整体道床破损的原因,研究在列车作用下道床的沉降与基底状况的关系,根据焦 柳线银匠界隧道接体道床实际情况建立力学计算模型。采用弹塑性有限元法进行计算 , 绘出在不同的基底状况
水沟式整体道床 ,沟底 混凝土厚度 多在 3 m左 0c
右。
总数为 13 ,单元总数为 1 5 。其 中整体道床 8个 3个 单元和垫层单元 为考察重 点,单 元尺寸最小仅 为 0 0 . 4mX00 I . 7I,而远 离整体道床 的围岩单元 尺 T
寸 一般 为 4r×3I f I l T
该处隧道埋深为 8 . I 79I,无仰拱 ,围岩类别为 Ⅳ T
级。
隧道整体道床的基本参数为例,采用弹塑性有限元 2 2 计算域 . 按平面应变取单宽考虑 。将隧道整体道床连同 法 (E F M)对典型横断面做力学分析。
上部 隧道衬砌 、围岩和下部基岩取 2 的 5mX5 m 4



32 弹 塑性本构 方 程 .
采用增量理论时,弹塑性本构方程的增量形式 为嘲
村砌 :
d占 一 (D] 一[ ]) {) E ] de () {) [ D de = o 印 {) 2
基金项 目:铁道部科技研究开发 ( 认定 )计划项 目 ( 62 6 90 1 ) 作者简介 : 郭 飞 (9 6 ,男 ,湖南 岳阳人,硕 士研究生 。 1 7 一)
24 计算荷载 .
目前主型机车为东风型内燃机 车和韶山型电力
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第1 期
厂 j,/ 2 (1 ̄J )一 j +  ̄J 一 k一 0 1 /2 () 1
式 中:
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 ̄cs ; 应 /o c9 为 3 丽
力张量第 1 不变量 , 一 +0 + ; " J 为应力偏 2 张量第 2 不变量, 2 ( -O)+(2 0)+( J =[ - ' a- " Z 3 )]6 , " 3 / , 0 , 分别为第 1 1 2 、第 2 、第 3主应 力。
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