浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法
高速铁路软土地基路基沉降稳定分析及工后沉降预测
高速铁路软土地基路基沉降稳定分析及工后沉降预测一、本文概述随着高速铁路的快速发展,其建设过程中的技术难题也日益凸显。
其中,软土地基引起的路基沉降问题尤为突出,不仅影响高速铁路的运营安全,还直接关系到工程的经济性和耐久性。
因此,对高速铁路软土地基路基沉降的稳定性进行分析,以及准确预测工后沉降,已成为高速铁路建设领域亟待解决的关键问题。
本文旨在深入探讨高速铁路软土地基路基沉降的稳定性分析方法和工后沉降预测技术。
文章首先回顾了国内外在相关领域的研究现状,分析了现有研究的不足之处,并指出了本文的研究目的和意义。
随后,文章详细阐述了软土地基的基本特性及其对高速铁路路基沉降的影响机制,介绍了常见的路基沉降稳定性分析方法,包括经验法、理论计算法和数值模拟法等。
在此基础上,文章提出了一种基于多因素耦合分析的软土地基路基沉降稳定性评估方法,并通过实例验证了该方法的可行性和有效性。
文章还深入研究了工后沉降预测技术,提出了一种基于时间序列分析和机器学习算法相结合的预测模型。
该模型能够综合考虑多种影响因素,实现对工后沉降的准确预测。
通过实际工程案例的应用,验证了该预测模型的准确性和实用性。
文章总结了高速铁路软土地基路基沉降稳定性分析及工后沉降预测的研究成果,指出了当前研究的局限性和未来研究方向,为高速铁路建设中的软土地基处理提供了有益的参考和借鉴。
二、软土地基路基沉降稳定分析在高速铁路建设中,软土地基的处理是一个重要且复杂的工程问题。
软土由于其高含水量、低强度、高压缩性和低透水性等特性,使得在其上建设的路基容易发生沉降变形,进而影响高速铁路的平稳运行。
因此,对软土地基路基的沉降稳定性进行分析,以及预测其工后沉降量,对于确保高速铁路的安全性和稳定性具有重要意义。
软土地基路基沉降稳定分析主要包括两个方面:一是分析路基在软土上的变形规律,二是评估路基的沉降稳定性。
变形规律分析主要是通过监测路基在施工和运营过程中的沉降变形数据,结合软土的工程特性,分析路基的变形特点和发展趋势。
高速铁路软土地基沉降计算方法浅析
高速铁路软土地基沉降计算方法浅析摘要:高速铁路软土地基沉降计算是高速铁路路基的主要研究课题之一,由于实际地质条件的复杂性,理论计算的沉降往往与实际值有较大的差异。
大量的工程实践表明,要准确地计算软土地基的沉降,特别是预测工后沉降,仍是高速铁路建设中要解决的关键问题。
因此,本文对目前各种文献出现过的高速铁路软土地基沉降计算方法加以总结,为进行软土地基沉降计算提供方法上的参考。
关键词:高速铁路软土地基沉降计算方法软土地基沉降计算方法,早在20世纪初,Terzaghi等人就曾建立了经典的软土地基沉降分析法,以后又有很多人为该方法的改进和完善做出了重要贡献。
自20世纪70年代以来,随着计算机技术的进步,采用有限元分析法计算地基沉降也已成为可能,但时至今日,地基沉降课题仍然困扰着土木工程技术人员。
就一般的土木工程而言,仍在普遍沿用Terzaghi等人建立的经典分析法。
在实用设计中,工程人员的经验和技术往往起着关键的作用。
究其原因,可概括为如下几个方面:一是新的理论和技术尚未成熟,且对技术人员的素质和工程测试手段提出了很高要求;二是地基沉降的分析需要理论与实践密切地结合,而工程技术人员总希望地基沉降的计算方法能尽可能地简便直观,所需试验参数少而易确定,对各种工程情况均有良好的适应性,这就难免使地基沉降分析中需要加入一定的经验成分;三是地基沉降分析中涉及到地面外荷载的计算、土中应力的计算、土体固结度的计算、土体变形的计算以及土体试验参数的选用等许多环节,各环节之间又互有影响,其相互关系也随时间变化,因此,地基沉降的分析也是一项复杂的系统工程,每一环节的疏忽都可能导致错误的结果。
1 计算方法1.1 常规计算方法按分层总和法计算最终沉降,计算分层沉降时考虑瞬时沉降、主固结和次固结沉降。
计算沉降速率时,则采用Terzaghi的一维固结理论。
这种方法采用了一系列假定,与实际情况不完全符合,但由于简单易用,所需参数可在常规试验中确定,因而仍是实际工程中国内外最通用的方法,被纳入许多国家的规范。
高速公路路基沉降计算方法
高速公路路基沉降计算方法“高速公路路基沉降计算方法”是一种用于计算高速公路路基可能出现的沉降情况的方法。
该方法首先对道路路面上的沉降和抬升异常进行检测,然后通过分析历史数据、地形因素、材料特性以及施工工艺等因素,进行沉降风险分析和预测,最后给出防止沉降发生的具体措施和建议,以便采取有效的技术措施来减少或避免沉降的发生及其后果。
高速公路路基沉降计算方法主要包括以下几个步骤:1、观测路面沉降和抬升异常首先,根据实际情况选择合适的监测技术,定期观测路面沉降和抬升异常,并以图表形式记录和统计数据。
2、分析历史数据其次,根据历史监测数据,对路基沉降现象进行分析,如果发现路基沉降的规律性,应当加以关注,并对历史数据进行详细的分析,以便进一步了解路基沉降的原因。
3、考虑地形因素在考虑路基沉降计算时,还要考虑地形因素,如:路基处于低洼地带,或者路基处于水库、河流、湖泊等易受水位影响的地带,都会对路基沉降产生影响。
4、分析材料特性路基沉降计算还要考虑材料特性,如:路基所用的基础材料的性质,以及混凝土配合比等,都会影响路基的沉降程度。
5、分析施工工艺此外,路基沉降计算还要考虑施工工艺,如:施工过程中使用的机械设备,是否采用了可以有效阻止沉降的技术措施,以及压实温度是否适宜等,都会影响路基的沉降情况。
6、给出技术措施和建议最后,根据以上数据和分析,给出可以预防路基沉降发生的具体措施和建议,以保证路基的安全及质量。
总之,高速公路路基沉降计算方法是一种用于计算高速公路路基可能出现的沉降情况的方法,包括观测路面沉降和抬升异常、分析历史数据、考虑地形因素、分析材料特性和施工工艺,最后给出防止沉降发生的具体措施和建议,以便采取有效的技术措施来减少或避免沉降的发生及其后果。
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。
浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法
浅谈高速铁路路基工后沉降及其计算方法作者:李志雪来源:《江苏商报·建筑界》2013年第09期摘要:随着高速铁路的建设与发展,列车运行的安全性和稳定性日益突出,在多次重复列车荷载作用下所产生的累积沉降和不均匀下沉造成轨道的不平顺,将影响列车的运行速度和线路养护,因此高速铁路对路基的工后沉降提出了严格的要求。
本文简单介绍了路基工后沉降的定义与组成,并考虑超载对主固结沉降的影响,通过利用砂井固结解析理论计算出主固结沉降,推导出高速铁路工后沉降的计算式。
关键词:高速铁路;路基;工后沉降;计算方法1. 路基工后沉降的定义和组成路基在填筑过程中(至铺轨前)所产生的沉降称为施工沉降,这部分沉降可以采用填补加高来解决。
路基在铺轨完成后所产生的沉降称为工后沉降,这部分沉降只能以抬道补碴来调整,它直接影响到线路养护维修工作量和高速铁路的运营能力。
路基工后沉降由路基填土压密下沉、行车引起的基床累积变形和软土地基产生的工后沉降三部分组成。
1.1路基填土压密下沉路基填土压密下沉,是由填土的自重引起的,它发生在两个阶段:一是施工阶段的下沉,不计入工后沉降;二是施工完成后对后期运营有影响的工后沉降。
由散体材料填筑而成的路基本体产生一定的压密下沉是正常的,其大小取决于填料和施工质量。
如果下沉量较大,说明填土的压实度不足、强度低,容易造成不均匀变形。
目前世界各国关于路堤填土的压密下沉通常是通过压实密度予以保证的。
例如其中较具代表性的日本对填土的压实质量采用值作指标,为了保证填土具有足够的强度,规定了MPa/m的控制标准,并对满足此条件的许多工点进行了实测,日本的经验认为,路基本体的压密沉降约为填土高度的0.1%~0.3%(砂性土)和0.5%~2.0%(粘性土),并在通车后一年的时间内渐趋稳定。
还有如西班牙在修建高速铁路时,曾对20多处路堤在施工期间和施工以后的沉降进行观测,得出工后沉降约为填土高度的0.1%~0.4%。
浅谈路基沉降预测与计算方法
浅谈路基沉降预测与计算方法作者:石磊来源:《科技创新导报》 2012年第6期石磊(中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司 610081)摘要:道路设计建设不是短期的工程,在竣工后还需对路基进行定期检查,避免路基沉降带来的危害。
下文就路基沉降预测与计算方法问题进行专项讨论。
关键词:高速公路路基沉降预测曲线拟合中图分类号:U46 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)02(c)-0115-01高速公路工程建设缓解我国交通压力,是一项非常重要的便民设施。
路上,交互穿行中的每一辆车内都承载了一个甚至多个家庭的幸福。
高速公路就像一个钢铁卫士一样高举双手托起大家的幸福。
安全是城市建设最基础也是最重要的部分。
作为高速公路支柱的路基建设与防护就成为了专业人士研究的重点。
1 沉降预测领域现状我国部分地区曾经出现过果物大丰收却运输不出去,造成大片腐烂等现象,给农民带来了很大的损失。
为了推动全国各地区经济的发展,我国大兴土木。
高速公路等道路的路基建设需要长期的维护,如果忽视这方面问题或者预测有误的话,就会出现事故,严重的话会危及到人民群众的生命安全,所以需要加以严格的控制和检测。
我国的高速公路、桥梁、铁路、地铁等交通设施发展迅速,已经达到了先进水平。
我国非常重视安全施工这方面的工作,保障人民安全是始终摆在第一位的。
2 沉降预测采用的技术以高速公路建设举例,高速公路每天承载的压力巨大,虽然在一些路段设有限重、限速等规定,但是由于我国道路交通紧张,还是给高速公路带来很大的负担。
对于高速公路路基的沉降预测是为了防止路基受压力影响而塌陷,造成安全隐患而提出的预测手段。
那么我们可以运用哪些方法和手段来预防道路路基沉降呢?因为施工因素以及技术条件等的影响,高速公路等路基的建设多采用软土路基。
采用软土路基可以增加弹性系数,在承载压力变化的情况下能够及时的改变形状防止造成硬损伤。
因为软土路基具有很强大的变形能力,它的复杂性和多样性都是很难用刻板定律计算出来的。
高速公路路基沉降的计算方法浅析
高速公路路基沉降的计算方法浅析高速公路是现代化交通运输中的重要组成部分,大大缩短了人们的出行时间。
然而,长期使用和自然因素的影响都会对高速公路产生一定的影响。
其中最常见的问题莫过于路基沉降。
路基沉降不仅会造成驾驶安全问题,还会对道路寿命产生负面影响。
因此,对高速公路路基沉降的计算方法进行深入的分析和研究显得尤为重要。
首先,路基沉降主要是由于土体固结引起的。
固结是指岩土体在受荷后发生变形,使空隙度减小。
计算路基沉降时,通常采用垂直压缩度和剪切变形进行计算。
垂直压缩度指在一定应力状态下,土体垂直于压应力方向的应变与垂直应力之比。
而剪切变形则表示岩土体受到剪应力而产生的变形。
这两个参数的测定和计算都需要运用到一系列实验装置和计算公式。
其次,高速公路路基沉降的计算还需要考虑到不同使用条件的影响。
为了准确计算路基沉降情况,在考虑路基沉降的时候,还应该考虑到高速公路的使用率、使用时间、车流量、气候等因素的综合作用。
由于实际使用情况的复杂性,计算公式和实验方法的应用十分重要。
最后,计算高速公路路基沉降还需要依据一定的理论和实践经验。
岩土力学和土工材料力学等理论在计算中发挥着十分重要的作用。
同时,根据实际情况,针对不同的地质和气候条件,选择恰当的计算方法和技术手段,才能保证计算的准确性和实用性。
总之,高速公路路基沉降的计算方法是一个综合性问题,在计算中需要涉及岩土力学、土工材料力学等专业领域,结合使用情况和地质气候等多个因素进行综合计算。
随着科学技术的不断发展和理论的不断完善,我们相信,在不久的将来,高速公路路基沉降的计算方法将会更加成熟、准确和实用。
浅谈高速铁路路基工后沉降控制
2 6 安全 管理制 度评 价 .
[ ], / 、 520 , 3J 、 ,B0 —0 4 公路 项 目安全性评价指 南[ ] I 】 G S.
4刘 董建 强. 安全评价操 作 实务讲座 ( ) 建筑行业 的安 八 一 重点评价 : 建设企 业安 全管理 目标 、 安全文化现状 、 安全 生产 [ ] 占杰 , 全评价[ ] 劳动保护 ,0 5 1 )8 —7 J. 20 (2 :68 . 管理组织 机构 、 安全 生产管理制度 , 全教育培训 、 安 职业安全卫生
形完全 可以控制在 0 3 m 以内。 .5c 织、 施工工 艺 、 施工管理方面采取必要措施。
地基沉降是工后沉 降的主要组成部分 , 地基沉降的控制关系
到路基能否满足最终工后沉降的要求 , 是实现轨道高平顺 的重要
观调查 法 、 家经验 评定法 、 专 层次 分析 法、 模糊 综合评 定法 、 设计 专项投资评价 、 安全 监督 检查评 价 、 应急救 援预 案评 价 以及其他 规范 对照 法 、 结构 可靠性 法 、 伤力 学 、 损 断裂 力学 、 值模 拟 等。 安全管理活动等方面 , 立安全 管理 制度 的评价体 系 , 数 建 采用安全 在公路建设工程预评 价 阶段 , 于桥 梁工程 应 主要评 价 : 梁施 检查表 的形式进行评价 。 对 桥
准对路基工程要求很 高 , 尤其对松软 、 软土路基要 求相当严格 , 为 可行的工程措施和管理措施。 根据国 内外高速铁路 的经 验和实测资料 , 对不同的填料路基 量为路堤高度的 0 1%~0 3%; . . 当以细粒土填 筑时约 为路堤高 实现这个 目标 , 应在设 计 、 工 、 施 管理等方 面深入研 究 , 采取切实 本体的压密程度有差别 , 路堤 以粗粒 土、 碎石土填筑时 , 压密沉降
路基工后沉降的确定
。
图2.2 S ( tj ) ~ S ( tj −1) 关系图
三点法(对数曲线法) 三点法(对数曲线法)
在沉降曲线上选择停止加荷后的三个时 间t1、t2、t3,要求
t 2 − t1
t 2 − t1 = t 3 − t 2 ,并且
和 t 3 − t 2 要尽可能大些。同时, 3 t
S −t
应尽可能取在
(t − t0 ) S = S0 + (t − t0 ) = S0 + St α + β (t − t 0 )
(1.1)
( t − t0 ) (t − t 0 ) = = α + β (t − t 0 ) ( S − S0 ) St
(1.2)
则可以 S 和(t − t0 )为坐标,作出以截距为 α 和斜率为 β t 的直线。系数 β 和 α 可用图解法求得(下图)。将求得的 α ,
β , S 0, t 0代入(1.1)式,就可以预测任意时刻的下沉量
St
当 t →∞时,即可求得最终沉降量 S f 。ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
S f = S0 + 1
β
(1.3) 图1.1 双曲线法 S ~ t 关系模式图 图1.2
(t − t 0 ) /( S − S 0 ) ~ (t − t0 )
关系图
浅冈(ASAOKA) 浅冈(ASAOKA)法
曲线的末端。这样
可得最终沉降量:
S∞ = S 3 ( S 2 − S1 ) − S 2 ( S 3 − S 2 ) ( S 2 − S1 ) − (S 3 − S 2 )
三点法推算沉降示意图
利用该方法也可求得不同时刻的沉降值 S t
该方法首先将观测数据按等时间间隔离散, 如左图。假设后一个沉降
高速铁路桥梁桩基工后沉降的数据探究
高速铁路桥梁桩基工后沉降的数据探究引言随着交通事业的不断发展,高速铁路桥梁的建设变得越来越广泛,高速铁路桥梁具有一定的优势,比如快速、高舒适度、高安全性和高密度、连续运营等,因此在当前的交通建设过程中,高速铁路桥梁的建设变得越来越频繁。
在高速铁路施工过程中最常见的一个问题就是桩基础施工后的沉降,桩基础沉降性状是桩-承台-地基土之间相互影响的综合结果,由于地基本身是一个复杂多变的系统,地基结构荷载水平、成樁工艺以及布桩方式等都会对桩基础施工后的沉降程度造成影响,针对桩基础施工后的沉降,要进行准确地预测,对工程的应用具有十分重要的预测意义。
在某一阶段中,桩基的实际沉降可能是线弹性沉降、主固结沉降、蠕变沉降的耦合等,对于这些沉降的变化,可以采用一定的模型进行反映,从而对高速铁路桥梁的桩基础沉降问题有一定的了解,便于积极应对桩基沉降问题。
一、桩基沉降发展规律及机制分析基桩以及承台可以组成群桩,群桩在竖向荷载的作用下会导致桩基的沉降,桩基的沉降主要包括三个部分,第一是桩身本身受到弹性压缩而出现变形,这种变形是由桩顶竖向荷载和桩侧摩阻力及桩端阻力共同作用产生的。
第二是来自桩端土层的压缩变形,这种变形由桩端应力、桩身剪切应力、承台底反力等作用在桩端的平面上产生。
第三是桩端的刺入变形,该变形是一种由桩端应力引起桩端土层明显的塑性形变。
由于桩基础沉降主要是来自于这三个方面的原因,因此可以得出高速铁路桥梁桩基沉降发展规律和机制有以下几个方面。
第一,在桥墩的浇筑阶段,其荷载几乎是线性增加模式,这个阶段中的荷载一般比较小,桩基础在这个阶段中主要会出现线弹性沉降,主要是桩身弹性压缩和桩端平面以下地基土的压缩。
第二,墩身浇注后至架梁前期间,该段时间内桩基础所受的外荷载作用比较恒定,在这个阶段中会出现主固结沉降。
第三,梁体架设或现浇阶段中,如果采用预制梁进行施工,则在落梁后会产生由梁体自重引起的沉降,这种沉降类似于一种瞬时沉降,如果是采用的现浇梁进行施工,则由于荷载类似于线性增加,因此沉降也可近似随荷载增加而增大。
浅析高速公路路基沉降计算方法
浅析高速公路路基沉降计算方法摘要在高速公路建设过程中,软土地基路段的处理是非常关键的,为了控制施工进度,指导后期的施工组织与安排,考虑到软土地基的复杂性,正确计算软土路基的工后沉降是一个重要问题,本文介绍了用于路基沉降计算的常用方法和一些新方法,并对它们的优缺点进行了剖析,同时对各种方法的计算结果与实际情况作了比较,为准确计算路基的沉降量提供了方法上的参考。
关键词高速公路;路基沉降; 计算方法在公路施工过程中,为了控制施工进度,指导后期的施工组织与安排,同时保证路基的稳定与适用,需要对路基的最终沉降量进行计算预测。
高速公路对地基要求甚高,为了实现其“安全、舒适、高速”的服务目的,在使用年限内不应出现较大的工后沉降,同时还要避免不均匀沉降。
由于高速公路在设计上往往不随地形地势而采取过多弯道,大多数时候都取直选取路线,这样路线上的地质情况就非常复杂,高填方路堤和软土路基也越来越多,如何准确地预测它们的沉降量将会是高速公路建设中的一个重要课题。
目前用于计算沉降的方法很多,主要有传统计算方法、根据现场实测资料推测的经验公式法、数值计算法等。
本文拟在对传统的计算方法作一总结的同时,侧重于对新的计算方法作一介绍。
1传统计算方法经典的沉降计算方法将沉降分为瞬时沉降、固结沉降和次固结沉降三部分。
瞬时沉降包括两部分:由地基的弹性变形产生的和由地基塑性区的开展,继而扩大所产生的侧向剪切位移引起的。
对于固结沉降的计算,主要采用分层总和法。
次固结沉降常采用分层总和法根据里蠕变试验确定参数求解。
最终沉降量的计算通常采用固结沉降值乘以经验系数的方法。
1.1分层总和法分层总和法是先求出路基土的竖向应力,然后用室内压缩曲线或相应的压缩性指标,压缩系数或压缩模量分层求算变形量再总和起来的方法,这种方法没有考虑路基土的前期应力。
e-lgp曲线法可以克服这个不足,能够求出正常固结、超固结和欠固结情况下路基土的沉降。
但这两者都是完全侧限条件下的变形计算方法,所以司开普顿和比利提出利用半经验的方法来解决这个问题。
高速铁路路基施工沉降观测问题探讨
高速铁路路基施工沉降观测问题探讨摘要:详细阐述了高速铁路路基施工沉降观测沉降监测的内容及设置原则、沉降测试方案、测量频度和工后沉降的分析与评估,为解决高速铁路路基施工沉降问题提供了新的技术资料。
关键词:高速铁路,路基,沉降观测。
1高速铁路路基沉降观测沉降监测的内容及设置原则监测内容主要有:路堤及浅挖路基的路基面沉降监测、基底沉降监测、路堤本体沉降监测、过渡段不均匀变形监测,软土或松软土地基路堤地段的水平位移监测、桩网结构的加筋(土工格栅)应力、应变监测等。
监测范围涵盖所有沉降发生的路基地段。
沉降监测断面根据不同的地基条件,不同的结构部位等具体情况设置。
以路基中心沉降监测为重点,包括路基面沉降监测,基底沉降监测,路堤本体沉降监测,另外软土和松软土地基路堤地段的水平位移监测等。
路基面监测点是变形监测的重点部位,同时,为评价沉降发生与发展规律,预测总沉降量及工后沉降完成时间,还必须在路基填层中以及路基基底布置监测点。
路基面监测点布置密度满足变形评估的需要,路堤本体及路基基底变形监测点的布置在路基面监测点同一监测剖面上,易产生不均匀沉降地段,对监测断面进行加密处理。
2高速铁路路基沉降观测沉降测试方案(1)路基面沉降监测。
路堤地段每个监测断面设三个点,分别位于路基中心、两侧路肩,采用监测桩,在路基成形后设置。
典型路堤断面沉降观测布置示意图见图1。
观测方案为分别于线路中心、两侧路肩各设置一个监测点,每个监测断面三个点。
监测方法采用监测桩,在路基成形后设置。
典型路堑断面沉降观测布置示意图详见图2。
图1 典型路堤断面沉降观测布置示意图图2典型路堑断面沉降观测布置示意图(2)基底沉降监测。
在地基表面处理完成后、路堤填筑前,在路堤基底地面的线路中心预埋高精度智能型单点沉降计进行基底沉降监测。
每隔一段距离,在线路中心增设沉降板进行沉降校核监测。
当地表横坡大于20%时,在填土较厚一侧增设1 个测点(仍采用高精度智能型单点沉降计),以评价基底沉降的均匀情况。
高速铁路路基工后沉降控制技术
,73,9.2006年中国交通土连工程学术论文集tI___II-_l___I-_-__---_l___-l¥;jI_-●_________-___l_【摘要】【关键词】1前言高速铁路路基工后沉降控制技术朱浩波北京交通大学北京100041作为高速客运专线的关键技术,工后沉降控制是一个涉及因素较多、具有较大不确定性的重点难点问题。
本文较全面地探讨了工后沉降控制技术的有暮方面,并针对性地提出相关措施瓤对策。
为科学鼹决工后氓降控制揭题,文中建议;I入风险管理和价值工程等先进方法、手段采用系统论的观点对该问题进行全面系统的研究、分析和把握,形成评估方法、标准和体系,进行过程性控制。
文章指出工后沉降控制的标准不仅仅是对施工质量的要求,还是对设计的要求,甚至是对业主投资的要求。
从技术上文章还提出了对土体引入次固结。
试验评价体系’作为设计依据等一系列的观点和建议。
高速铁路工后沉降控制系统分析风险管理次固结目前我国铁路已掀起高速客运专线建设的高潮,石太,武广等多条客运专线在建,线下工程预留设计时速有的已达到350km。
由于关系劐线路的平顺性,工后沉降控制是高速铁路建设中需要解决的重要课题,其解决好坏甚至从某种程度上决定了高速铁路建设的成败。
笔者先后参与了我国第一条客运专线秦沈客运专线东部试验段的几项部级、局级重点路基科研项目以及武广等客运专线的有关工作。
本文将立足于工程实践,对高速客运专线工后沉降控制问题进行探讨,提供个人的认识,以资参考。
2工后沉降控制的重要性与特点2.1工后沉降控制是影响线路不平顺性的重要因素工后沉降大小决定了高速铁路线的平顺性,理解线路平顺性的重要性,就理解了工后沉降控制重要性。
以轨道连续高低不平顺波长40m、幅值5mm为例,时速300km时,将产生频率2Hz、半幅有效值o.13g的持续振动加速度,超过5小时,人体血压、脉搏等生理现象会不正常,对驾驶人员的工作能力也有影响;对于普速的列车则可以忽略”1。
高速铁路路基沉降观测浅谈
高速铁路路基沉降观测浅谈高速铁路路基沉降观测元件与埋设技术要求路基工程沉降变形观测以路基面沉降观测和地基沉降观测为主,应根据不同的结构部位、填方高度、地基条件、堆载预压等具体情况来设置沉降变形观测断面。
同时应根据施工过程中掌握的地形、地质变化情况调整或增设观测断面。
观测断面一般按以下原则设置,同时应满足设计文件要求:1 沿线路方向的间距一般不大于50m;对地势平坦且地基条件均匀良好的路堑、填方高度小于5m且地基条件均匀良好的路堤可放宽到100m。
2 对地形、地质条件变化较大地段应加密断面,一般间距不大于25m,在变化点附近应设观测断面,以确保能够反映真实差异沉降。
3 一个沉降观测单元(连续路基沉降观测区段为一单元)应不少于2个观测断面。
4 对地形横向坡度大于1:5或地层横向厚度变化的地段应布设不少于1个横向观测断面。
5 路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面,每个路桥过渡段在距离桥头5m、15m、35m处分别设置一个沉降监测断面,每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。
观测元件与埋设技术要求:1、沉降观测桩:选择φ20mm钢筋,顶部磨圆并刻划十字线,底部焊接弯钩,·待基床表层级配碎石施工完成后,在观测断面通过测量埋置在设计位置,埋置深度不小于0.3m,桩周0.15m用C15混凝土浇筑固定,完成埋设后按二等水准标准测量桩顶标高作为初始读数。
2、沉降板:由底板、金属测杆(φ40mm镀锌铁管)及保护套管(φ75mmPVC管)组成。
钢筋混凝土预制板尺寸为500 mm×500mm,厚5 mm。
①沉降板埋设位置按设计测量确定,埋设位置处可垫10cm厚砂垫层找平,埋设时确保测杆与地面垂直。
②放好沉降板后,回填一定厚度的垫层,在套上保护套管,保护套管略低于沉降板测杆,上口加盖封住管口,并在其周围填筑相应填料稳定套管,完成沉降板的埋以设工作。
③测量埋设就位的沉降板测杆杆顶标高读数作为初始读数,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管,每次接长高度以0.5m 为宜,接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。
高速铁路深厚土层地基处理技术与沉降计算
(1)当采用单桩载荷试验时,应将单桩竖向极限 承载力除以安全系数2; (2)当无单桩载荷试验资料时,可式(2)估算
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(2)
式中u。为桩的周长,m;n为桩长范围内所划分的 土层数;q。q。为桩周第i层土的侧阻力特征值、桩 端端阻力特征值,kPa;f:为第i层土的厚度,m。
[1]中华人民共和国行业标准.JGJ79-2002,建筑地基处理技术规范[s].
北京:中国建筑工业出版社,2002,
6结论
(1)在深厚土层地基上修建无砟轨道高速铁路, 一般采用CFG桩、预应力管桩和路基桩板结构进行 加固。当采用CFG桩、预应力管桩处理时加用筏板 结构,可有效提高桩土应力比,更能充分发挥桩的作 用,从而有利于控制沉降。 (2)深厚土层地基处理的计算沉降与实测沉降 常有较大误差,应对计算沉降进行修正才能与实测值 相符,其沉降修正系数:CFG桩地基处理复合模量法 为0.2左右,管桩地基处理桩基法为0.2一O.4。
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路基工后沉降分析
路基工后沉降标准资料分析随着高速铁路的发展,对路基工后沉降的要求越来越高。
路基的工后沉降包括:路堤填筑部分的沉降和地基的沉降。
一般路基施工完成后的工后沉降,路堤填筑部分的沉降极小,主要是地基的沉降。
各国对路基工后沉降的要求是考虑线路维修养护条件及路基不均匀沉降差对线路的影响。
法国高速铁路对于有碴轨道不均匀沉降差为20mm/10m,最大沉降量为5cm;对于无碴轨道不均匀沉降差为30mm/20m,最大沉降量为5cm。
德国高速铁路对于无碴轨道考虑扣件调整范围为20mm,在保证轨道线形的情况下,路基工后最大沉降量为3倍的扣件允许调整量,则路基工后最大沉降量为6cm。
日本高速铁路对于无碴轨道考虑路基工后最大沉降量为3cm。
韩国高速铁路考虑路基工后沉降最大沉降量为7cm。
(可能为有碴轨道)台湾高速铁路考虑路基工后沉降标准是采用法国标准。
目前各国高速铁路在制定路基工后沉降标准时主要是考虑线路的维修养护标准,特别是考虑了无碴轨道结构对路基沉降的高标准要求,其工后沉降较小。
从高速铁路线路平顺性考虑,路基应控制沉降差和最大沉降量。
我们认为高速铁路路基是免维修的,而实际上高速铁路路基是处于常维护的状态(每天要对线路状况进行检查,按日常养护维修标准对其进行调整)。
高速铁路的每2年要进行一次大的维修养护。
高速铁路的养护维修模式与一般铁路有了质的变化。
对于路基工后沉降应提出路基工后沉降差和最大沉降量的标准,供设计和施工考虑。
路基工后沉降从轨道养护维修标准考虑,路基工后沉降差应考虑线路短波不平顺和扣件可调值,路基工后最大沉降量应考虑线路长波不平顺和钢轨位置的可调整量。
着国民经济的发展和人民生活水平的不断提高,旅客对于乘坐车辆舒适度和速度的要求越来越高,具体到客运专线而言,即是对路桥结构变形和强度指标的要求越来越高。
从德、法、日三国针对我国高速铁路设计咨询结果来看,德、法强调控制路基的不均匀沉降,其追求沉降的目标是不均匀沉降为零;工后沉降5cm或3cm的指标相对而言较为严格,如何确保路基沉降变形满足质量标准要求成为路基工程的重点课题。
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中圈 分 类号 :U 2 3 8 文 献标 识 号 :A 文 章编 号 :2 3 0 6 - 1 4 9 9( 2 0 1 3 )0 9 - 0 0 7 4 - 2
1 . 路基工后沉降的定义和组成 路基 在填筑过 程 中 ( 至铺 轨前 )所产 生的沉 降称为施 工沉 降,这 部 分沉 降可 以采 用填补加 高来解 决。路基在铺 轨完成 后所产 生的沉 降称 为 工后沉 降 ,这部 分沉 降只能 以抬 道补碴来 调整 ,它 直接影 响到线路养 护 维修工作量和高速铁路 的运营 能力 。路基工后沉降 由路基填土压密下沉、 行车引起 的基床累积变形和软 土地基产生 的工后沉 降三 部分组成 。 1 . 1路基填土压密下沉 路基 填土压密 下沉,是 由填土 的 自重引起 的,它发 生在两个 阶段: 是施 工阶段 的下沉 ,不计入工 后沉 降;二 是施工 完成后对 后期运营 有 影 响的工后沉 降。 由散体 材料填筑 而成 的路基本体 产生一 定的压密 下沉 是 正常的 ,其 大小取 决于填料和 施工质 量。如果 下沉量较 大,说 明填 土 的压实度不足 、强度低 ,容 易造成 不均匀变 形。 目前世界各 国关于路堤 填土 的压 密下沉通 常是通过压 实密度 予以保 证 的。例如其 中较 具 代表 性的 日本 对填土 的压实质量 采用值 作指标 ,为 了保证填土 具有
填料 缀配砂 砾石
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表 卜2 基床底层填料及压实标准
地基系数 K3 O 《 a 舨) ≥1 1 0 ≥l 3 O ≥l 5 o
4 . 对肋板 刚度 比的影响 增 加肋板 刚度 比,能够显著提 升薄板 的极限承 载力,不仅 如此 ,还 能够有效 改善厚板 的延性 性能 。对于 薄板而 言,应取相对 较大 的肋板 刚 度 比。而 针对于厚 板,不宜 取过大 的肋板 刚度 比。在增 设加劲 后,很大 程 度上提 高 了承载 力 ,非 加劲薄板 的承载 能力虽然 没有厚板 高,但是 却 拥 有姣好 的延性 ,但 是在加 设 了加劲 肋后 ,反而降低 了墙板 的延性 。我 们 可以看出,增加肋板刚度 比,延性也随之提 高,同时增加 了极 限承载力 。 所 以,在 设置薄板 加劲肋 时,在延性 不会 降低 太多 的情 况下 ,同时提升 承 载力 。剪力墙荷 载位移 曲线受加劲 肋 的影 响较为 显著。在加 设了加劲 肋 后 ,无 论是薄板 还是厚 板,厚板 的提高幅度 虽然 小于薄板 ,但 是墙板 的承载 能力却 明显提高 。在 曲线 到达 峰值之 后,非加劲 厚板 的延性快速 下降 ,加 设 了加劲 肋后 ,就 能够在长 时 间内保持很 高承载 能力,并有 效 缓解 曲线下 降的趋 势 ,确保 了延性 。墙板承载 能力不会 随着肋 板刚度 比 的 提 高 而 提 高 , 从 这 点上 我 们 可 以 看 出 ,若 一 味 加 强 加 劲 肋 , 只 会 导比的影响 荷载位 移 曲线受 加劲肋 宽厚 比的影 响可参照 图 3所示 。图中墙板边 长 比为,而肋板 刚度 比为。从整体 上来看 ,无论是 薄板还 是厚板,墙 板 荷载位 移 曲线 受加劲肋 宽厚 比的影响并 不显著 。增 加加劲肋 本身用钢 量 的 同时,也说 明了加劲肋 宽厚 比在减 小。所 以,在 实际 的施工工程 中, 为 了不导致浪 费情况 的发生 ,有 效提升墙 板 的承载 能力 ,不应采取 过小 的加劲 肋宽 厚 比。但 是,并不是 加劲肋 宽厚 比越 大越好 ,如果取值 过大 的 话就难于 发挥 出加 劲肋 的作用 ,会 导致加劲 肋严 重屈 曲。通 过图 3我 们可 以看 出,减小加劲 肋宽厚 比的 同时,剪力墙 的承载 能力稍有提 高 。
一
( 砂性土 ) 和O . 5 % 2 . 0 %( 粘性土 ),并在通车后一年 的时间 内渐趋稳定 。 还有如西班牙 在修建高速铁路 时,曾对 2 0多处路堤在施工 期间和施工 以 后 的沉降进行观测 ,得 出工后沉降约为填土高度的 0 . 1 % 0 . 4 % 。 在我 国,为保证 填土具有足 够的强度和 控制路基 的工后沉 降,规定 路基 的填料和 压实必须 有严格 的标准 。根据 《 京沪高速铁 路设计 暂行规 定》 ,基床 由表层和底层 组成 ,表层厚度为 0 . 7 m ,底层 厚度为 2 . 3 m ,具 体的压实标准见表 卜 l 表 1 - 3 。
浅谈高速铁路路基 工后 沉降及 其计 算方法
李 志 雪
南宁铁路局 工务处
广西南宁
5 3 0 0 0 1
【 摘耍 1 随着 高速铁路 的建设 与发展 ,列车运行 的安全性 和稳 定性 日益 突出,在 多次 重复列车荷 载作用下所产生的 累积沉 降和 不均 匀下沉造成轨 道的不平顺 ,将影 响列车的运行速度和线路 养护,因此 高速铁路对路基 的工后沉降提 出了严格 的要 求。本文简单介绍 了路基工后沉 降的定义与组成 , 并考虑超载对主 固结沉 降的影响 ,通过利用砂井 固结解析理论计 算出主 固结沉降,推 导 出高速铁路 工后 沉降的计算式。 【 关键 词 l 高速铁路 ; 路基 ;工后沉 降 ; 计 算方法
A、襄姻
陵改良土
2
压实系数K 孔隐率n
≥ O 9 5
.
足够 的强度 ,规定 了 M P a / m 的控制标准 ,并对满足此条件的许多工点进行 了实测 , 日本 的经验认 为, 路基本体 的压密沉 降约为填 土高度 的 0 . 1 % 0 . 3 %
《
心
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