兰新铁路第二双线戈壁土地基沉降预测方法
兰新二线新疆段戈壁土地基沉降预测分析
一 ■
（ ａ）地貌一 （ ｂ）地貌二
术开发工作。Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ： ａ ｍ ９ １ １ ０ ＠１ ６ ３ ． ｔ ｏ ｍ。
图１ Ｄ Ｋ１ ３ ３ ５路基工 点地 貌
路 基 工 程 Ｓ ｕ ｂ ｇ ｒ ａ ｄ ｅ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
２ ０ １ ５年 第 ４期 （ 总第 １ ８ １ 期）
兰新铁路第二双线是我 国西北戈壁地 区修建 的第
条高速 铁 路 ，其 路基 工程 的沉 降要 求 较高 。多年 来 ，通常多以曲线 回归法 预测软土地 基沉降 ，在戈壁
一
Hale Waihona Puke 三点法 、星野 法 、沉 降 速 率 法 、Ａ ｓ ａ ｏ ｋ ａ法 、ｓ形 成 长曲线模 型等 ；二 是 系统 分 析 法 ，如灰 色模 型 、人 工神经 网络 模 型等 ；三是 地 基参 数 反 演法 ，主要 是
该路段 以前 为荒 地 ，地 貌 单元 属 哈 密盆 地 。地 层 自上 而下 依 次 为 ：① 圆砾 土 （ Ｑ ４ ） ：厚 约 １ ． ５ ｍ， 稍湿 一潮湿 ，中密 ， 。 ＝ ４ ５ ０ ｋ Ｐ ａ ；②粉 土 ：厚 约 １ ５ ｉ ｎ ，上 部 ９ ｉ ｎ为 Ｑ ４，下部 为 Ｑ ３ ，稍湿 一潮 湿 ，稍密
苗学云 ，等 ：兰新二线新疆段戈壁 土地 基沉 降预测分析
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ３ ７ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ３ — ８ ８ ２ ５ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ０ ７
・ ２ ７－
兰新 二 线 新 疆 段 戈 壁 土 地 基 沉 降预 测 分 析
要 满足 以下要 求 ：① 根 据路 基 填筑 完 成或 堆 载预 压
戈壁土路基后期沉降预测方法及误差分析
戈壁土路基后期沉降预测方法及误差分析董辉;马一跃;聂志红;祝志恒【摘要】A variety of studies about settlement prediction have been conducted in the soft soil ground but less study has been applied to the Gobi roadbed. Relying on the average sedimentation data in Lanxin railway embankment test section of the second double road, four settlement prediction models which are hyperbolic method, Hoshino method , Asaoka method, GM(l,l)model have been used to predict post-construction of the Gobi roadbed. The impact about different time point on the predicted results was analysed. The results show that Hyperbola method and Asaoka method of prediction accuracy influenced by the different time point. When using the hyperbolic method, the use of after five or six months of constant-load as the starting point is suggested. When using the Asaoka method, the use of after one or two months of constant-load as the starting point is suggested. The choice of different time point has little effect on the Hoshino method and GM(1,1) model. And the GM(1,1) model's predictions is the most accurate.%各种沉降预测的研究已在软土路基进行,而对戈壁土路基这一特殊路基的沉降预测研究较少.以兰新第二双线新疆段工程实测沉降效据为研究对象,分别采用双曲线法、星野法.Asaoka法,GM(1,1)模型四种沉降预测方法,预测戈壁土路基的后期沉降并分析不同时间起点对预测结果的影响.研究表明,常用的双曲线法和Asaoka法的预测精度受预测时间起点影响较大,双曲线法建议恒载期5～6月后为时间起点,Asaoka法建议恒载期1～2月后为时间起点.不同时间起点对星野法和GM(1,1)模型影响较小,其中GM(1,1)模型预测结果最为精确.【期刊名称】《湘潭大学自然科学学报》【年(卷),期】2012(034)001【总页数】6页(P48-53)【关键词】戈壁土;双曲线法;星野法;Asaoka法;GM(1,1)模型【作者】董辉;马一跃;聂志红;祝志恒【作者单位】湘潭大学土木工程与力学学院,湖南湘潭411105;湘潭大学土木工程与力学学院,湖南湘潭411105;中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075;广东华路交通科技有限公司,广东广州510404【正文语种】中文【中图分类】TU472目前，地基沉降量预测方法较多，大体上可以分为：曲线拟合法、色系统法、BP 神经网络法、遗传算法和反演参数法.但大多数沉降预测研究都只是针对软土地基进行，到目前为止，还没有戈壁土路基沉降变形的相关资料，对戈壁土的研究也非常有限［1］.戈壁土路基含水量低，孔隙比大，初期的瞬时沉降较小，随着荷载的增加土粒相互靠近，有效应力不断增大，应力增量转移到土体骨架上面而发生沉降.因此，戈壁土路基的后期沉降，对在戈壁土路基上的施工和建设有着重要的意义.受西部经济的影响，对戈壁土的沉降预测较少，随着西部大开发的进行，在戈壁土地区上兴建公路、铁路等项目日益增多，戈壁滩也成了大多施工单位常用的名词.综合以上因素，寻求一种合适的沉降预测方法对戈壁土后期的沉降进行预测将是一个重要研究方向.为了找到能正确预测这一特殊土体的沉降方法，本文根据兰新第二双线新疆段实测路基沉降数据［2］，运用双曲线法、Asaoka法、星野法、GM（1，1）模型四种常用的沉降预测方法进行沉降预测分析探究.对以上四种方法推算的结果进行了对比分析，总结了各种方法的优缺点，并探讨了不同时间起点对推算结果的影响［3］，为实际工作中选择最优计算方法提供参考.1 戈壁土路基的沉降机理一般认为戈壁土是砂砾质土（石砾和沙子含量达80%以上），且将戈壁土划分为粗粒土.主要有如下几个特点：①含水量低；②孔隙比适中，渗透系数大；③压缩性低，变形模量大；④抗剪强度高，承载能力强；⑤不具触变性，灵敏度低；⑥密度大，一般在18～23kN／m3之间.戈壁土作为一种介于粗粒土与粘性土之间的独特土体，其变形并不明显，可分为主固结沉降与次固结沉降，这是由戈壁土的特点决定的.因为戈壁土的含水量低，表层是粒径较大的卵石、砾石，在外荷载作用下，固体颗粒不能压缩，加上戈壁土承载力大，所以瞬时沉降量很小，可以忽略不计.随着时间的延续，荷载持续增加，戈壁土地基会产生沉降.戈壁土的孔隙比大，荷载作用使土粒相互靠近，有效应力不断增大，应力增量转移到土体骨架上面而发生沉降.此过程受孔隙压力、渗透性和压缩性的影响.随着孔隙的压实，最后达到不变的有效应力.该过程持续时间不长，成为主固结沉降.当土体稳定后，再持续加载，土体又会发生较大的后期变形，这是因为戈壁土中黏土结构被破坏，土体产生侧向应变，但仅限于表面的破坏，同时土体会产生蠕变，此过程成为次固结变形［4］.也正是这一原因，所以戈壁土路基很少会出现地基反弹现象，即负沉降的影响.2 后期沉降预测方法本文分别采用双曲线法、Asaoka法、星野法、GM（1，1）模型四种沉降预测方法［5］，对戈壁土路基后期沉降进行预测分析.根据四种方法的计算特点编辑程序进行计算.为了找出4种沉降预测方法的最佳时间起点，下面选取每一个断面的最后3个沉降观测数据作为该断面的测试点，对4个不同的时间起点分别运用4种方法进行沉降预测.同时，考虑到戈壁土初期瞬时沉降较小，双曲线法、星野法、Asoaka法以及GM（1，1）模型均采用恒载后的观测数据进行预测［6］.同时，本文通过相关系数来反映各种沉降预测方法的拟合曲线与实际数据的重合情况，以此来反映沉降预测的准确性.相关系数采用数理统计中的定义计算：式中x－，y－分别是两组数列的样本平均值，Coν（x－，y－）为两组数列的协方差，D（x－），D（y－）为两组数列的方差.3 兰新第二双线工程概况和实测沉降本文选用兰新第二双线新疆段的部分沉降数据进行研究，考虑到篇幅，只选用两个路段之间的平均沉降值作为分析对象，两个路段分别为：DK1340＋300～350、DK1340＋350～400.该路段段均采用CFG桩，堆载预压高度为3m，从2010年1月1日开始观测，1月8日堆载完成，但堆载前前者沉降为7.18mm，后者为2.93mm.并且，这一路段主要由中砂、粉质黏土、粉土组成，局部分布有粉砂、粗砂、细圆砾土、泥岩、砂岩和砾岩.图1给出了DK1340＋300～350、DK1340＋350～400两个路段之间的实测平均沉降数据.4 不同推算结果及误差分析4.1 双曲线法选取不同的时间起点推算后期沉降［7］，并给出相对误差和相关系数，结果见表1.为了更直观地表述双曲线法在不同时间起点的预测结果，把DK1340＋300～350断面各时间起点的预测曲线放在一起进行比较（下面各方法类同），见图2. 表1 双曲线法中不同时间起点的预测结果Tab.1 The calculation for method of hyperbola curve in different starting time时间起点断面沉降数据终止时间绝对误差／mm相对误差／%相关系数停载时间点2010－1－8 DK1340＋300～350 2010－8－28－0.24－6.92 2010－9－25－0.28－7.62 2010－11－25－0.36－9.50 0.967 DK1340＋350～400 2010－8－28－0.29－10.63 2010－9－25－0.30－10.90 2010－11－25－0.36－12.03 0.954 DK1340＋300～3500.989停载后1个月2010－2－8 2010－8－28－0.02－0.60 2010－9－250.06 1.77 2010－11－25 0.23 6.12 DK1340＋350～400 2010－8－28－0.03－1.08 2010－9－25 0.12 4.22 2010－11－25 0.46 15.69 0.975 DK1340＋300～3500.940停载后3个月2010－4－9 2010－8－28 0.07 1.99 2010－9－25 0.25 6.87 2010－11－25 0.70 18.29 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.072.80 2010－9－25 0.33 11.81 2010－11－25 1.05 35.49 0.881 DK1340＋300～3500.970停载后5个月2010－6－8 2010－8－28 0.05 1.40 2010－9－25 0.10 2.63 2010－11－25 0.02 0.52 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.04 0.00 2010－9－25 0.07 0.00 2010－11－25 0.04 0.00 0.989从表1和图2中可以得到：（1）采用双曲线法预测［8］时，在停载后5个月为时间起点时预测结果最为准确.这是因为戈壁土在恒载5～6个月后随着砂石颗粒间的空隙减少，沉降会慢慢增大而后慢慢趋于稳定，这时已经跳过了初期的不稳定沉降.（2）以停载时间点为时间起点时预测的结果较差.这是由于双曲线法对异常数据的敏感性［9］，造成预测结果的相对误差较大.4.2 星野法考虑到星野法在计算中有个开方A必须大于零，因此对其进行了一个枚举，枚举范围为：t0∈（0，Maxs／3）；S0∈（0，Maxs／3）.表2给出了不同的时间起点推算的后期沉降、相对误差和相关系数.表2 星野线法中不同时间起点的预测结果Tab.2 The calculation for methodof Hushino method in different starting time时间起点断面沉降数据终止时间绝对误差／mm相对误差／%相关系数停载时间点2010－1－8 DK1340＋300～350 2010－8－28－0.08－2.28 2010－9－25－0.02－0.55 2010－11－25 0.10 2.57 0.992 DK1340＋350～400 2010－8－28－0.01－0.49 2010－9－25 0.04 1.52 2010－11－25 0.11 3.86 0.954 DK1340＋300～3500.975停载后1个月2010－2－8 2010－8－28－0.12－3.36 2010－9－25－0.07－2.05 2010－11－25 0.01 0.29 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.02 0.90 2010－9－250.04 1.41 2010－11－25 0.01 0.41 0.966 DK1340＋300～3500.720停载后3个月2010－4－9 2010－8－28 0.08 2.19 2010－9－25 0.04 1.16 2010－11－25－0.08－2.18 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.04 1.38 2010－9－250.03 1.23 2010－11－25－0.03－1.02 0.967从表2和图3可以得到：（1）采用星野法预测的沉降相对误差较小，不同的时间起点预测的相对误差变化不大，都基本能保证在±3%以内.在预测最后一个时间点时部分误差达到5%以上，这是因为这些路段在中期出现较大的沉降，沉降不稳定所造成.（2）相对于双曲线法，当停载时间点作为起始时间点时，星野法并不受中期的异常数据影响.并且，预测结果的相关系数较大，大部分都大于92%的要求，图3很直观的表示了这一现象.4.3 Asaoka法表3给出了不同的时间起点用Asaoka推算的后期沉降、相对误差和相关系数. 表3 Asaoka法中不同时间起点的预测结果Tab.3 The calculation for method of Asaoka method in different starting time时间起点断面沉降数据终止时间绝对误差／mm相对误差／%相关系数停载时间点2010－1－8 DK1340＋300～350 2010－8－28－0.44－12.59 2010－9－25－0.37－10.28 2010－11－25－0.26－6.69 0.742 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.11 4.18 2010－9－25－0.32－11.44 2010－11－25－0.20－6.61 0.868 DK1340＋300～3500.975停载后1个月2010－2－8 2010－8－28－0.09－2.54 2010－9－25－0.04－1.25 2010－11－25 0.02 0.45 DK1340＋350～400 2010－8－28－0.12－4.37 2010－9－25－0.06－2.35 2010－11－25 0.02 0.75 0.966 DK1340＋300～3500.939停载后3个月2010－4－9 2010－8－28 0.06 1.71 2010－9－25 0.07 2.02 2010－11－25 0.05 1.21 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.01 0.41 2010－9－25 0.04 1.37 2010－11－25 0.04 1.29 0.937 DK1340＋300～3500.992停载后5个月2010－6－8 2010－8－28 0.07 1.97 2010－9－25 0.07 1.88 2010－11－25－0.07－1.73 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.07 2.57 2010－9－25 0.06 2.31 2010－11－25－0.04－1.29 0.995从表3和图4可得：（1）在图4中可以明显发现，采用Asaoka法预测时停载时间点为时间起点时预测的结果与实际沉降曲线相差很大.这是因为，这一路段基在初期沉降较大，对Asaoka预测的精确度造成了影响.（2）当初始时间选在恒载1个月以后，Asaoka法预测结果的相关系数较大［10］；推算的沉降曲线收敛情况与实测沉降曲线较一致；沉降量的推算值与实际情况非常吻合［11］；沉降相对误差较小.4.4 GM（1，1）模型选取不同的时间起点运用GM（1，1）模型［12］推算后期沉降，并给出相对误差和相关系数，结果见表4.从表4和图5可得：（1）相对前面所说的3种方法，采用GM（1，1）模型预测的沉降相对误差最小，基本保持在±3%以内，不同的时间起点对沉降预测的相对误差影响较小.（2）虽然戈壁土路基初期沉降不是很稳定，但以停载时间点为起点预测的结果也未出现较大的相对误差.这说明，GM（1，1）模型的普适性相对较好，能够对各种数据进行预测，并且预测的结果精度较高.（3）从图5可以发现，在本文所选的4种方法中，GM（1，1）模型与实测沉降曲线最接近，因此相关系数也最大.这说明，GM（1，1）模型推算的沉降曲线收敛情况与实测沉降曲线较一致，沉降量的推算值与实际情况非常吻合.5 结论本文以兰新第二双线新疆段工程实测沉降数据为研究对象，分析戈壁土的沉降特点.本别采用四种不同的沉降预测方法推算后期戈壁土后期沉量，并研究了不同时间起点对推算的相对误差和相关系数的影响.通过计算和分析得到以下结论：（1）戈壁土路基在停载5～6月后，随着颗粒间的空隙减小，沉降会突然加大，随后趋于稳定.（2）采用双曲线法和Asaoka法进行预测时，初始时间的选取对预测结果影响较大.双曲线法最好选载恒载期5～6个月后作为起始时间点；Asaoka法最好选在恒载后1～2月作为起始时间点.（3）星野法、GM（1，1）模型预测的沉降相对误差都较小，并且不同的时间起点对预测的相对误差影响较小.（4）当要对戈壁土路基进行沉降预测时，推荐采用GM（1，1）、星野法模型进行沉降全局预测，然后再用恒载1～2个月后的数据运用Asaoka法和恒载5～6月后的沉降实测数据运用双曲线法进行验证.表4 GM（1，1）中不同时间起点的预测结果Tab.4 The calculation for method of GM（1，1）model in different starting time时间起点断面沉降数据终止时间绝对误差／mm相对误差／%相关系数停载时间点2010－1－8DK1340＋300～350 2010－8－28－0.02－0.51 2010－9－25－0.02－0.64 2010－11－25－0.08－2.13 0.986 DK1340＋350～400 2010－8－28－0.06－2.35 2010－9－25－0.04－1.30 2010－11－25－0.02－0.68 0.968 DK1340＋300～3500.986停载后1个月2010－2－8 2010－8－28 3.44－0.07 2010－9－25 3.58－0.03 2010－11－25 3.83 0.02 DK1340＋350～400 2010－8－28 2.59－0.09 2010－9－25 2.73－0.04 2010－11－25 2.98 0.03 0.968 DK1340＋300～3500.973停载后3个月2010－4－9 2010－8－28－0.07－1.94 2010－9－25－0.03－0.78 2010－11－25 0.02 0.50 DK1340＋350～400 2010－8－28－0.09－3.47 2010－9－25－0.04－1.48 2010－11－25 0.03 0.95 0.958 DK1340＋300～3500.989停载后5个月2010－6－8 2010－8－28 0.05 1.40 2010－9－25 0.06 1.52 2010－11－25－0.07－1.89 DK1340＋350～400 2010－8－28 0.05 2.05 2010－9－25 0.06 2.02 2010－11－25－0.04－1.22 0.992 参考文献［1］杨旭升.戈壁地区高铁无碴轨道路基沉降预测方法研究［D］.北京：北京交通大学，2011.［2］ XIAO Y.Prediction on red clay foundation settlement of ballastlesstrack of high－speed railway［J］.Advanced Materials Research，2011，243—279：2 382—2 388.［3］金鑫.软土路基沉降预测与计算方法研究［D］.上海：上海交通大学，2008. ［4］周春梅.武广客运专线红粘土地基原位试验及地基沉降计算［D］.长沙：中南大学，2008.［5］王星运，陈善雄，余飞，等.曲线拟合法对路基小变形情形适用性研究［J］.岩土力学，2009，30（09）：2 765—2 769.［6］ LAI T.Bi－objective superior combination method of the 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兰新第二双线线下工程沉降变形观测评估实施细则
目录1 总则 (1)2 组织管理 (3)2.1 组织机构与人员配臵 (3)2.2 单位职责 (4)3 工作流程与工作内容 (7)3.1 准备阶段 (7)3.2 测量阶段 (11)3.3 评估阶段 (14)3.4 成果报告形式 (16)4 沉降变形测量 (20)4.1 测量等级及精度要求 (20)4.2 变形监测网技术要求 (21)4.3 沉降变形测量点的布臵要求 (22)4.4 测量工作基本要求 (24)4.5 测量工作具体要求 (25)4.6 特殊环境下沉降观测 (28)5 路基工程沉降变形观测技术要求 (29)5.1观测断面及观测点的设臵原则 (29)5.2观测元件与埋设技术要求 (31)5.3 观测技术要求 (35)6 桥涵工程沉降变形观测技术要求 (37)兰新第二双线线下工程沉降变形观测及评估实施细则6.1观测点的设臵原则 (37)6.2观测元件与埋设技术要求 (41)6.3观测技术要求 (42)7 隧道工程沉降变形观测技术要求 (45)7.1观测断面和观测点的设臵原则 (45)7.2观测元件与埋设技术要求 (47)7.3观测技术要求 (47)8 过渡段工程沉降变形观测技术要求 (49)8.1观测断面和观测点的设臵原则 (49)8.2观测元件与埋设技术要求 (50)8.3观测技术要求 (50)9 线下工程沉降评估 (51)9.1路基工程沉降评估 (51)9.2桥涵工程沉降评估 (53)9.3隧道工程沉降评估 (55)9.4过渡段工程沉降评估 (56)9.5区段工程综合评估 (56)10 数据传输流程与数据管理 (58)10.1数据传输流程 (58)10.2文件管理与格式要求 (61)附件一：准备工作检查表与结果验收表 (62)附件二：路基沉降变形评估预测方法 (67)ii1 总则1.0.1新建兰新铁路双线作为在戈壁地区修建的第一条无碴轨道，对于变形控制提出了非常高的要求。
根据《客运专线无碴轨道铺设条件评估技术指南》（铁建[2006]158号），铺设前必须对地基及基础沉降变形是否满足无碴轨道的控制要求进行评估，经分析满足沉降控制标准的地段方可铺设无碴轨道。
LXS14标二工区沉降观测考核管理办法
兰新铁路第二双线LXS-14标二工区沉降观测管理办法中铁十二局兰新铁路甘青段项目经理部第二工区二〇一二年五月第一章总则第一条编制目的为规范和加强本工区沉降测量工作，特制订本考核管理办法，并从即日起开始执行。
第二条编制依据1.《兰新铁路第二双线甘青段线下工程沉降变形观测评估实施细则》。
2.《兰新铁路第二双线LXS-14标（DK821+513～DK841+500段）沉降变形观测实施细则》。
3.《高速铁路工程测量规范》。
第二章职责及要求第三条工区项目部职责1．成立专门的沉降观测管理领导小组。
2．负责沉降观测的技术指导和培训。
3．负责变形监测网的建立、沉降元件的埋设，并定期对变形监测网进行复测。
4．埋设、监督、检查观测设施，以确保其不受施工或外界的扰动和破坏。
5．定期检查沉降观测标，并设置问题库。
6．定期考核委外单位的沉降观测工作和工区作业队的观测标保护工作。
7．负责《预压土卸载评估报告》、《无砟轨道铺设条件的评估报告》的编制工作。
8．参与和配合局指挥部及评估单位组织的沉降变形观测评估工作。
第四条委外单位职责：1．成立专门的沉降观测组，按”五固定原则”即固定水准点和工作基点、固定测量人员、固定测量仪器、固定监测环境条件、固定测量路线和方法开展工作。
2．参与观测的人员必须经过培训后才能上岗。
3．配置专业人员，按规定监测项目和频率进行全过程监测和记录，并按规定格式和内容及时提交观测数据，确保其真实性、可靠性和全面性。
4．负责观测设施的检查和记录，将现场情况及时反馈给工区测量队，以便工区测量队及时埋设和维修观测设施。
5．采取有效措施，确保观测数据的真实、可靠。
6．参与和配合工区测量队完成由建设单位和评估单位组织的沉降变形观测评估工作。
第三章工区项目部管理机构第五条工区项目部负责本管段的沉降观测考核管理工作，成立考核管理领导小组。
1.工区项目部沉降观测管理小组：组长：杨景副组长：叶东明、杨耀全组员：李炎、邓新岗、原金涛第四章检查方式及考核标准第六条检查方式1.检查形式：采取平时检查、不定期抽查、专项检查相结合的方式。
兰新铁路第二双线戈壁土地基沉降预测方法
兰新铁路第二双线戈壁土地基沉降预测方法刘镇【摘要】利用兰新铁路第二双线实测路基沉降数据,分析了双曲线法,星野法,Asaoka法对戈壁土地基沉降预测的适应性,研究了各方法对波动数据的敏感性,以及预测结果误差大小及预测起始时间点选取对预测效果的影响,由此确定相应的预测方法与预测时间。
%The study adopts the measured data for the foundation settlement of the second double-line along Lan-Xin Railway,analyzes the adoptability of the double-curve method,the Hushino method,and Asaoka method on the Gobi desert foundation settlement prediction,researches the sensibilities of these methods on the fluctuation data,and the influence of the errors from the prediction and the selection for the starting and ending time points in the measurement on the prediction effect,so as to identify the respective prediction methods and the prediction time.【期刊名称】《山西建筑》【年(卷),期】2012(038)013【总页数】2页(P159-160)【关键词】戈壁土地基;曲线拟合;沉降预测【作者】刘镇【作者单位】中铁一局集团第三工程公司,陕西宝鸡721000【正文语种】中文【中图分类】TU4331 概述目前，有关路基沉降预测的方法较多[1，2]，曲线拟合法具有较好的准确性且数据处理简便，在实际工程中得到广泛运用。
兰新铁路某段地基处理分析及评价
２ １ １ 重锤夯 实前 、 地基 系数 Ｋ。 检测结 果 ． ． 后 。
重锤夯 实前 、 后地 基系 数 Ｋ。 。检测 结果 见 表 １ ， 由表 可知 ， 重锤夯 实后 Ｋ。 值 比处理 前提高 了 １ ， 。 ３ 并 且处理后的 Ｋ。 值都满足设计 的 １ ０ＭＰ ／ 。 ３ ａ ｍ。
表 １ 重 锤 夯 实 前 、 Ｋ。 测 结 果 后 。检 ＭＰ ／ ａｍ
ｍｍ 约 占 ２ ％ ， 为杂 砂 充填 ， 芯 呈 散状 ， 粒 呈 ０ 余 岩 颗 圆棱 ～浑 圆状 ， 稍湿 ， 中密 ， Ⅱ级普通 土 ， 基承载 力 地
一 ４ ０ｋ ａ ② 粗 圆 砾 土 （ 。 ） 广 泛 分 布 于 地 ０ Ｐ 。 Ｑ… ： 表 ， 度 约 ２ ７ｍ ， 灰 色 ， 要 成 分 为 砂 岩 、 岗 厚 ～ 浅 主 花
工 图设计 具有重 要意 义［ 。 １
最优 含 水率 ５ ６ 。取 土场 填 料 天然含 水 量为 ．
２ ～４ ， 最大干密度 ２ ３ｇ ｃ ３ 最优含 水率 ４ ５ ． ／ｍ ， ．
～
１ 试 验 段 概 况
本 项 目选 择 兰 新 铁 路 Ｄ ４ ＋ ５ ０ Ｄ ５ ＋ Ｋ６ ９ ０ ～ Ｋ６ ０
８ Ｏ ＤＫ６ ０ ０ ０～ ５ ＋０ ０采 用 重 型 碾 压 处 理 。
线， 线路 主要 以路基形 式通 过 ， 其诸 多关键 技术 如戈
壁地 区卵砾石类 土 的地 层 变形理 论 、 地基 处理措施 、 填料控 制标准 、 填筑碾 压工 艺 、 测标准 等急需深 人 检
兰新第2双线铁路路基戈壁土填料试验研究
ＤＫ１ １ ＋５ ０和 Ｄ ７ ９ ０ ） ５６ ０ Ｋ１ ９ ＋０ ０ 。５个 取 土场 填 料 的级配 曲线 如 图 １ 示 。 所
土 中的 中 砂 、粗 砂 、砾 砂 的统 称 。该 地 区 气 候 严
酷 、干燥 少雨 ，故 填料 含水 量低 。对 于低 含水 量 戈 壁 土填料 的填 筑 、压 实质量 指标 的选 择 和相应 检测
同条件下 ，压路机吨位增大 ，地基系数和二次变形模量值 显著增 加 。
关键词 ：戈壁土 ；填料 ；级配 ；压实性 ；路基
中 图 分 类 号 ：Ｕ２ ３ １ １． ｌ 文 献 标 识 码 ：Ａ
新 建 兰新第 ２双线铁 路项 目是 国家批 准 的扩大 内需 重点 项 目，是 亚欧 大陆 桥 的重要组 成部 分 。线 路为 Ｉ级 双线 ，设 计 时 速 为 ２ ０ｋ ０ ｍ，线 路 自兰 州 铁路 枢纽 兰州 西站 引 出 ，经青 海省 西 宁 、甘 肃 省张 掖 、酒 泉 、嘉峪 关 、新疆 自治 区哈密 、吐鲁 番 ，引 入乌鲁 木 齐站 。近期 为客 货共 线 的干线 铁路 ，作 为 新 疆 戈壁 土填 料最 大 的共性 是填 料颗 粒粒 径均
标 准 的确 定 等关键 技术 ，是 保证 高等 级铁 路路 基工
程 质量 的必要 技术 ，但 这些 技术 还缺 乏实 践经 验 和
研究 基础 ，故 必需 进行试 验 研究 以满 足铁 路工 程建
设 的迫切 需要 。
牲 径／ ｍｍ
图 １ 戈壁土填料级 配曲线
收稿 日期 ：２ １—６０ ；修 订 日期 ：２ １—９１ ０ ００ —８ ０ ００ —５
基 金 项 目 ：铁道 部 科 技 研 究 开 发 计 划 项 目 （０ ９ ２ 一 ２ ０ Ｇ０ ０Ｃ）
兰新铁路第二双线新疆段路基沉降变形特征研究
兰新铁路第二双线新疆段路基沉降变形特征研究作者：苑宝华来源：《科技创新导报》2013年第02期摘要：该文在兰新铁路第二双线新疆段沿线选择代表性工点（工点1346、工点1722）开展路基变形观测。
在本次路基沉降变形分析中，主要依据了铁道部西北科学研究院和施工方对所选路基工点进行观测的数据，基于实测数据得到了沉降时间曲线图，并通过双曲线法和指数曲线法对实测数据拟合得到沉降预测曲线。
分析表明，西北院与施工方观测得到的最大沉降量都能满足设计要求，双曲线法和指数曲线法能很好的预测路基沉降。
关键词：无砟轨道路基沉降预测曲线中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）01（b）-00-031 工程背景兰新铁路第二双线设计时速为200 km/h以上，全长1782 km，其中新疆段东起甘肃新疆省界，经由天山东脉北山南麓丘陵区，哈密、吐鲁番盆地北缘山前冲、洪积平原区，东天山博格多山南坡低中山区及山间盆地，准噶尔盆地南缘山前冲、洪积平原区，西至新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市，正线全长709.93。
大部分地段主要以路基形式通过，部分地段为漫流水害易发区，工程地质和水文地质差异大，戈壁土、黄土、松软土、盐渍土、膨胀岩广泛分布。
这些特殊性岩土使兰新铁路第二双线路基、桥涵、隧道工程工后沉降控制问题比较突出，如何有效地控制、监测、预测线下工程的沉降变形是兰新铁路第二双线建设和安全运营所面临的一个关键技术问题。
为满足工程建设需要，铁道部相继颁布了大量的技术规范，初步形成了高速铁路的技术标准，但对于特殊地质条件和自然环境下的兰新铁路新疆段，仍无现成的经验可循。
该文结合在沿线选择代表性工点开展沉降变形观测情况，总结出建设期代表性工点路基的沉降时间曲线及相关变形特征，得到工点断面在各个施工阶段的沉降变形特征，从而为线路建设提供技术支持。
2 工点选择及其地质概况为了对兰新铁路第二双线新疆段关键路段的路基沉降变形特性进行分析，特在约350 km 的范围内选取了2个典型路基断面（大风、高温差戈壁区），利用铁道部西北科学研究院的实测路基沉降数据和沉降评估单位实测的路基沉降数据，对各个阶段的路基变形特征进行分析，揭示这些路基沉降的变形规律。
戈壁大风地区高速铁路路基施工技术
戈壁大风地区高速铁路路基施工技术文章对戈壁大风地区高速铁路路基施工技术进行了不断的探索、研究和改进，通过对填料进行二次筛分、充分焖湿以及调整填料分层厚度、选取适宜压实机械等措施，成功解决了在缺水、大风条件下利用粗颗粒、低含水量填料作为路基填料而带来的压实质量不达标、工后沉降难以控制的施工难题，对于项目的顺利实施以及建成后铁路的运输安全有着重要意义，同时可为今后类似地区的高速铁路路基施工提供指导依据。
标签：戈壁；高速铁路；路基填筑技术新建兰新铁路第二双线（新疆段）LXTJ1标段位于新疆维吾尔族自治区哈密市境内，线路所经区域均位于戈壁深处，隶属烟墩风区，主要特征为大风频繁，风力强劲，气候干燥，降雨量小，蒸发量大，夏季短促而炎热，冬季严寒。
沿线内人烟稀少，地表荒芜，大部分地段基岩裸露，多呈砾漠、岩漠地貌景观，地表片状分布厚度不大的粗、细圆砾土，天然含水率为0.4%。
根据总体施工组织安排，要在6个月之内完成本标段约590万m3的路基填筑施工任务，在面对工期紧、填料加工困难、干旱缺水等困难的同时，更要面对戈壁干旱地区利用粗砾土作为路基填料，压实质量和工后沉降难以控制的技术难题。
本项目通过路基进行填筑工艺的实践探索，总结出了一套大风戈壁地区高速铁路路基施工技术。
1 关键技术施工工艺及要点路基填筑采用常规的分层填筑、分层摊铺、分层碾压、逐层检测压实质量的三阶段、四区段、八流程施工工艺，以机械施工为主，人工施工为辅的作业方法进行施工。
但鉴于本地区填料及气候的特殊性，着重从以下几个方面进行了改进：1.1 填料选择及粒径控制本线路基按350km/h的高速铁路标准设计和施工，要求基床底层填料为A、B组填料，最大粒径不超过60mm；基床以下路堤为A、B或C组填料最大粒径不超过75mm。
经过沿线取土场调查，填料构成主要为粗圆砾土，最优含水率6.35%，最大干密度2.23g/cm3，天然含水率为0.4%，填料粒径小于60mm占试样总质量的73%，小于75mm的占80%。
兰新铁路第二双线新疆段路基沉降变形特征
兰新铁路第二双线新疆段路基沉降变形特征研究摘要：该文在兰新铁路第二双线新疆段沿线选择代表性工点（工点1346、工点1722）开展路基变形观测。
在本次路基沉降变形分析中，主要依据了铁道部西北科学研究院和施工方对所选路基工点进行观测的数据，基于实测数据得到了沉降时间曲线图，并通过双曲线法和指数曲线法对实测数据拟合得到沉降预测曲线。
分析表明，西北院与施工方观测得到的最大沉降量都能满足设计要求，双曲线法和指数曲线法能很好的预测路基沉降。
关键词：无砟轨道路基沉降预测曲线中图分类号：u445 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2013）01（b）-00-031 工程背景兰新铁路第二双线设计时速为200?km/h以上，全长1782?km，其中新疆段东起甘肃新疆省界，经由天山东脉北山南麓丘陵区，哈密、吐鲁番盆地北缘山前冲、洪积平原区，东天山博格多山南坡低中山区及山间盆地，准噶尔盆地南缘山前冲、洪积平原区，西至新疆维吾尔自治区首府乌鲁木齐市，正线全长709.93。
大部分地段主要以路基形式通过，部分地段为漫流水害易发区，工程地质和水文地质差异大，戈壁土、黄土、松软土、盐渍土、膨胀岩广泛分布。
这些特殊性岩土使兰新铁路第二双线路基、桥涵、隧道工程工后沉降控制问题比较突出，如何有效地控制、监测、预测线下工程的沉降变形是兰新铁路第二双线建设和安全运营所面临的一个关键技术问题。
为满足工程建设需要，铁道部相继颁布了大量的技术规范，初步形成了高速铁路的技术标准，但对于特殊地质条件和自然环境下的兰新铁路新疆段，仍无现成的经验可循。
该文结合在沿线选择代表性工点开展沉降变形观测情况，总结出建设期代表性工点路基的沉降时间曲线及相关变形特征，得到工点断面在各个施工阶段的沉降变形特征，从而为线路建设提供技术支持。
2 工点选择及其地质概况为了对兰新铁路第二双线新疆段关键路段的路基沉降变形特性进行分析，特在约350?km的范围内选取了2个典型路基断面（大风、高温差戈壁区），利用铁道部西北科学研究院的实测路基沉降数据和沉降评估单位实测的路基沉降数据，对各个阶段的路基变形特征进行分析，揭示这些路基沉降的变形规律。
戈壁土地基的变形影响因素研究
戈壁土地基的变形影响因素研究薛晖【摘要】针对兰新铁路第二双线新疆段戈壁区路基试验段工程,分析了含水率、颗粒组成、物质组成成分、含盐量4个因素对戈壁土地基的沉降影响.通过荷载-沉降曲线得出含水率对戈壁土变形的影响程度;通过分析戈壁土的颗粒组成,得出了平均粒径和不均匀系数对戈壁土地基变形的影响;采用X射线衍射法进行矿物分析得出了戈壁土的物质组成成分;通过对试验段样品易溶盐含量的分析,得出了该线盐渍土类型、含盐量随深度的分布规律和含盐量较大的戈壁土类型.试验成果为戈壁地区无砟轨道铁路路基的设计及工程实践提供了依据.%In this paper,the influences of four factors,such as water content,grain composition,material composition and salt content,on the subsidence of Gobi subsoil were analyzed for the subgrade test section engineering in Gobi district of Xinjiang section of Lanzhou-Xinjiang railway second double-line. T he influence degree of the water content on Gobi desert soil deformation was obtained by the load-settlement curve. T he influence of average particle size and non-uniformity coefficient on the deformation of Gobi subsoil was obtained by analyzing the grain composition of Gobi desert soil. T he material composition of Gobi desert soil was obtained by X-ray diffraction method. T he saline soil type,salt content distribution along depth and Gobi desert soil type with larger salt content were obtained by analyzing the dissolving salt content of samples in test section. T he test results provide the basis for design and engineering practice of Gobi district ballastless track railway subgrade .【期刊名称】《铁道建筑》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】4页(P106-109)【关键词】铁路路基;变形影响因素;试验研究;戈壁土地基;无砟轨道【作者】薛晖【作者单位】中国铁路总公司建设管理部,北京 100844【正文语种】中文【中图分类】U213.1兰新铁路第二双线横跨新疆、甘肃、青海，大部分处于河西走廊的戈壁区，戈壁区地基为戈壁土。
常年风区高速铁路沉降观测问题浅探
常年风区高速铁路沉降观测问题浅探摘要:高速铁路的工后沉降问题是关系到铁路运营安全稳定及舒适性的重要因素,当前沉降观测被认为是解决勘察设计、施工阶段的不足,确定高铁工后沉降行之有效的方法。
然而,兰新铁路沿线大多是戈壁地貌,且常年风沙较大,而在沉降观测的精度上也会给其带来相对的影响。
关键词:高速铁路沉降观测风区严格的工后沉降控制是高速铁路设计和施工的一个重要特点,然而,由于高速铁路一般线路较长,沿线可能经过多座大、中、小桥和涵洞以及厚度不等的软土地区,路堤填筑高度也较高,同时地质条件变化较大,勘察设计很难做到准确的勘察出每一个点的地质情况,同时目前的沉降计算理论也还不足以精确的确定沿线各点的工后沉降。
因此,目前高速铁路沉降控制的主要方法还是通过沉降观测,判定线路的稳定情况,一般都通过沉降观测及其分析来调节施工速率,以保证路堤施工安全,通过沉降观测还可以验证设计沉降值,并为今后进行类似工程的施工积累经验,沉降量可以作为工后计量支付的重要依据。
沉降观测采用高精密的电子水准仪进行,只有高精度的测量数据才能保证对工后沉降预测的精度。
然而,兰新铁路第二双线地处我国西北部,沿线大多是穿越戈壁荒漠,自然条件十分恶劣,且常年风沙较大,这对于进行沉降观测是一个严重的挑战。
实践表明,建立高精度的基准点控制网路和坚持“三固定”的方法对于在风区进行沉降观测有着十分重要的意义。
本文探讨了如何确定高精度的基准点控制网及平差理论,同时讨论了风区沉降观测的方法。
1 沉降观测基准的选择其中沉降观测点、工作基点以及水准基点这三者偶是沉降观测的测量点。
沉降观测控制网主要是对观测点进行长期的观测,它是由工作基点和水准基点组成的。
而观测点中的沉降量在进行计算和比较时,根据不同的基准,来决定不同位移场,故而,跟基准的选择上有关[1]。
同时还可以选择自由中心基准、固定基准和拟稳基准作为沉降观测的基准,当基准点稳定时,可选固定基准,在变形体上测量出的位移,它是真实的位移,因此,从实用点来看,道路施工时沉降观测的基准应选为固定准。
兰新第二双线风区工程沉降观测实施
兰新第二双线风区工程沉降观测实施葛春庚;张立刚;张文超【摘要】高速铁路线下工程沉降变形观测评估是保障无砟轨道顺利铺设的先决条件.大风、严寒、酷热的恶劣气候是兰新第二双线新疆段路桥涵沉降观测工作面临的主要难题. 以兰新二线大风区线下结构物沉降观测为工程实例,针对严酷的气候特征,充分考虑工程地质特性、地基处理方式及构造物特点,分析了特殊气候条件下高速铁路线下工程沉降观测应对措施、工作流程、测量精度与频次、观测断面布置等关键技术,研究成果可为类似工程提供参考.【期刊名称】《甘肃科技》【年(卷),期】2015(031)005【总页数】5页(P95-99)【关键词】大风;沉降变形观测;实施方案;测试精度与频次;测试断面布置【作者】葛春庚;张立刚;张文超【作者单位】兰新铁路新疆有限公司,新疆乌鲁木齐 830011;兰新铁路新疆有限公司,新疆乌鲁木齐 830011;西南交通大学土木工程学院,四川成都 610031【正文语种】中文【中图分类】V213.157高速铁路设计时速高，轮轨相互作用剧烈，为保证列车高速安全的运行，线下基础必须保持高平顺性。
无砟轨道稳定性高，结构耐久性好，维修工作量小，但对线下工程的工后沉降，尤其是不均匀沉降要求严格[1]。
世界各国高速铁路均将线下工程沉降变形问题视为关键性因素，不仅在设计中对路基、桥梁墩台进行了沉降验算，在施工期也要求对其沉降变形进行高精度监测，为无砟轨道的铺设以及线路高程的精确控制提供基础参数。
为满足高速铁路工程建设的需要，铁道部相继颁布了大量的技术规范，初步形成了客运专线的技术标准，尤其是京津、郑西、武广、京沪等客运专线的成功建设为无砟轨道线下基础的沉降变形观测控制、评估积累了宝贵经验[2～6]，但是对于特殊地质条件和自然环境下高铁修建的关键技术仍存在一些尚需研究的问题。
兰新铁路第二双线作为我国在西北戈壁地区修建的第一条高速铁路，途经大风里程达到580km，全线基本上都具有严寒、酷热、高温差的气候特点，沿线戈壁土广泛分布，工程地质和水文地质差异性较大，线下工程的工后沉降控制问题较为突出。
沉降变形观测技术方案
兰新铁路第二双线（新疆段）LXTJ4标沉降变形观测技术方案编制：复核：审批：批准：中铁四局集团兰新铁路四标一工区二0一0年六月目录沉降变形观测技术方案 (1)一、工程概况 (3)二、工程特点 (3)三、沉降变形观测 (4)3.1路基沉降变形观测 (4)3.1.1 一般要求 (4)3.1.2 观测断面及点的设置、元件布设 (5)3.1.3 观测元件的选取、埋设 (7)3.1.4 沉降变形观测的精度要求 (11)3.2桥涵沉降变形观测 (13)3.2.1 一般要求 (13)3.2.2 观测点的布置 (13)3.2.3 观测方法及精度 (14)3.2.4 观测频次 (16)3.3过渡段沉降观测 (18)四、沉降变形测量 (19)4.1一般要求 (19)4.2观测水准基点、工作基点的布设 (20)4.3沉降变形观测主要技术要求 (21)4.4 观测点元件的保护 (23)4.5 测量观测资料整理及提交 (24)沉降变形观测技术方案一、工程概况本项目为新建兰新铁路第二双线(哈密～乌鲁木齐段)站前工程LXTJ4标段一工区，项目管段起讫里程为：DK1310+000～DK1340+000，正线长30km。
线路全部位于哈密市境内，线路东起哈密市红星二厂（DK1310+000），向西延伸二堡镇（DK1340+000）。
工程主要包括路基、桥涵等线下土建工程。
桥梁工程共计11.8km，其中：特大桥2座，大桥3座，中桥2座，箱形小桥13座。
路基工程共计18.2km，主要地基处理方式有：CFG桩、强夯等。
涵洞工程均为箱型涵，共计52座。
二、工程特点本管段路基土石方工程量较大，涵洞数量较多，部分软基地段有预压期，工期紧；施工技术要求高，安全、质量管理难度大。
工程重点及难点：(1)软土、基底处理及机械化施工组织。
(2)工后沉降控制及路基沉降观测和信息化施工。
(3)施工区域气候干燥、炎热等。
三、沉降变形观测3.1 路基沉降变形观测3.1.1 一般要求1）路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主。
兰新高速铁路路基沉降自动化监测系统整体设计方案
路” ＿ ２ ］ 。 新建兰新高速铁路采用无砟轨道 ， 因此对路基
工 后沉 降 的控制 提 出 了很 高 的要求 。 由于客运 专线 对
戈壁路基、 桥梁和隧道 的特殊要求 以及 国内外可供借
鉴 的研 究成 果 和工 程 经 验不 足 ， 尤 其 是 在 线 下 工 程 基 础 沉 降方 面 ， 目前还 没 有 一 套 比较 完 整 而又 实 用 的监 测方法 ， 因此 ， 对戈 壁地 区高 速铁 路沉 降变 形监 测进 行 研究 ， 建立 一个 科学 、 系统 的沉 降变形 监测 系统 是非 常
降板法、 分层沉降仪法 、 单点沉降计法和 Ｇ Ｐ Ｓ 法等 ； 路 基 内部沉降量监测主要有水平测斜沉 降仪 、 静力水准 仪 等方法 【 ４ Ｊ 。这 些 方 法 大 多 适 用 于 施 工 期 间 对 线 下
兰新 高速铁 路路 基 沉 降 自动化 监 测 系统 整 体 设计 方 案
廖世 芳 叶满珠
（ １ ． 咸 阳师范学院旅游与资源环境学 院 ， 咸阳 ７ １ ２ ０ ０ ０； ２ ． 陕西铁路工程职业技术学 院测绘工程系 ， 渭南 ７ １ ４ ０ ９ ９ ） 摘 要： 高速铁路轨道 的平顺性直接影响运营速度 、 乘坐 的舒适 性和安全性 。为 了精 确控制高速铁路无 砟轨
了一种适合于戈壁地区高速铁 路路 基沉降 的 自动化监 测系统 。它 主要 由监测 、 数据 采集 、 数 据传 输、 数 据监
控 ４个部分组成 ， 具有高效 、 高精度 、 自动化 、 全天候等特点 ， 而且还具有较高的实用价值 。 关键词 ： 兰新 高速铁路 ；传感 器 ； 单片机 ； Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ ；自动化监测
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｔｈ ｅ ｓ ｍｏ ｏ ｔ ｈ ｎ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ｅ ｖ ｅ ｎ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｈ ｉ ｇ ｈ— ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｒ ａ ｉ ｌ ｗａ ｙ ｔ ｒ ａ ｃ ｋ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｌ ｙ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｏ ｎ ｒ ｕ ｎｎ ｉ ｎｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ，ｒ ｉ ｄ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｍｆ ｏ ｒ ｔ —
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Ｏ４ ． ｌ ． ９０
０ ９ ．１
双 曲线法 ３
４ １
２
目Ⅱ０．曝 ｖ ８ 世Ｏ
０ Ｏ １ １ ２ ２ ３ ３ ４
１ ． ０ ９ ４０ ． ４
Ｏ ５ Ｏ ８５ ０ ９ ５ Ｏ ７ ． Ｏ ５１ Ｏ ．
—１ ． ０ ９ １５ ．６ １６ ． ０ ９ ．７
第３ ８卷 第 １ ３期 ２ ０ １ ２ 年 ５ 月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ８ Ｎｏ． ３ ｎ３ １
Ｍａ ． ２ １ ｙ ０２
・１ ９ ・ ５
文章编号 ：０ ９ ６ ２ （０ ２ １ － １９ ０ １０ — ８ ５ ２ １ ） ３ ０ ５ — ２
文章编 号：０ ９ ６ ２ ２ １ ） ３０ ６ —２ １０ —８ ５（０ ２ １— １０ ０
谈 中 粗 砂 回 填 构 造 物 台 背 施 工
牵
摘
峰
００ １ ３０ ２）
（ 山西 省 交 通 建 设 工 程 监理 总 公 司 ， 山西 太 原
要： 结合某高速公路 中使 用中粗砂进行构造物台背 回填施工的成功实践 ， 详细介绍 了用中粗砂 回填构造物 台背的施工 工艺和
兰新铁路 第二双 线戈壁土地基沉降 预测方法
刘 镇
（ 中铁一局集团第－ Ｉ程公 司， － 陕西 宝鸡 ７ １０ ２ ０ ０）
摘
要： 利用兰新铁路第二双线实测路基沉降数据 ， 分析 了双 曲线 法 ， 野法 ， ｓｏａ法对 戈壁土地基沉 降预测 的适应性 ， 星 Ａ ａｋ 研究 了
各方 法对 波动数据 的敏感性 ， 以及预测结果误差大小及预测起始时间点选 取对预测效果的影响 ， 由此确定相应 的预 测方法与预 测
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— ． ０９ ０７ ．３ —３ １ ０ ９ ． ．８ — ． ０ ９ ４ １ ．６ —１ ９ ． ０ ９ ．５ 一ｌ ７ ， ０９ ．３
—０ ４ ０ ９ ． ．Ｏ １４ ． ０９ ．４
—Ｏ ４ ０ ９ ． ．ｏ Ｏ８ ． ０５ ． １９ ． ２． ５ ０ ９ ．９ ０ ９ ．６ Ｏ ８ ．９ ０ ９ ．７
图 １ ４个 断面 实 测 沉 降
２ 采用星野法进行预测时 ， 同时间起点 预测 的相对误 差变 ） 不
化 不大 。这说 明 ， 在采用星野法进 行沉 降预 测时不 同时间起 点对 用实测沉降量与预测沉降量对 比， 出相对误 差最小 的点为 沉 降预测相对误差影 响较小 。这是 因为用星野 法进行 预测时 ， 找 应 准确的时间起 点 。 根据实 测沉 降曲线趋 势假定一 个瞬 时加 载起点 ｔ 。和相应 的沉 降 表 １中给出了 ４个断面在 ４个不 同时 间起 点， 用双曲线法 ， 星 Ｓ 。本文在选 取 ｔ，。 。 。Ｓ 时对 ｔ，。 。Ｓ 进行了限定 ， 限定 的范围为 ： ∈ ｔ 。 野法 ，ｓｏａ法预测 了 ３ 时间点平均预测结果 的误差及相关系数 。 （ ＭａＳ ３ ；。 ０， ｘ ／ ） Ａ ａｋ 个 ０， ｘ ／ ）｜ ∈（ ＭａＳ ３ 。当出现异常数 据时 ， ｓ 星野法 对异 １ 采用双 曲线 法预 测时 ， ） 在 为时 间起点 时预测 结果 最为 常数据进行适 当的选取 ， 当异常数据少 ， 被删 除的数据也 少 ； 当沉 准确， 在 为时间起点时预测的结果最差 ， 以 为时 间起点时 降不稳 定的时候 ， 在 被删除 的数据也多 。 数 据无 法预测。 ３ 采用 Ａ ａｋ 法预测时 以 为时间起点预测 的结果相对误 ） ｓｏ ａ
质量控制 以及其采 用水密法和振捣法相结合的密实方法 ， 对今后同类施工具有指导意义。
关键词 ： 中粗砂 ， 回填 ， 台背 ， 施工工艺
中 图分 类 号 ： ４ ５ Ｕ １ 文 献标 识 码 ： Ａ
０ 引言
求， 而从外 地调 运成本 又很高 ， 经过业 主 、 监理 和施工三 方共 同调
依据《 客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南 》 规定 ， 利用 相关系数来 判断沉降预测的适应性 。相关系数的计算 方法 为 ：
肥￣露Ｄ） 器（ （ ／） Ｄ
列的协方差 ； ， Ｙ 为两组数列 的方差 。 Ｄ（ ） Ｄ（ ）
㈩
其 中， Ｙ分别 为两组数 列 的样本 均值 ； Ｏ （ Ｙ 为两 组数 ， Ｃ Ｖ ， ）
施工 工艺
为保证 台背质量 ， 全线 构造 物选用 反开 挖方 式进 行施 工 ， 路
下 面笔者通过在渝湛 高速公 路建 设 中使 用 中粗 砂 回填 构造 物 台
背 的成功例子 ， 向大家叙述该方法 台背施工控制要点和质量控制 。
基填筑 至构造物 台背 区 ， 实度控 制与路 基相 同 ， 压 待路基 填 筑至 构 造物顶 时 ， 再用机械开挖台背区 ， 开挖时预留包边土宽约 １２ｍ。 ． 具 体施 工工 艺如下 ： 施 工测量 一反 开挖 台背一清理基底 一构造物背墙标示分层填
从 图 １的沉 降数 据可 知 ， 戈壁土 地基 在填 筑期 间沉 降较 大 ， 差较小 ， 为时 间起 点时 预测 的结 果相对 误 差较 大 。这 是 因为 堆 载完成后减小 趋于 稳定 ， 但在 恒载 ５个月左 右沉 降 突然增 加 ， Ａ ａｋ 法对原始数据进行 了平滑处理 ， ｓｏ ａ 除去 由初 期较大沉 降造成 随后沉 降又趋于稳定 。在以 为时间起 点进行 预测时数 据波动 的影响 ， 以发现 Ａ ａｋ 法 预测的沉 降相对误 差较小 ， 可 ｓｏ ａ 基本 上能 较 大而造成无法 预测 ， 当 为 时间起 点时也 受这 一 因素 的影响 保证在 － ％ 以内（ 图 ２ 。 ４ － ３ 见 ）
运用双 曲线法 、 星野法 、 ｓｏ 法三 种沉 降预测方 法的适 应性 进 ［ ］ 徐 Ａ ａｋ ４
行 了研究 。研究发现 ， 兰新 铁路 二线戈 壁土路 基初 期沉 降较 大 ， 法［ ］ 公路 ，９４ ２ ：３２ ・ Ｊ・ １９ （ ） ２ — ７ 而后 减小 趋于 稳定 ， 到恒 载后 大约 ５个月 时候沉 降会 突然 加 ［ ］ 李 凡 ， 但 ５ 吴志 昂， 孙四平・ 土地基路堤 最终沉 降量推 算 方 软 大， 而后 沉降又趋于稳 定 。因双 曲线法 对异 常数据 的敏 感性 ， 所 法研 究［ ］ 合 肥 工 业 大 学 学报 （ Ｊ． 自然科 学版 ） ２０ ２ ： ，０ ３（ ） 以不适合对戈壁土路基沉降进行预测 ； 于星野法宜去 除戈壁土 对 ２７２０ ７ －８ ・ 初期较大沉 降再进行预测 ； ｓｏ 法模 型预测的沉 降相对 误差都 ［ ］ 李艳明 ， Ａ ａｋ ６ 左 杨． 指数 曲 线拟 合 和 Ａ ａｋ ｓｏａ法拟合 组合 推 算
结合使用包 边土 ， 最后 进行 回填 台背 。该 方法 经济 合 位 。而在公路建设 中往往不重视这点 ， 导致 了台背 沉降量过 大而 开挖施工 ， 理， 成了各方的首选方案。 引起桥头跳 车、 面结 构损 坏等现象 ， 大程度 上降低 了路 面行 路 很
驶 的安全和舒适度 ， 因此必须 加强对桥 涵 台背 回填 质量 的控制 。 ２
５８ ．
０ ９ ． ４
—０ ５ ０ ９ ． ．６ １５ ． ０６ ． ０ ８ ．２ ０ ９ ．８
星野法
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４ ｌ
—０ １ ０ ９ ． ．６
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０ ９ ．４
—０ ９ ０ ９ ． ．４ 一１． ０ ９ Ｏ６ ．６ —１． ０ ９ ３１ ．５
时间。 关键 词 ： 戈壁土地基 ， 曲线拟 合 ， 沉降预测 中图分类 号 ：Ｕ ３ Ｔ ４３ 文献标识码 ： Ａ
１ 概述
目前 ， 有关路基沉降预测 的方法较多 ， 曲线拟合法具 有较 好 的准确性且数 据处 理简便 ， 在实 际工程 中得 到广泛运用 。曲线
拟合利 用已有的沉 降观测 数据 ， 对其 进行不 同类 型曲线 的拟合 ， 通过拟合的相关 程度判定 工程中各 类 曲线 的适 应性 。 目前对
１ 一ｌ． ０ ９ ８８ ．４ —２ ． Ｏ ９ ２ １ ．２
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软土路基 的沉降预测 研究 较多 ， 兰新 铁路第二双线 主要为 戈壁 而 土地基 ， 由于戈壁 土含水 量低 、 压缩 性低 、 变形 模量 大 ， 其沉 降规 律不同于软土地基 ， 且对这一特殊 土体的沉 降预测研究 较少 。本 文利用 兰新 铁 路第 二双 线 实测 路 基 沉 降数 据 ， 析 双 曲 线法 、 分 Ａ ａｋ 法 、 ｓｏａ 星野法对这种 特殊 土体 的沉降进 行预 测过程 中， 同 不 时间起 点的选取对 沉 降预测相对 误差 的影 响。分析三 种方 法在 不同时间起 点预测的最终沉降量 ， 由此确定每种方 法的最佳 时间
４ 结 语
本文主要采用兰新铁路第二双线 的沉 降数 据 ， 对戈壁土路 基
［ ］ 钱玉林， 毅． ３ 丁 路基沉降预测及其工程应用［］扬州大学 Ｊ．
学报 （ 自然科 学版 ）２ ０ （ ）７ －８ ，０ １ ２ ：５７ ・ 跃． 利用沉降观 测值推 求最终 沉降量 和 固结 系数 的 方
３ 试 验结果 及分 析
为找 出 ３种沉 降预测 方法的最佳时 间起点 ， ４个 不同 的时 对
问起点分别运用 ４种方法进行沉降预测 。４个不 同时间起点分别 为 ： 一路基填筑完成时 间 ； 一停载后 １个月 时间点 ；＂ ７一停载 ３ 后 ３ 月时间点 ； 一停 载后 ５个 月时间点。 个
２ 试验 内容
选 取兰新铁路第二 双线 ４个 不 同断面 的实测 沉降 数据 进行 分析。运用上述 ４种 沉降预测模 型对戈壁 土路基沉 降进行分 析。
Ａｓｏ ａ法 ３ ａｋ
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起点。
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