高速铁路软土地基问题
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
• 一般铁路路基是以强度控制设计,而对于高速铁路, 变形控制是路基工程设计的主要控制因素。因为在强 度破坏前,可能已出现了不容许的过大变形。
09.10.2020
7
2、路基刚度的均匀性
• 列车速度越高,要求路基的刚度越大,弹性 变形越小。但刚度过大也会使列车振动加大, 也不能平稳运行。路基刚度的不平顺则会给 轨道造成动态不平顺,所以,要求路基在线 路纵向做到刚度均匀、变化缓慢,不允许刚 度突变。
09.10.2020
10
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
• 软土地基由于地基土层强度低、压缩性 大、渗透系数小等特性,在其上修筑路 基时,地基沉降问题突出,过大的沉降 量影响轨道的稳定和平顺,而且持续时 间较长,因此,在这种地基上修建路基, 应将其工后沉降量和沉降速率控制在允 许范围内,使其不影响列车高速、舒适、 安全运行。
09.10.2020
8
3、在列车运行及自然条件下的稳定性
• 列车运营时路基不仅承受轨道结构和附属构 筑物的静荷载,还要承受列车荷载的长期反 复作用。同时,由于路基直接暴露在自然条 件下,需要抵抗气温变化、雨雪作用、地震 破坏等不良因素的影响。路基工程必须在这 些条件的长期作用下,其强度不会降低、弹 性不会改变、变形不会加大。真正做到长寿 命,少维修。只有这样,才能高速行车,减 少维修费用,并增加运行的安全性。
09.10.20209二、高速铁路路源自的特点• 1、控制路基变形
• 2、路基刚度的均匀性
• 3、在列车运行及自然条件下的稳定性
以上的几点要求,目前的普通铁路路基 是不能满足的,而高速铁路必须在路基结构、 路基材料及路基施工工艺等方面采取一系列 与普通路基不同的技术标准才能实现。具体 表现在有一个强度高、刚度大的路基基床, 沉降很小或没有沉降的地基以及沿线路方向 平缓变化的刚度等三个方面。
09.10.2020
6
1、控制路基变形
• 高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求,而路基 是铁路线路工程的一个重要组成部分,是承受轨道结 构重量和列车荷载的基础,它也是线路工程中最薄弱 最不稳定的环节,路基几何尺寸的不平顺,自然会引 起轨道的几何不平顺。因此,高速铁路路基除应具备 一般铁路路基的基本性能之外,还需要满足高速铁路 轨道对基础提出的性能要求。不仅要求静态平顺,而 且还要求动态条件下平顺。
09.10.2020
11
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
1、《京沪高速铁路设计暂行规定》要求路基工 后沉降量不应大于5cm,年沉降速率应小于 2cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不 应大于3cm。工后沉降不能满足要求时,应采 取地基加固处理等措施。
2、软土路堤的稳定安全系数考虑列车荷载作用 时不应小于1.15。
09.10.2020
3
一、软土地基的基本特点
2、具有一定的结构性。结构性的软土有以下特点: ①其力学结构特性与应力水平有密切关系,应力水平较
低时土的压缩性较低,应力水平较高时结构性受到破 坏,压缩性较高,二者可以相差3~4倍,甚至更高; ②结构性是不可逆的,一旦被破坏很难恢复,从而加大 了土的压缩量; ③具有结构性的土类应力——应变关系将具有一定的剪 胀性。在此类地基上做工程,施工程序的不当会给工 程质量带来不利的影响,甚至造成工程失事。
6、对沉降控制较困难的软土和松软土地 段路基,应做好施工组织设计,提前安 排施工预压,保证必要的预压期。
09.10.2020
15
四、采取的主要工程措施:
1、路基面两侧各加宽0.1m;路堤两侧设 1.0m高、1.0~2.0m宽的护道,护道以下 边坡为1:1.75,护道及护道边坡采用干 砌片石护坡防护。
09.10.2020
12
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
3、软土及松软土地基上填筑路堤时,应 于边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观 测,于路堤基底地面设置沉降观测设备 进行沉降观测。在路堤填筑过程中,必 须控制填土速率。控制标准应为:路堤 中心地面沉降速率≤1.0cm/每昼夜,坡脚 水平位移速率≤0.5cm/每昼夜。
09.10.2020
4
一、软土地基的基本特点
3、大部分地区在地表处由于风化、淋洗 作用而存在硬壳层,该土层具有中等或 低的压缩性,较高的强度。如在工程上 合理的利用此土层,可望降低总的沉降 量。
09.10.2020
5
二、高速铁路路基的特点
• 1、控制路基变形 • 2、路基刚度的均匀性 • 3、在列车运行及自然条件下的稳定性
09.10.2020
16
四、采取的主要工程措施:
2、对浅层软土或松软土,一般采用片石 挤淤加固,当地表有薄层硬壳时,可挖 除硬壳进行片石挤淤。对具有弃土条件 和渗水土有来源的地段,可挖除换填渗 水土;当片石料缺乏时,可采用深层搅 拌桩复合地基加固,最小桩长不小于4m 或嵌入硬底不小于1.0m。
09.10.2020
13
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
4、应根据沉降观测情况进行综合分析, 开展动态设计,以推算地基的最终沉降 量,并应及时调整设计使地基处理达到 预定的控制要求,同时应作为验交时控 制工后沉降量的依据。
09.10.2020
14
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
5、软土及松软土地基地段应结合工程实 际,选择代表性地段提前修筑实验路堤, 以检验设计、指导施工。
• 对于设计时速350km的高速铁路,其路基工程更是
高标准、高要求,因此,设计、施工和质量保证方
面等问题将更加突出,尤其软土地基条件下的路基
设计与施工将是建设高速铁路必须解决的关键技术
问题。
09.10.2020
2
一、软土地基的基本特点
1、具有高含水量、大孔隙、低密度、低 强度、高压缩性、低透水性、中等灵敏 度的特点。这种土类属高至中压缩性, 压缩量大,排水固结缓慢,地基稳定性 差。
高速铁路的软土地基问题
09.10.2020
1
前言
• 由于我国以往的铁路工程对路基的重视程度不够, 使得近年来铁路路基出现的质量问题越来越明显, 发生了许多安全事故,造成了严重的经济损失。
• 随着秦沈客运专线的建设,人们对路基的研究和重 视程度也在逐步提高,现在,路基在铁路工程中已 明确被作为“土工结构物”来看待,路基工程的地 位已得到明显提高。
09.10.2020
7
2、路基刚度的均匀性
• 列车速度越高,要求路基的刚度越大,弹性 变形越小。但刚度过大也会使列车振动加大, 也不能平稳运行。路基刚度的不平顺则会给 轨道造成动态不平顺,所以,要求路基在线 路纵向做到刚度均匀、变化缓慢,不允许刚 度突变。
09.10.2020
10
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
• 软土地基由于地基土层强度低、压缩性 大、渗透系数小等特性,在其上修筑路 基时,地基沉降问题突出,过大的沉降 量影响轨道的稳定和平顺,而且持续时 间较长,因此,在这种地基上修建路基, 应将其工后沉降量和沉降速率控制在允 许范围内,使其不影响列车高速、舒适、 安全运行。
09.10.2020
8
3、在列车运行及自然条件下的稳定性
• 列车运营时路基不仅承受轨道结构和附属构 筑物的静荷载,还要承受列车荷载的长期反 复作用。同时,由于路基直接暴露在自然条 件下,需要抵抗气温变化、雨雪作用、地震 破坏等不良因素的影响。路基工程必须在这 些条件的长期作用下,其强度不会降低、弹 性不会改变、变形不会加大。真正做到长寿 命,少维修。只有这样,才能高速行车,减 少维修费用,并增加运行的安全性。
09.10.20209二、高速铁路路源自的特点• 1、控制路基变形
• 2、路基刚度的均匀性
• 3、在列车运行及自然条件下的稳定性
以上的几点要求,目前的普通铁路路基 是不能满足的,而高速铁路必须在路基结构、 路基材料及路基施工工艺等方面采取一系列 与普通路基不同的技术标准才能实现。具体 表现在有一个强度高、刚度大的路基基床, 沉降很小或没有沉降的地基以及沿线路方向 平缓变化的刚度等三个方面。
09.10.2020
6
1、控制路基变形
• 高速铁路对轨道的平顺性提出了更高的要求,而路基 是铁路线路工程的一个重要组成部分,是承受轨道结 构重量和列车荷载的基础,它也是线路工程中最薄弱 最不稳定的环节,路基几何尺寸的不平顺,自然会引 起轨道的几何不平顺。因此,高速铁路路基除应具备 一般铁路路基的基本性能之外,还需要满足高速铁路 轨道对基础提出的性能要求。不仅要求静态平顺,而 且还要求动态条件下平顺。
09.10.2020
11
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
1、《京沪高速铁路设计暂行规定》要求路基工 后沉降量不应大于5cm,年沉降速率应小于 2cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不 应大于3cm。工后沉降不能满足要求时,应采 取地基加固处理等措施。
2、软土路堤的稳定安全系数考虑列车荷载作用 时不应小于1.15。
09.10.2020
3
一、软土地基的基本特点
2、具有一定的结构性。结构性的软土有以下特点: ①其力学结构特性与应力水平有密切关系,应力水平较
低时土的压缩性较低,应力水平较高时结构性受到破 坏,压缩性较高,二者可以相差3~4倍,甚至更高; ②结构性是不可逆的,一旦被破坏很难恢复,从而加大 了土的压缩量; ③具有结构性的土类应力——应变关系将具有一定的剪 胀性。在此类地基上做工程,施工程序的不当会给工 程质量带来不利的影响,甚至造成工程失事。
6、对沉降控制较困难的软土和松软土地 段路基,应做好施工组织设计,提前安 排施工预压,保证必要的预压期。
09.10.2020
15
四、采取的主要工程措施:
1、路基面两侧各加宽0.1m;路堤两侧设 1.0m高、1.0~2.0m宽的护道,护道以下 边坡为1:1.75,护道及护道边坡采用干 砌片石护坡防护。
09.10.2020
12
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
3、软土及松软土地基上填筑路堤时,应 于边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观 测,于路堤基底地面设置沉降观测设备 进行沉降观测。在路堤填筑过程中,必 须控制填土速率。控制标准应为:路堤 中心地面沉降速率≤1.0cm/每昼夜,坡脚 水平位移速率≤0.5cm/每昼夜。
09.10.2020
4
一、软土地基的基本特点
3、大部分地区在地表处由于风化、淋洗 作用而存在硬壳层,该土层具有中等或 低的压缩性,较高的强度。如在工程上 合理的利用此土层,可望降低总的沉降 量。
09.10.2020
5
二、高速铁路路基的特点
• 1、控制路基变形 • 2、路基刚度的均匀性 • 3、在列车运行及自然条件下的稳定性
09.10.2020
16
四、采取的主要工程措施:
2、对浅层软土或松软土,一般采用片石 挤淤加固,当地表有薄层硬壳时,可挖 除硬壳进行片石挤淤。对具有弃土条件 和渗水土有来源的地段,可挖除换填渗 水土;当片石料缺乏时,可采用深层搅 拌桩复合地基加固,最小桩长不小于4m 或嵌入硬底不小于1.0m。
09.10.2020
13
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
4、应根据沉降观测情况进行综合分析, 开展动态设计,以推算地基的最终沉降 量,并应及时调整设计使地基处理达到 预定的控制要求,同时应作为验交时控 制工后沉降量的依据。
09.10.2020
14
三、高速铁路软土路基的问题 与控制要点
5、软土及松软土地基地段应结合工程实 际,选择代表性地段提前修筑实验路堤, 以检验设计、指导施工。
• 对于设计时速350km的高速铁路,其路基工程更是
高标准、高要求,因此,设计、施工和质量保证方
面等问题将更加突出,尤其软土地基条件下的路基
设计与施工将是建设高速铁路必须解决的关键技术
问题。
09.10.2020
2
一、软土地基的基本特点
1、具有高含水量、大孔隙、低密度、低 强度、高压缩性、低透水性、中等灵敏 度的特点。这种土类属高至中压缩性, 压缩量大,排水固结缓慢,地基稳定性 差。
高速铁路的软土地基问题
09.10.2020
1
前言
• 由于我国以往的铁路工程对路基的重视程度不够, 使得近年来铁路路基出现的质量问题越来越明显, 发生了许多安全事故,造成了严重的经济损失。
• 随着秦沈客运专线的建设,人们对路基的研究和重 视程度也在逐步提高,现在,路基在铁路工程中已 明确被作为“土工结构物”来看待,路基工程的地 位已得到明显提高。