宝兰客运专线湿陷性黄土分布规律及地基处理技术分析

等诸多因素影响,因此预测近、远期运量存在很大的不 确定性。 建议运量预测时要考虑上述因素的影响,并 增加初期运量预测,指导工程设计,最大限度地减少工 程投入风险。
(2) 根据 初 期 运 量 认 真 充 分 研 究 初 期 过 渡 方 案,
程可行性 研 究 [ R]. 天 津: 铁 道 第 三 勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司,2013. [3] 中 华 人 民 共 和 国 铁 道 部. GB50090—2006 铁 路 线 路 设 计 规 范 [ S] . 北京:中国铁道出版社,2006. [4] 吴强. 铁路口岸运输的发展与展望 [ J] . 铁道运输与经 济,2005 (11) :1 4.
n
移 驻S = 茁啄Si hi i=1 n
移 驻ZS = 茁 啄ZSi hi i=1
结合湿陷性黄土地区建筑规范表 4. 4. 7 即可判断 出黄土的湿陷等级及类型[2] 。 3. 2 宝兰客运专线湿陷性黄土的地区分布规律( 图 1)
由于宝兰客运专线线路长,跨越的微地貌单元较 多,湿陷性黄土厚度差别较大,所属不同成因、时代黄 土的湿陷土层厚度、湿陷等级差异较大,根据不同地貌 单元、不同 时 代 的 黄 土 分 别 进 行 统 计 计 算, 结 果 显 示 (表 1、表 2),第四系上更新统黄土的湿陷土层厚度较 全新统层黄土要厚,相应的湿陷等级也要高一些,且地 区间差异也较大。 通过现场取样结合室内试验分析结 果显示,最大湿陷性黄土层厚度可达 30 m,给基底处 理带来较大困难。
Abstract: The passenger dedicated line from
收稿日期:2014 01 20; 修回日期:2014 02 24 基金项目:铁道部重点攻坚课题( 2010 G018 -B -4 )
Baoji to Lanzhou is the first high speed line in
作者简介:付 伟(1981—) ,男,工程师,2005 年毕业于西南交通大学, E鄄mail:89687836@ qq. com。
Western part of Gansu Province with deep and
蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯蕯
摘 要:宝鸡至兰州客运专线为我国在陇西深厚层湿陷性黄土地区修建的第一条高速铁路客运专线。 该线所属区 域湿陷性黄土厚度大、等级高,如何准确查明沿线湿陷性黄土的分布规律对于基底沉降控制尤为重要。 为了详细 查明宝兰客运专线沿线湿陷性黄土的分布规律,勘察中在全线开展详细的工程地质勘察工作,同时,针对深厚层湿 陷性黄土,采用深试坑、钻探及静力触探相结合的综合勘察手段,查明沿线湿陷性黄土的分布规律。 从宏观上对沿 线湿陷性黄土分布规律进行系统的分析,并结合既有郑西客运专线的成功经验,对深厚层湿陷性黄土处理技术进 行详细论述。 关键词:宝兰客运专线; 黄土; 分布规律; 地基处理; 湿陷等级 中图分类号:U238; U213. 1+ 4 文献标识码:A DOl:10. 13238 / j. issn. 1004-2954. 2014. 11. 004
2 线路通过区湿陷性黄土的区域地质环境
宝兰客运专线宝鸡至天水段主要位于西秦岭北麓 中低山区,湿陷性黄土呈零星分布,对基底影响较小; 天水至兰州段为天礼盆地低山丘陵区及黄土梁峁沟壑 区,从区域地貌上属于陇西地区[2] ,为我国自重湿陷 性黄土分布最强的地区,多年来重大工程多处于河谷 或阶地上,在黄土梁峁区中部上部鲜有重大建筑物,而 宝兰客运专线由于线路等级高,曲线半径较大( 线路 最小曲率半径为 4 500 m) ,线路不可避免处于黄土梁 峁区中、上部,导致隧道进出口、桥梁墩台及路基工程 多处于黄土分布较厚、湿陷等级较高的塬梁及斜坡部 位,路基基底处理困难,因此,如何准确查明工程所属 区域湿陷性黄土的分布规律及物理力学指标,控制基 底沉降成为勘察和设计的重点。
直接影响运输能力、行车安全、工程费及运营费。 限制 [8] 李强. 关于二连口岸物流发展的探讨[ J]. 铁道货运,2010 (5):
坡度的确定,要根据铁路等级、地形条件、牵引种类、运 输要求经过充分比选慎重确定,并要考虑与后方通路 限制坡度相协调。 参考文献:
[1] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 集宁至二连铁路扩能工程预 可行性 研 究 [ R]. 天 津: 铁 道 第 三 勘 察 设 计 院 集 团 有 限 公 司,2013.
第 11 期
付 伟—宝兰客运专线湿陷性黄土分布规律及地基处理技术分析
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图 1 宝兰客运专线湿陷性黄土厚度分布
表 1 黄土来自百度文库峁区黄土湿陷厚度统计
地区
石家湾 天水南站
庞家庄 新店子 下小岔车站 定西南站
湿陷厚度 / m
12 ~ 16 28 ~ -30
25 16 ~ 20 17 ~ 21 21 ~ 22
表 2 阶地区黄土湿陷厚度统计
地区
宝鸡南站二级阶地 三阳川二级阶地区 牛谷河一级阶地后缘
东河一级阶地 通渭车站
兰州枢纽动车所
湿陷厚 度/ m 10 ~ 14 8 ~ 10 10 ~ 15 10 ~ 16 12 ~ 17 15 ~ 25
规划(2008 年调整) [ Z] . 北京:国家发展和改革委员会,2008. [6] 中华人民共和国铁道部. 铁道部令第 34 号 铁路主要技术政策
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铁道标准设计
第 58 卷
thick layer of collapsible loess. In view of collapsible thickness and high grade collapsible loess, it is very important to find out the distribution rules of collapsible loess to control basement subsidence. To understand and analyze the distribution rules along the line, detailed geological survey is carried out with combination of deep test pits, drilling and static contact investigation. Detail treatment of collapsible loess is also discussed with reference to the experiences on Zhenxi passenger dedicated line. Key words: Baoji ~ Lanzhou passenger dedicated line; Loess; Distribution rule; Foundation treatment; Collapsible grade
3 湿陷性黄土的判定及地区分布规律
3. 1 湿陷性黄土的常规判定方法 所谓湿陷性黄土,指的是在一定压力之下受水浸
湿,土体结构迅速破坏,并产生显著附加下沉的黄土。 对于湿陷性黄土的判定主要有室内压缩试验法、现场 静力荷载试验和现场无载荷试坑浸水试验法。 在外业 勘测前期工作中主要采用室内试验法结合计算判定黄 土的湿陷土层厚度、湿陷量及湿陷等级等试验参数。 室内试验法是目前应用较为广泛,且较为成熟的一种 试验方法。 主要是通过现场取样,在符合一定条件下 于室内通过测定黄土的湿陷系数 啄S、自重湿陷系数 啄ZS,和湿陷起始压力 Psh,并采用如下公式计算出黄土 的 驻S 和 驻ZS :
自重湿陷 量 / mm 780
729 ~ 1 233 821 749 757 909
总湿陷量 / mm
1 054 831 ~ 1 410
985 1 600 1 089 1 536
湿陷等级
郁级 郁级 郁级 郁级 郁级 郁级
达 1. 2[4] ,梁峁区黄土湿陷性随深度变化趋势明显,一 般在 15 ~ 20 m 以内湿陷性随深度递减,超过 20 m 以 后,湿陷性 系 数 急 剧 下 降, 直 至 小 于 0. 015 ( 图 2, 图 3)。
第 58 卷 第 11 期 2014 年 11 月
文章编号:1004 2954(2014)11 0015 05
铁道标准设计 RAILWAY STANDARD DESIGN
Vol. 58 No. 11 Nov. 2014
宝兰客运专线湿陷性黄土分布规律及地基处理技术分析
付伟
( 中铁第一勘察设计院集团有限公司, 西安 710043)
1 概况
宝鸡至兰州客运专线为国家 “ 四纵四横冶 高速客 运网的重要组成部分,属于徐州至兰州客运专线的西 段。 线路东起陕西省宝鸡市,沿渭河峡谷既有陇海通 道进入甘肃省天水市,向西经过秦安县、通渭县、定西 市后,两跨 既 有 陇 海 铁 路, 经 榆 中 县 至 终 点 兰 州 西 客 站[1] 。 线路跨越陕西和甘肃两省,全长约 400. 14 km。 东端与西宝客运专线相接,向东可直达中原及华北、华 东地区,向西可连通青海、新疆,并通过兰州枢纽与兰 新第二双线、包兰铁路、兰渝铁路衔接,位于东中部与 西部铁路网联系的咽喉要道。 该线约 3 / 4 的线路位于 天礼盆地低山丘陵区及黄土梁峁沟壑区,由于线路设 计时速 250 km,要求基底工后沉降不得大于 15 mm。 且区内地形地质条件复杂,湿陷性黄土层厚度大、等级 高,基底处理 困 难, 为 了 有 效 控 制 湿 陷 性 黄 土 的 沉 降 量, 线 路 主 要 以 桥 隧 通 过, 桥 隧 比 例 占 线 路 全 长 97. 53% ,路基工程仅占 2. 47% 。
并与近、远期方案有机结合,详细计算出初期过渡方案 [5] 国家发展和改革委员会. 发改基础[2008]2901 号 中长期铁路网
投资和 效 益 评 价, 以 及 近、 远 期 工 程 实 施 时 废 弃 工 程量。
(3) 限制 坡 度 是 影 响 铁 路 全 局 的 主 要 技 术 标 准, 它不仅对线路走向、长度和车站分布有很大影响,而且
在同一地区不同的地貌单元及不同成因时代的黄 土湿陷等级差别较大。 通过勘察发现,宝兰客运专线 沿线黄土湿陷等级均较郑西客运专线要高,郑西客运 专线湿陷性等级一般以玉 ~ 域级为主,局部为芋 ~ 郁 级(表 3),而宝兰客运专线在黄土梁峁区及高阶地上 黄土湿陷等级多以郁级为主。 且沿线高阶地黄土湿陷 土层厚度较低阶地厚,梁峁区黄土湿陷土层最厚,与此 同时,在黄土梁峁区边缘斜坡地段由于季节性降雨的 侵蚀作用,极易产生黄土滑坡、错落及溜坍,同时黄土 陷穴极为发育,对工程的影响越大。
Distribution Rules of Collapsible Loess and Analysis on Foundation Treatment Technology on Baoji-Lanzhou Passenger Dedicated Line
Fu Wei
( The First Railway Survey and Design Institute Group Co. , Ltd. , Xi蒺an 710043, China)
[2] 铁道第三勘察设计院集团有限公司. 集宁至二连浩特铁路扩能工
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