高速铁路路基工程施工技术.pptx
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1、2024年3月19日1高速铁路路基工程施工技术创名牌企业建一流工程2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心2主 要 内 容一、国内外高速铁路(客运专线)发展概况二、我国高速铁路(客运专线)技术标准、设计暂规、施工组织与管理(京沪高速铁路与秦沈客运专线)三、郑-西客运专线的招投标模式与无碴轨道技术四、编制实施性施组应强调的事项(防排水作为主体工程考虑)五、体会与展望2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心3一、国内外高速铁路(客运专线)发展概况 国际高速铁路发展日新月异,而且新建高速铁路的速度目标值均在350公里/小时及以上。因此国际高速铁路的线路、隧道、桥梁技术取得的进展成为土木工程学
2、科中新技术发展之亮点。目前,国际高速铁路处于持续发展建设的进程之中。德国科隆法兰克福全长202公里高速新线于2002年8月建成通车;日本东北新干线盛冈八户间96.6公里高速新干线于2002年12月建成通车。西班牙马德里巴塞罗那;法国巴黎斯特拉斯堡;法国纽伦堡慕尼黑;日本九州新干线、东京新干线八户青森;意大利罗马那不勒斯;韩国汉城釜山,我国台湾省台北高雄各条高速铁路均在紧张施工中。在这些新建的高速铁路中,均采用了大量线路工程新技术,如无碴轨道、大号码高速道岔、跨区间无缝线路等等。以无碴轨道为例,德国科隆法兰克福高速线有90%区段采用无碴轨道技术,日本盛冈八户高速线80%以上区段采用无碴轨道。正在
3、建设中的日本九州新干线新八代鹿儿岛间128公里线路90%采用无碴轨道。2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心4世界上已建成的部分高速铁路线世界上已建成的部分高速铁路线 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心5世界在建的部分高速铁路世界在建的部分高速铁路 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心6世界上部分高速铁路路隧桥工程的比重统计世界上部分高速铁路路隧桥工程的比重统计 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心7路基工程的特点和作用n路基在线路中占有重要的份量n路基变形复杂,是控制线路变形最关键的构筑物 n路基是保持线路平顺性的基础 2024年3月19日中铁一局集团技术研发
4、中心8双线路基横断面图双线路基横断面图 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心9路堤断面几何尺寸表路堤断面几何尺寸表 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心10基床底层压实标准基床底层压实标准 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心11路堤高度路堤高度3.0m时下部压实标准时下部压实标准 路堤高度路堤高度3.0m时下部压实标准时下部压实标准2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心12高速铁路路堤要求的地基条件高速铁路路堤要求的地基条件 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心13路基的沉降计算与控制德日采用的估计工后沉降计算公式:铁科院:施工期间的沉降为h的13.6%
5、,工后沉降为0.10.4%h 2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心14各种速度下允许工后沉降各种速度下允许工后沉降2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心15过渡段的处理过渡段的处理 1)加强路基加强路基加强路基加强路基:增大基床刚度,减少路堤沉降增大基床刚度,减少路堤沉降增大基床刚度,减少路堤沉降增大基床刚度,减少路堤沉降加筋方法 碎石类优质材料填筑 轻型优质材料填筑法 EPS耗材、FCB工法2)加强轨道系统加强轨道系统加强轨道系统加强轨道系统:增大竖向刚度增大竖向刚度增大竖向刚度增大竖向刚度3)在过渡段较硬一侧,通过设置轨下、枕下、碴在过渡段较硬一侧,通过设置轨下、枕下、碴在过
6、渡段较硬一侧,通过设置轨下、枕下、碴在过渡段较硬一侧,通过设置轨下、枕下、碴底橡胶垫块(板)来调整轨道竖向刚度底橡胶垫块(板)来调整轨道竖向刚度底橡胶垫块(板)来调整轨道竖向刚度底橡胶垫块(板)来调整轨道竖向刚度2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心16路基质量检验路基质量检验动态变形模量动态变形模量(dynamicmodulusofdeformation)指土体在一定大小的竖向冲击力Fs=7.07kN 和冲击时间t s=18ms 作用下抵抗变形能力的参数。Evd为动态变形模量,MPa;r为圆形刚性荷载板的半径,mm;为荷载板下的最大冲击动应力,=0.1MPa;s 为实测荷载板下沉幅值,
7、即荷载板的沉陷值,mm;1.5为荷载板形状影响系数Evd=1.5r/s2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心172024年3月19日中铁一局集团技术研发中心18动态变形模量动态变形模量E Evdvd测试仪的优点测试仪的优点1)模拟高速列车对路基产生的动应力进行动载测试,能反映土体实际受力情况。2)测试速度快,检测一点只需约3 min3)操作简便、自动化程度高、大幅度减轻劳动强度4)体积小、质量轻,便于携带、安装2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心19Evd与与K30的相关性参考表的相关性参考表2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心20 在路基方面:我国在新线路基中采用强化基
8、床结构,对其结构尺寸、填筑材料、压实标准、变形控制及检测指标均有严格的规定和要求;严格控制路基变形沉降,在松软、软土地基上路基工后沉降一般地段不大于15厘米,路桥过渡段不大于8厘米,沉降率不大于4厘米/a;通过大量路基沉降观测数据,得出了在施工过程中不同地段的时间沉降曲线,为调整预压土高度及卸荷时间,确定基床底层顶面抬高量及铺设轨道的合理工期提供了依据;研究并实施路桥、路涵及路堤、路堑过渡段的多种路基结构形式,大量采用了高强度、高模量土工合成材料。为我国京沪高速铁路的建设进行了早期准备。2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心21二、我国高速铁路技术标准(京沪、秦沈客专)2024年3月19
9、日中铁一局集团技术研发中心22高速铁路(客运专线)高平顺性高速铁路与普通铁路最大的区别区别:n n 要求路基具有较大的刚度,并且连续、均匀。2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心23n(1)保证刚度的措施n 表层(0.7m级配碎石)或混凝土、沥青混凝土等 基床 底层(2.3m A、B或改良土)路基本体(A、B、粗粒C或改良土)2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心24基床表层级配碎石的压实标准填料厚度(m)压实标准备注地基系数K30(MPa/m)动态变形模量Evd(MPa)孔隙率n级配碎石0.71905518%路堤级配碎石0.551905518%当为软质岩、强风化的硬质岩及土质路堑
10、时中粗砂0.15130452024年3月19日中铁一局集团技术研发中心25基床底层填料及压实标准填料厚度(m)压实标准细粒土粗粒土碎石类A、B组填料及改良土2.3地基系数K30(MPa/m)110130150压实系数K0.95孔隙率n28%28%2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心26基床以下路堤填料及压实标准填料压实标准细粒土粗粒土碎石类A、B、C(不含细粒土、粉砂及易风化软质岩)组填料及改良土地基系数K30(Mpa/m)90110130压实系数K0.90孔隙率n31%31%2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心27(2)保证刚度的连续、均匀性的措施 严格控制工后沉降 刚度的连
11、续、均匀性 上部(路桥、涵等)n过渡段 下部(地基处理)2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心28 工后沉降标准 cm 项目 现标准现标准原标准秦沈线一般地段 5 10 15过渡段 3 5 10年沉降率Cm/年 2 3 52024年3月19日中铁一局集团技术研发中心291:1.751.21.41:m0.41:11.41:m1.31.30.55.013.81:1.750.51.2 1.41:m1:1.751:1.751:m1.31.31.20.55.013.81.20.51.43.13.13.13.10.41:10.612m12m2024年3月19日中铁一局集团技术研发中心30(1)结构尺
12、寸 与秦沈比较与秦沈比较 m项目基床厚度基床表层线间距路基宽度秦沈2.50.64.613.4京沪3.00.75.013.82024年3月19日中铁一局集团技术研发中心312024年3月19日中铁一局集团技术研发中心322024年3月19日中铁一局集团技术研发中心33路基施工中应注意的问题n1.补钻,进一步探明地质情况。n2.软土及松软土地基地段应选择代表性地段提前修筑实验路堤,以检验设计(地基处理方式、确定最佳含水量)、指导施工。n3.软土及松软土地基上填筑路堤时,应进行水平、垂直位移观测。其目的:一是控制填土速率;二是动态设计。n4.建立专门实验室。n5.施工过程中要加强排水。n6.要注意和
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