铁路路基施工培训-PPT课件.ppt
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1、铁路路基施工培训铁路路基铁路路基铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动铁路路基是承受并传递轨道重力及列车动态作用的结构,是轨道的基础,是保证列态作用的结构,是轨道的基础,是保证列车运行的重要建筑物。路基是一种土石结车运行的重要建筑物。路基是一种土石结构,处于各种地形地貌、地质、水文和气构,处于各种地形地貌、地质、水文和气候环境中,有时还遭受各种灾害,如洪水、候环境中,有时还遭受各种灾害,如洪水、泥石流、崩塌、地震等。泥石流、崩塌、地震等。一、路基概念一、路基概念路基分类路基分类路基路基+ +路堑路堑+ +半路堑半路堑一、路基概念一、路基概念二、本项目路基结构形式二、本项目路基结构形式u二、路基设
2、计原则二、路基设计原则u路基结构的受力及变形要求主要考虑在列车荷载作用下,路基表层最大动应力和动变形值以及经地基处理后满足高速铁路路基平顺性要求的路基工后沉降值;u路基结构形式及尺寸要求主要考虑路基表层、路基底层、路基本体、路肩等部分组成的路基断面形式。以及路基结构厚度、路基宽度、路肩宽度、边坡坡度等尺寸;u路基填筑材料类型要求主要考虑对路基不同结构部位填筑材料的要求,如级配碎石、A、B、C组土及改良土等;u路基压实标准要求主要考虑对路基不同结构部位的填筑材料采用不同的压实标准,如压实系数K、基床地基系数K30、孔隙率n及动刚度Evd和动模量Ev2等。三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试
3、验参数1 1、压实系数、压实系数K K和孔隙率和孔隙率n n 压实系数K和孔隙率n属于典型的局部静态参数,二者均是通过对当前层取样进行试验之后而获得,因此,这两个参数只能反映当前层内部的压实程度,这就要求压实系数K和孔隙率n的测试必须逐层进行,方能控制每一层的填筑质量。三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数2 2、地基系数、地基系数K30K30 地基系数K30是通过在一定厚度的土层表面逐级施加静压荷载并不断观察和记录表面沉降变形而最终计算得到的。由于地表沉降量与下方一定深度内土层的沉降分布有关,所以,K30试验的结果反映了一定厚度土层的抵抗压力变形能力,这种能力称之为静态刚度,而静态
4、刚度目前已经被直接当做控制填筑质量的标准。三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数K30试验曲线三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数3 3、动刚度、动刚度EvdEvd和动模量和动模量Ev2Ev2 动刚度Evd和动模量Ev2分别从两个方面反映了路基在高速车辆动荷载作用下的力学性质,其中Evd是采用一次性冲击荷载的试验方式获得的,该参数描述了路基在高速车辆竖向冲击荷载作用下的动态刚度,而Ev2则是通过循环荷载的作用方式获得的,因此,Ev2表现的是路基在重复列车荷载作用下动态模量的变化。三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数取加载应力变形曲线的0.3到0.7段的割线计算
5、Ev1和Ev2变形模量试验曲线三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数4 4、荷载板试验、荷载板试验 荷载板试验主要针对复合地基处理后进行的施工质量检查,粉喷桩、搅拌桩、挤密砂(石)桩、旋喷桩、CFG桩等地基处理后进行荷载板试验,检测其复合地基承载力。u荷载板试验加载系统:试验采用地锚或堆载施加反力,慢速维持分级加载法。通过方形(或圆形)荷载板对复合地基施加竖向压力。u荷载分级:加载分812级进行,每级加载量为预估计加载总量的1/(812)。u变形观测:每级加载后,间隔5、10、15min各测读一次,以后每隔15min测读一次,累计1h后隔30min测读一次。u沉降稳定标准:每一小时的
6、沉降不超过0.1mm时认为已达到相对稳定,可加下一级荷载。CFG桩承载板安装示意图三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数5 5、触探试验、触探试验静力触探是工程地质勘察中的一项原位测试方法,是将圆锥形探头按一定速率匀速压入土中量测其贯入阻力(锥头阻力侧壁摩阻力)的过程,可用于地基加固效果的检测。动力触探试验主要针对挤密碎石桩和挤密砂桩进行的桩身施工质量检查,一般应取2%的桩进行动力触探试验。三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数麦金托什现场试验麦金托什麦金托什探测器的开发基于探测器的开发基于HvorslevHvorslev(19481948年)关于探测和采样驱动杆年)关于探
7、测和采样驱动杆以及欧洲小组委员会(以及欧洲小组委员会(19681968年)推荐的静态和动态探测方法的原则。探头由年)推荐的静态和动态探测方法的原则。探头由套在螺杆下端的套管组成。棒材是直径为套在螺杆下端的套管组成。棒材是直径为16mm16mm的的HYHY钢,每种长度为钢,每种长度为120cm120cm。这些杆通过这些杆通过2525毫米外径联轴器相互连接。这些联轴器为杆提供了侧向支撑,毫米外径联轴器相互连接。这些联轴器为杆提供了侧向支撑,以防止在驾驶过程中出现弯曲。使用重量为以防止在驾驶过程中出现弯曲。使用重量为5kg5kg的小锤子进行驱动,并沿着的小锤子进行驱动,并沿着导杆垂直落在导杆垂直落在
8、30cm30cm的固定高度。记录指针穿透的固定高度。记录指针穿透3030厘米距离所需的打击总次数,厘米距离所需的打击总次数,并将其用作粘性土壤稠度和粒状土壤堆积的度量。并将其用作粘性土壤稠度和粒状土壤堆积的度量。MackintoshMackintosh探针与安全压力的关系如下:探针与安全压力的关系如下:P =P =(2860 + 5502860 + 550(R-40R-40)1/21/2)0.04788kN / m20.04788kN / m2(R 40R 40)P = R40P = R40(查表得出承载力值)(查表得出承载力值) 其中,其中, P = P =安全压力(安全压力(kN / m2
9、kN / m2) R = R =麦金托什探针打击时的穿透阻力麦金托什探针打击时的穿透阻力/0.3m/0.3m三、路基主要控制试验参数三、路基主要控制试验参数高速铁路路基结构及压实标准四、四、路基结构及压实标准路基结构及压实标准u路基基床由表层和底层组成;u对于有砟轨道线路,其基床表层厚度应为0.7m,基床底层厚度应为2.3m,总厚度为3.0m,基床表层应采用级配碎石或级配砂砾石等材料压实而成,一般情况下,基床表层由510cm厚的沥青混凝土和6560cm厚的级配碎石组成;u无砟轨道路基基床表层厚度应为0.4m,表层厚度与无砟轨道的混凝土支承层或混凝土底座的总厚度不应小于0.7m,底层厚度为2.3
10、m。混凝土支承层或混凝土底座以外的路基面应设防排水层,采用厚510cm沥青混凝土或C25混凝土。u基床底层应采用A、B组填料或改良土,采用地基系数K30、动态变形模量Evd、压实系数K或孔隙率n等三项指标控制。采用无砟轨道时还应增加对变形模量(Ev2)的控制指标。u基床以下路堤应优先选用A、B组填料和C组块石、碎石、砾石类填料。四、四、路基结构及压实标准路基结构及压实标准1 1、路基填筑质量控制、路基填筑质量控制路基填筑质量的控制主要依赖于填筑过程中路基不同部位(基床、路堤)的土工试验参数是否满足规范所给出的压实标准来判断。目前,在高速铁路路基施工中,涉及到的试验参数主要包括:压实系数K;孔隙
11、率n;地基系数K30;动刚度Evd;动模量Ev2;五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制2 2、路基工后沉降、路基工后沉降五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制3、路基填筑及站后工程接口路堤填筑前应作好路基两侧排水。路堤填筑材料应符合设计要求,填料中碎石最大粒径,基床底层不得大于10cm,基床底层以下不得大于15cm。石灰、水泥等化学改良土外掺料的运输、使用应有保护环境的措施。土工合成材料运至工地后,应分批整齐堆放在料棚(库)内,防止阳光曝晒,并保持料棚(库)通风干燥。在路基填筑期间,必须做好路基表面及边坡的临时排水措施,确保填筑表面不积水、不浸泡。路基填筑过程中,应及时进行预埋管线、综合
12、接地等工程的施工,对于站后工程电缆槽、声屏障、接触网支柱基础的施工不应对已完成的路基工程造成破坏影响。五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制(5)使用不同种类填料填筑时,上下两层填料的颗粒级配应满足D154d85,每一压实层全宽宜采用同一种条件相同的填料,不得使用各类填料混杂填筑。当渗水土填在非渗水土上时,非渗水土层顶面应向两侧设置4%的横向排水坡;非渗水土填在渗水土上,接触面可为平面。(6)对埋有沉降观测装置周边不能碾压的部位,采用薄层填筑并用冲击夯进行夯实;对边坡加宽小于50cm大型压路机不能靠近的地方,可采用专用的边坡压实机械或薄层填筑并用冲击夯
13、进行夯实。五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制5、基床以下及基床底层填筑监控方法及手段:(1)压实施工工艺流程,路堤填筑应按“三阶段、四区段、八流程”的施工工艺组织施工。(2)按工艺试验确定的摊铺层厚,进行分层上土,虚铺厚度控制采用“方格网法”和“挂线法”,填筑时路基两侧各加宽50cm以上,以保证边坡压实质量。(3)路基压实后采用K30试验检测地基系数、EV2试验检测变形模量、EVd试验检测动变形模量、核子密度仪或灌砂法检测孔隙率等指标是否满足设计要求。五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制三阶段、四区段、八流程”的施工工艺五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制6、基床以下及基床底层填
14、筑出现的问题和解决方法:(1)填筑时出现填料混杂现象,以至压实标准不好控制。解决方法:按压实标准最大的填料标准进行检测控制,达到此标准后方可进行下一步的填筑,否则继续重新压实。(2)有的填筑层路拱达不到要求。解决方法:在不影响层厚的情况下,用推土机和平地机进行整理。(3)出现填料不符合路堤相应部位填筑标准。解决方法:将其推掉并换合适的填料。五、路基填筑质量控制五、路基填筑质量控制7、基床表层填筑施工质量控制要点:(1)级配碎石材料应采用专门的级配碎石加工搅拌站加工生产。(2)级配碎石应分层填筑,每层的最大填筑压实厚度不得大于30cm,最小填筑压实厚度不得小15cm。(3)开始的级配碎石层可采用
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