高速铁路路基施工技术.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高速铁路路基施工技术,1,、关于客运专线路基的新标准、规范,2,、武广客运专线路基工程概况及特点,3,、路基工程重点施工技术,4,、施工组织特点,主要内容,客运专线,是指时速超过,200km,的高速旅客列车专用铁路。路基作为轨道的基础，必须具有变形小、强度高、刚度大且纵向变化均匀、长期动力稳定性和耐久性等，以确保列车高速、安全、舒适运行以及最大程度的减少维修工作量。客运专线的路基结构采用了多层结构系统，其标准也较普通铁路有了显著的提高。设计、施工以及验收暂规对路基变形、基床结构、填料、地基条件及处理等均有明确规定和严格的要求，必须,将路基当成结构物来对待,。,客运专线概念,客运专线建设开始之前，铁道部已经着手制定关于客运专线相关的各类标准、规范，用于指导客运专线的设计、施工、验收。与路基工程相关的新标准主要有：,客运专线铁路路基工程施工技术指南,（,TZ212-2005,）,客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件,客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准,京沪高速铁路设计暂行规定,1,、关于客运专线路基的新标准、规范,武广客运专线路基施工除了遵守,客运专线铁路路基工程施工技术指南,（,TZ212-2005,）及,客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准,中的相关规定之外，尚应执行客运专线铁路无碴轨道工程相关的技术规定。,、客运专线铁路路基断面典型形式,有碴轨道路基断面,客运专线铁路无碴轨道路基断面典型形式,无碴轨道路基面宽度：路堤，路堑，线间距。基床表层厚度（含轨道支撑层），基床底层。路基面形状为梯形，轨道的混凝土底座范围内为平面，边缘以外做成向两侧,4%,横向排水坡，并设置,8cm,厚的沥青混凝土封闭层。曲线加宽时，路基面仍保持梯形。,客运专线铁路无碴轨道路基断面典型形式,无碴轨道路基面宽度：路堤，路堑，线间距。基床表层厚度（含轨道支撑层），基床底层。路基面形状为梯形，轨道的混凝土底座范围内为平面，边缘以外做成向两侧,4%,横向排水坡，并设置,8cm,厚的沥青混凝土封闭层。曲线加宽时，路基面仍保持梯形。,变形控制是客运专线路基设计施工的关键，路基的变形一般分为两类，即：路基地基及本体的压密变形（工后沉降）和路基基床弹性变形及塑性变形。,、客运专线铁路路基工后沉降的要求,工后沉降：路基竣工铺轨开始后产生的沉降量，即：示意图中,S2,。,大量的实测资料表明：当填料及压实度满足要求时，路基本体压密沉降仅占填土高度的,0.10.5%,，且完成的时间较快（一般在一年左右可完成），,故工后沉降主要考虑由地基沉降引起的沉降量。,我国对路基工后沉降的要求如下：,1,）,铁路路基设计规范,（,TB10001-2005,）中规定路基工后沉降量：,级铁路不应大于,20cm,，路桥过渡段不应大于,10cm,，沉降速率均不应大于,5cm/,年；,2,）,新建时速,200,公里客货共线铁路设计暂行规定,中规定路基工后沉降量一般地段不应大于,15cm,，年沉降速率应小于,4cm/,年。桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于,8cm,。,3,）,客运专线在采用无碴轨道结构时，路基工后沉降一般地段不大于,3cm,，不均匀沉降不大于,2cm/20m,，过渡段差异沉降折角不大于,1/1000,，差异沉降不大于,。,客运专线铁路对路基工后沉降的高要求，对地基加固处理及路基填筑填料到填筑质量都提出了非常高的标准。,、客运专线铁路路基地基条件要求,地层,地基条件,200km/h,以上有碴轨道,200km/h,以上无碴轨道,基岩,无,全风化层根据性质，参照砂类土、黏土判定,碎、卵、砾石层,无,200kPa,，或,N15,，地下水位稳定，且无地震液化可能,砂类土,Ps5.0MPa,，或,N10,，且无地震液化可能,黏性土,150kPa,，或,Ps 1.2MPa,原则上均进行工后沉降检算,N,为标准灌入试验锤击数,、招标文件对客运专线铁路路基填筑填料的要求,基床表层以级配砂砾石（或级配碎石）为主；基床底层采用路堑弃碴中的,A,、,B,组填料（或设置,A,、,B,组填料集中取土场）；基床以下，原则上采用,A,、,B,组及,C,组中的不易风化块石、碎石、砾石类填料。当采用细粒土、粉土和易风化软岩块石及其风化物等,C,、,D,组填料的改良土填筑时，应同时采取边坡加筋、坡面防护等加固措施。,施工时应根据具体的场地条件、路基结构部位、填料性质选择符合要求的填料。,在填筑施工前应加强室内试验及现场填筑试验，确保所采用的填料材质、级配、强度、水稳性、可压实性符合要求，从而保证达到路基各部位的填筑质量标准。,客运专线铁路路基工程施工技术指南,中对填料的要求,1,）基床以下路堤填料：,基床以下路堤应选用,A,、,B,组填料和,C,组,碎石、砾石类填料,。,当选用,C,组填料时，应根据填料性质进行改良。,当选用硬质岩石及不易风化的软质岩的碎石时，应级配较好，块石类填料的粒径不得大于,15cm,。,2,）,基床底层填料,基床底层应选用,A,、,B,组填料或改良土。,块石类作为基床底层填料时，应级配良好，其粒径不应大于,10cm,。,3,）基床表层,基床表层填料应采用级配碎石、级配砂砾石和沥青混凝土。,采用级配碎石时，碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行,客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件,的有关规定。,采用级配砂砾石时，应符合,客运专线铁路路基工程施工技术指南,中对应的要求：,客运专线铁路路基工程施工技术指南中对填料的要求,级配,编号,通 过 筛 孔（,mm,）重 量 百 分 率（,%,）,60,50,40,30,20,10,5,2,0.5,0.075,1,100,97,100,95,99,90,90,84,94,76,85,65,77,54,67,40,51,23,23,3,2,100,100,90,93,80,85,65,70,45,55,30,35,15,20,10,10,4,3,100,100,90,95,75,70,50,55,30,30,15,20,10,10,4,4,100,100,85,80,60,50,30,30,15,20,10,10,4,基床表层级配砂砾石级配范围,客运专线铁路路基工程施工技术指南中对填料的要求,4,）基床表层沥青混凝土混合料,沥青混凝土用矿料质量、级配、粉尘含量、软弱颗粒含量等应符合设计要求。,沥青混凝土用沥青质量符合设计要求。,沥青混凝土的沥青含量、马歇尔稳定度、级配等应符合设计要求。,沥青混凝土及原材料的试验方法应符合客运专线铁路的有关规定。,5,）过渡段填料,基床表层填料应符合路基基床表层填料的相应规定。,基床表层以下级配碎石级配范围应下表的要求，其颗粒中针状、片状碎石含量不应大于,20%,，质软、易破碎的碎石含量不应超过,10%,，黏土团及有机物含量不应超过,2%,。,过渡段内与级配碎石连接段采用,A,、,B,组填料。,客运专线铁路路基工程施工技术指南中对填料的要求,过渡段级配碎石级配范围,级配编号,通过筛孔质量百分率（,%,）,50,40,30,25,20,10,5,2,5,0,5,0.075,1,100,95,100,60,90,30,65,20,50,10,30,2,10,2,100,95,100,60,90,30,65,20,50,10,30,2,10,3,100,95,100,50,80,30,65,20,50,10,30,2,10,、客运专线铁路路基填筑质量标准,无碴轨道基床以下路堤填筑压实质量控制标准,填料,压实标准,改良细粒土,砂类土及细砾土,碎石类及粗砾土,A,、,B,组及,C,组（不含细粒土、粉砂及易风化软质岩）填料及改良土,地基系数,K,30,(MPa/m),110,130,150,压实系数,K,0.95,孔隙率,n,28%,28%,注：当改良土采用物理改良方法时，其压实标准应符合本表规定；当采用化学改良方法时，其压实标准除符合本表规定外，还应符合设计提出的技术要求。,填料,压实标准,改良细粒土,砂类土及细砾土,碎石类及粗砾土,A,、,B,组填料,地基系数,K,30,(MPa/m),110,130,150,变形模量,E,v2,（,MN/m,2,）,60,60,60,压实系数,K,0.95,孔隙率,n,28%,28%,无碴轨道路基基床底层压实质量控制标准,无碴轨道路基基床表层填筑压实质量控制标准,无碴轨道基床路基基床表层的,K,30,、,E,v2,、,E,vd,三项指标要求有两项同时检测，满足压实标准要求。,压实标准,级配砂砾石或级配碎石,地基系数,K,30,(MPa/m),190,孔隙率,n,18%,动态变形模量,E,vd,（,MPa,）,55,变形模量,E,v2,（,MPa,）,120,过渡段路基填筑压实质量控制标准,级配碎石掺,5%,水泥或级配碎石,无碴轨道基床路基基床表层的,K,30,、,E,v2,、,E,vd,三项指标要求有两项同时检测，满足压实标准要求。,压实标准,地基系数,K,30,(MPa/m),孔隙率,n,动态变形模量,E,vd,（,MPa,）,变形模量,E,v2,（,MPa,）,基床表层,190,18%,55,120,150,28%,60,50,基床表层以下,2,、武广客运专线路基工程概况及特点,武广客运专线主要技术标准：,铁路等级：客运专线,设计速度目标值：基础设施,350km/h,正线数目：双线,正线线间距：,5m,最小曲线半径：一般地段,9000m,，困难地段,7000m,最大坡度：一般地段,12,，困难地段,20,轨道类型：无碴轨道,本标段正线路基长度约双线公里，占线路总长约,23%,。土石方工程数量主要分布在新郴州站，是本标段路基工程施工重点。,路基多位于桥隧、桥桥、隧隧之间，点多量少，给机械化施工带来很大的困难。,本标段路基设计工点类型多，主要有：深路堑、高路堤、陡坡路基、边坡防护路基、松软土路基、岩溶路基、基床处理路基等。,本标段涉及的施工方法较多，主要有：,1,）地基处理：基底挖除换填、垫层法、堆载预压法、强夯、冲击压实、搅拌桩、旋喷桩、粉喷桩、,CFG,（水泥粉煤灰碎石）桩复合地基、刚性桩桩网结构、桩板结构及岩溶注浆及嵌补等。,2,）支挡加固：重力式挡土墙、抗滑桩、桩板墙、预加固桩、预应力锚索及框架锚杆等。,3,）边坡防护：边坡绿色防护（喷播植草、客土喷播植草、立体植被护坡网内喷播植草、行栽香根草、喷混植生）、截水骨架护坡、预制空心砖内客土喷播植草、浆砌片石护坡、干砌片石及主动、被动防护网。,3,、路基工程重点施工技术,、地基加固处理技术,、路堤填筑技术,、施工监测技术,、地基加固处理技术,1,）土工合成材料施工,2,）堆载预压,3,）强夯置换,4,）冲击压实,5,）,CFG,桩,6,）刚性桩网结构,7,）刚性桩板结构,8,）岩溶注浆,1,）土工合成材料施工,土工合成材料多用于路基加固与边坡防护，其施工要点在于：,（,1,）土工合成材料的规格应符合设计要求；,（,2,）铺设前，下承层面应平整；铺设时应拉抻、拉紧，并采取措施固定；,（,3,）铺设多层土工材料时，其上下层接缝应错开一定的距离；,（,4,）注意对已经铺设材料的保护。,土工材料施工图片,碎石垫层中铺设土工格栅,土工材料施工图片,对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。,首先采用人工配合机械铺设水平排水砂垫层，然后由机械完成竖向排水通道施工及上层路基填筑或堆载堆土施工，进行堆载预压。,混合料28天强度与水泥标号和灰水比有如下关系：,单点位移计（路基本体、基底沉降观测）,本标段过渡段数量、结构形式多，各单位在施工过程中应注意合理的组织施工。,客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件,现浇10cm厚C25混凝土垫层并以此为底模,地基系数K30(MPa/m),控制桩位、桩身质量，保证地基加固达到设计要求承载力,读数直观,对施工干扰大,5%，且完成的时间较快（一般在一年左右可完成），故工后沉降主要考虑由地基沉降引起的沉降量。,3、预应力锚索（锚固力）监测；,沥青混凝土用沥青质量符合设计要求。,客运专线是指时速超过200km的高速旅客列车专用铁路。,客运专线铁路路基工程施工技术指南中对填料的要求,土工材料施工图片,砂垫层中铺设土工格栅,土工材料施工图片,垫层中铺设土工格室,土工材料施工图片,路堤边坡铺设土工格栅,2,）堆载预压,临时堆载堆土,砂垫层,竖向排水通道,堆载预压示意图,预压法适用于处理淤泥质土、淤泥和冲填土等饱和粘性土地基。,堆载预压有三个关键环节：铺设水平排水砂垫层；设置竖向排水体；施加堆载固结压力。,首先采用人工配合机械铺设水平排水砂垫层，然后由机械完成竖向排水通道施工及上层路基填筑或堆载堆土施工，进行堆载预压。在加载工程中应每天进行竖向变形、边桩位移和孔隙水压力等项目的测定，利用沉降观测的数据指导堆载预压施工。当地基沉降达到设计要求时，按设计要求确定卸荷时间。,竖向排水通道施工,埋设沉降板及侧向位移边桩,分层填筑,监测,综合判断地基稳定情况,预压与沉降观测,是,否,堆载预压施工工艺流程,质量验收,否,是,采取措施处理,是否达到设计标高,（,1,）堆载预压填筑过程中应同步进行地基沉降与侧向位移观测。位移及沉降观测应用符合精度要求的观测仪器进行，每次观测后应根据观测结果整理绘制“填土高时间沉降量”关系曲线图，控制超载预压土的填筑速率，保证在各级荷载下地基的稳定性。,（,2,）堆载预压的加压量应满足设计要求，堆载时应边堆土边推平，不应局部堆载过高。,（,3,）加载时间应满足设计要求。,施工要点,竖向排水体施工图片,竖向排水体施工图片,竖向排水体施工图片,竖向排水体施工图片,竖向排水体施工图片,3,）强夯,强夯法又名动力固结法或动力压实法。这种方法是反复将夯锤（质量一般为,10,40t,）提到一定高度使其自由落下（落距一般为,10,40m,），给地基以冲击和振动能量，从而提高地基的承载力并降低其压缩性，改善地基性能。,强夯法适用于处理碎石土、砂土、低饱和度的粉土与粘性土、湿陷性黄土、素填土和杂填土等地基。,（,1,）施工机械宜采用带有自动脱钩装置的履带式起重机或其他专用设备。采用履带式起重机时，可在臂杆端部设置辅助门架，或采取其他安全措施，防止落锤时机架倾覆。,（,2,）强夯和强夯置换施工前，应在施工现场有代表性的场地上选取一个或几个试验区，进行试夯或试验性施工，对试夯场地进行检测，并与夯前测试数据进行对比，检验强夯效果，以验证强夯施工设计参数，并根据现场试夯效果对参数优化。,（,3,）各遍夯击之间应有一定的时间间隔，具体间隔时间参考设计提供参数确定。施工计划安排时应考虑该时间对进度的影响。,施工要点,施工要点,（,4,）强夯处理范围应大于路基基础范围，每边超出基础外缘的宽度宜为基底下设计处理深度的,1/2,至,2/3,，并不宜小于,3m,。,（,5,）强夯与岩溶注浆同时采用时，先进行强夯。,（,6,）当强夯施工所产生的振动对邻近建筑物或设备会产生有害的影响时，应设置监测点，并采取挖隔振沟等隔振或防振措施。一般在建筑物,50m,范围内不宜采用强夯措施。当桥台附近，涵洞附近需要进行强夯时，可先进行路基范围内的强夯后，在进行桥台、涵洞施工。,（,1,）,施工完成后，间隔一定时间后进行对复合地基进行承载力检测，对于碎石土和砂土地基，其间隔时间可取,7,14d,；粉土和粘性土地基可取,14,28d,。强夯置换地基间隔时间可取,28d,。测点数量及检测结果应满足设计要求或验收标准要求。,（,2,）,强夯夯坑中心偏移的允许偏差应不大于（,D,为夯锤直径），按总夯击点的,10%,，采用尺量检验。,序号,检验项目,允许偏差,施工单位检验数量,检验方法,1,范 围,不小于设计值,沿线路纵向每,100m,抽样检验,5,处,尺 量,2,横 坡,0.5%,沿线路纵向每,100m,抽样检验,5,个断面,坡度尺量,质量检测要求,强夯地基处理范围、横坡的允许偏差、检验数量及检验方法,技术质量控制措施,（,1,）强夯前对施工范围内地质情况做详细调查，地面处理和场地平整应满足设计要求。,（,2,）开夯时应检查锤重和落距，以确保单击夯击能量符合要求。,（,3,）为保证加固质量，应严格控制放线精度和落锤位置，在每遍夯击前，应对夯点放线进行复核。夯坑中心偏移量不超过设计允许值。若落锤位置偏移或坑底倾斜过大，可用碎石将坑底填平，然后进行下一次夯击。,（,4,）作好施工排水，持别在雨季必须及时排除夯坑或夯击场地的积水后，才能继续夯击。,强夯施工现场,4,）冲击压实,冲击压实技术是一种与冲击式压路机相结合的新型地基、土方工程压实技术，其击实能可达,20002500kJ,，在公路及土坝工程中也有应用，其多用于路基的填前碾压、分层填土压实和填方达到标高后的追密压实等。,武广线冲击压实技术主要运用于路堤地段无复合地基或桩网结构加固地段地基土的填前压实；高填方地段填土的分层压实；土质、全风化岩层路堑挖方地段换填底部压实；路基纵向填挖频繁交替地段的路基面追密压实。,冲击压路机是用三边形轮子来产生集中的冲击能量达到压实土石填料的目的。其是由配套的重型工业牵引车在前方牵引，也可以自行。其冲击原理如图。冲击压路机以其静能量来标定，能量按下式以千焦耳计：,E=mgh,E,能量,，,kJ；,m,动力不见的重量，,kg；,gm/s,2,）,h,轮子外半径同内半径的差值，,h=R-r。,冲击压路机的压实能与压路机运行速度有关系，以,YTC25,型压路机为例，有如下的关系。,冲击压路机（,YTC25,）压实力与牵引速度关系对照表,速度（,km/h,）,12,10,9,8,7,6,5,压实力（吨）,500,350,280,220,170,125,87,施工要点,采用装载机或其他牵引机以,1015km/h,的速度（根据机械参数控制在最佳速度），从路堤外侧边缘绕圈进行碾压。如图示：,路基边线,路基边线,中线,冲击碾压行走图,（,1,）路堤碾压，压路机应与路基边缘保持的安全距离，与结构物有,35m,的安全距离；下有涵洞时，应确保涵洞顶填土厚度不小于,2m,。（,2,）施工中应重视压轮的横向重叠和纵向错轮问题，叠压和错轮达不到要求时应及时予以调整，确保路基均匀受压。（,3,）对于已经形成路拱的路堤，冲击碾压应在路基横向上从低向高进行，即从路基边缘向中线进行。（,4,）碾压完成后，采用平地机平整场地，振动压路机将表层碾压密实。,冲击压实图片,冲击碾压,冲击压实图片,碾压后路堤面呈波浪形,5,）,CFG,桩,CFG,（,cement fIying-ash gravel pile,）,桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称，由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和制成的一高粘结强度桩。多用于处理黏性土、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。,其受力和变形特性与素混凝土桩相似。,CFG,桩可以采用长螺旋钻孔灌注成桩法、长螺旋钻孔管内泵压混合料灌注成桩法及振动沉管灌注成桩法。具体施工方法应根据设计要求和现场地基土的性质、埋深、场地周边是否有居民、有无对振动反应敏感的设备等多种因素进行选择。,对于粘性土、粉土、淤泥质土采用振动沉管成桩工艺。,对存在的夹有硬土层地质条件的地区，使用振动沉管机施工，会对已成的桩造成较大的振动，导致桩体被震裂或震断。对于灵敏度较高的土，振动会造成土的结构强度破坏、承载力下降。此时宜采用螺旋钻预引孔，再用振动沉管成桩工艺。,对于成孔要求质量高的地区，使用长螺旋钻孔管内泵压成桩工艺。,CFG,桩（长螺旋钻机施工）施工工艺：,钻机就位,钻孔至设计标高,泵送,CFG,桩混合料,边送料边提拔钻杆,成桩,钻机移位,清弃土凿桩头,CFG,桩复合地基检测,褥垫层施工及验收,CFG,桩复合地基验收,CFG,桩检测,单桩静载试验、小应变检测、复合地基承载力试验。,（,1,）,CFG,桩配合比设计与混凝土配合比设计略有不同，应参考,粉煤灰混凝土应用技术规范,（,GBJ146-1990,），在配合比设计过程中应予以注意。,配合比设计可以参考如下经验公式：,混合料,28,天强度与水泥标号和灰水比有如下关系：,b,c,（）,式中,fcu,混合料,28d,强度（,MPa,）,R,b,c,水泥标号,C,单方水泥用量（,kg,）,W,单方水用量（,kg,）,水灰比,W/C,和粉灰比,F/C,（,F,为单方粉煤灰用量）有如下关系：,混合料密度一般在,3,。,振动沉管法施工，坍落度可以取,35cm,。泵送时可取,1620cm,。,用水量比混凝土配比的用水量略大,25%,。,混合料中石屑与碎石（一般碎石粒径为,35cm,）的组成比例用石屑率表示：,=G,1,/,（,G,1,+G,2,）,式中,石屑率，取；,G,1,单方混合料石屑用量（,kg,）；,G,2,单方混合料碎石用量（,kg,）。,技术要点,（,2,）施工现场做好材料计量设备的标定工作，保证计量准确。混合料生产能力应能满足现场施工需要，并有一定富裕量。,（,3,）开工前应在施工场地范围内进行工艺性试桩，确定施工参数。,技术要点,质量检测要求,（,1,）每个台班均须制作混合料检查试件，进行,28d,强度检验，强度不小于设计值。,（,2,）成桩,28,天后应及时对成桩质量进行检测，采用低应变检测桩身质量，检测数量为工点总桩数的,10%,；采用平板载荷试验检测复合地基承载力，检测数量为工点总桩数的,2,，但不少于,3,点。,序号,检验项目,允许偏差,检验数量,检验方法,1,桩位,(,纵横向,),50mm,按成桩总数的,10%,抽样检验，且每检验批不少于,5,根,经纬仪或钢尺丈量,2,桩体垂直度,1%,3,桩体有效直径,不小于设计,开挖,50,100cm,深后钢尺丈量,经纬仪、吊线测钻杆垂直度,CFG,桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法,螺旋钻机施工示意图,螺旋钻机施工图,振动沉管施工,静载试验检测复合地基承载力,6,）刚性桩网结构,刚性桩网结构作用原理是上部填土和其他荷载通过独立桩帽上铺设的高强土工织物传递到桩上，通过合理的应力分摊之后，由桩土之间的共同作用来承受上部荷载，以便于控制路基的初始稳定和沉降，尤其是不均匀沉降。,下卧持力层,桩,桩帽,土工格栅,路堤,软土层,桩网结构形式示意图,刚性桩网结构的施工方法有打入桩、钻孔灌注桩等形式，现场多采用打入桩（管桩、方桩）结构。钻孔灌注桩的施工需要采用合适的钻机，其工艺与所选用的钻机类型相匹配。在对已经填筑路基进行加固处理时，多采用干法成孔，故多采用螺旋钻机、旋挖钻机等设备。本标段多设计中采用预制桩桩网结构对地基进行加固处理。,预制桩打入,加筋垫层施工,桩帽施工,上部路堤填筑,预制桩刚性桩网结构加固施工工艺流程图,施工放样,桩的接头处理,打入下一节桩,桩机移位,原地面处理,测量放样,桩机就位,桩起吊就位,打入第一节桩,打入桩施工流程图,打入桩一般采用预制钢筋混凝土管桩或方桩，根据地质条件、桩型和桩体承载力可采用锤击法、振动法或静力法打入。,技术要点：（,1,）桩位的正确布置，测量放线错误，使桩位偏差过大；（,2,）打入桩质量控制，保证桩长、桩身不出现断桩或裂缝、桩倾斜度偏差不超过规范要求、桩身进入设计持力层，保证单桩承载力达到设计要求；（,3,）桩帽板的质量控制，桩帽板钢筋布置、混凝土强度应符合设计及相关规范要求；（,4,）垫层施工质量控制，垫层所采用的土工材料质量应符合设计要求。,吊桩就位,打入施工,接桩,单桩承载力检测,7,）刚性桩板结构,刚性桩板结构由下部钢筋混凝土桩基和上部钢筋混凝土承载板组成，钢筋混凝土承载板下部直接与路堤相连接，上部与上部结构相连接或者直接作为路面结构。,板,图 桩板结构代表性断面示意图,桩,桩板结构施工工艺流程图,钢筋混凝土桩施工,托梁施工,现浇,10cm,厚,C25,混凝土垫层并以此为底模,承载板施工,桩板结构施工完毕,施工重点：,桩板结构桩基础一般为大直径桩。桩基施工由于是在路堤填土上面施工，为了减少施工对其造成不利影响，一般采用干法作业，需要选择合适的钻机进行。普通旋转钻机、冲击钻机等由于需要泥浆护壁，多不满足施工要求。建议采用旋挖钻机或全套筒钻机，配备相应的入土、入岩钻头。,垫层施工,板施工,8,）岩溶注浆及嵌补,岩溶填充注浆处理采用钻孔注浆的方法，把水泥浆液（可含粗砂、碎石）压入一定范围内的溶洞、岩溶通道、裂隙，将其填充密实，待其凝结硬化后，使岩溶基础整体加固，提高路基承载能力。,对于基床厚度范围内的溶沟、溶槽，将突出的坚硬岩石进行清爆，将堆积填充物予以换填，基床范围换填,C15,片石混凝土。对于影响路堑边坡稳定的坡面上的溶洞、溶槽和溶蚀凹坎，采取浆砌片石嵌补支顶加固。,对于规模不大，塌陷坑或土洞较深，开挖回填有困难的岩溶，一般以梁板跨越，梁板两端支承在可靠的岩、土体上。根据梁板的尺寸及现场具体情况，考虑采用预制梁板结构然后吊装到位或者是现场浇筑法。,本标段岩溶分布较多，施工中应引起充分重视。,室内配比试验,试注浆确定相关参数,正式钻孔注浆,灌浆质量检验,下一步施工,检查处理,不合格,合格,填充注浆工艺流程图,（,1,）注浆采用的材料,水泥、水玻璃、粗砂、粉煤灰等的质量应符合设计要求。通过室内试验和现场试验确定水泥砂浆的配合比、现场质量控制参数。,（,2,）注浆压力：灰岩中，岩土界面附近逐步加大到。,（,3,）注浆结束标准：当达到下列标准之一时，可结束该孔注浆。,a,）注浆孔口压力维持在左右，吸浆量不大于,40L/min,维持,30min,。,b,）冒浆点已出注浆范围,35m,时。,c,）单孔注浆量达到平均注浆量的倍，且进浆量明显减少时。,以上参数应通过工艺试验进行确认。,技术要点,（,1,）施工前结合设计勘探资料，对施工地段进行地质核查。,（,2,）岩溶路基施工前先疏排地表水，防止地表水下渗；当设计有特殊要求时，按设计要求办理。,（,3,）进行注浆试验，确定浆液的配比、注浆压力等工艺技术参数。,（,4,）注浆过程中要做好技术资料和基础数据记录、整理和分析工作。,（,5,）注浆结束后及时用水泥砂浆封孔。,（,6,）加强注浆效果检测，保证注浆质量。,根据具体情况采用下列方法进行注浆效果检测：,（,1,）钻孔检查，检查孔数的,5%,，钻孔是一种最常用的质量检验方法，在处治范围内通过钻孔提取芯样，然后对芯样测试，取得土层物理力学参数，最终对工程质量进行综合评价。,（,2,）注浆前后，物探成果对比，检查注浆效果。,（,3,）按照设计提供的检测要求进行。,质量检测,、路基填筑技术,1,）路堤填筑压实工艺流程,2,）改良土施工,3,）基床表层施工,4,）沥青混凝土施工,5,）过渡段施工,6,）质量检测,1,）路堤填筑压实工艺流程,路堤填筑压实工艺流程,准备阶段,施工阶段,整修验收阶段,填土区段,填土区段,填土区段,填土区段,施工测量,地基处理,分层填筑,摊铺平整,洒水晾晒,碾压密实,检测签证,路基修整,2,）改良土施工,填料改良：是指在原土中添加某种材料，使之与土发生一定的物理化学反应，以改变原土的物理力学性质。填料改良已在国内外高速铁路、公路土方工程中广泛应用，各国均制订自己的“技术准则”或“工法”。,物理改良：通过在原土中添加某种粒径的土（石）料，改善其级配（,Cc,，,Cu,）特性，提高物理力学性能及压实性。,化学改良：通过在原土中添加固化剂（水泥、石灰、粉煤灰等）使之发生物理化学反应，如阳离子交换、胶凝、碳化结块等作用，改善土的物理力学性质，增加强度。同时，降低填料的含水量，便于施工、压实。,武广客运专线对路基填料要求严格。,基床表层采用级配碎石，基床底层及以下采用路堑、隧道弃碴之,A,、,B,组填料（应,满足颗粒粒度和级配要求,），缺乏,A,、,B,组填料地段，设置,A,、,B,组填料集中取土场。,遂渝铁路路基填筑中采用的,A,、,B,组填料，通过物理改良，集中拌和而成,细粒土路拌法改良,填料厂拌改良,3,）基床表层施工,基床表层多铺设级配碎石，对于大面积的连续施工，可以采用摊铺机进行摊铺作业，但对于小面积，间断不连续地段的铺设，应结合现场选择合适的机械，精心组织施工、严格控制，保证施工质量。,基床表层填筑图,基床表层级配碎石摊铺作业,4,）沥青混凝土施工,客运专线铁路在基床表层采用沥青混凝土作为路基防排水层。具体施工方法参照,客运专线铁路路基工程施工技术指南,和,公路沥青路面施工技术规范,中相关规定。,5%，且完成的时间较快（一般在一年左右可完成），故工后沉降主要考虑由地基沉降引起的沉降量。,、客运专线铁路路基地基条件要求,G1单方混合料石屑用量（kg）；,200kPa，或N15，地下水位稳定，且无地震液化可能,当设计有特殊要求时，按设计要求办理。,2）新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定中规定路基工后沉降量一般地段不应大于15cm，年沉降速率应小于4cm/年。,CFG桩施工的允许偏差、检验数量及检验方法,（3）加载时间应满足设计要求。,碎石垫层中铺设土工格栅,（5）注浆结束后及时用水泥砂浆封孔。,1、关于客运专线路基的新标准、规范,（3）开工前应在施工场地范围内进行工艺性试桩，确定施工参数。,强夯法又名动力固结法或动力压实法。,、客运专线铁路路基工后沉降的要求,沥青混凝土的沥青含量、马歇尔稳定度、级配等应符合设计要求。,采用级配砂砾石时，应符合客运专线铁路路基工程施工技术指南中对应的要求：,采用预应力锚索加固高边坡时，进行预应力锚索的锚固力监测，按设计要求选择一定数量的锚索，安装锚索计，进行锚固力监测。,5,）过渡段施工,过渡段指路堤与各种结构物之间、路堤与路堑、路堑与隧道等衔接处的过渡区域。影响线路平顺性的薄弱环节。,为了保证线路在过渡段的刚度和工后沉降平稳过渡，设计上采取了多种措施进行处理。,本标段过渡段数量、结构形式多，各单位在施工过程中应注意合理的组织施工。,路桥过渡段结构形式,横断面图,与横向结构物过渡,隧路、桥桥、桥隧刚性过渡段,中铁五局技术中心,5,）过渡段施工,级配碎石过渡段施工,渐变混凝土刚性过渡,钢筋混凝土搭板过渡,6,）质量检测,现场路基填筑施工质量检测作为控制施工质量的一个手段，应严格按找,铁路土工试验规程,中的相应操作规定进行试验操作。,客运专线铁路路基填筑质量除了常规的质量检测方法外，还引入了,E,vd,、,E,v2,等检测手段。,以往路基填筑过程中质量检测存在的常见问题：,（,1,）未能按规定对填料进行抽样检查，现场填料发生变化后，不能及时提供相应的最大干密度、最佳含水率等指标，导致现场检测工作失控。,（,2,）现场试验自检频率不够，仪器操作不规范。在地基系数,K,30,的检测中尤为突出。,6,）地基加固处理地段的质量检测,采用,CFG,桩、强夯等措施进行地基加固处理时，需要对（复合）地基承载力进行检测，这些检测工作均需要在成桩,/,强夯后一定间隔时间才能进行，施工组织安排中应充分考虑这些间隔时间所造成的影响。,照片,复合地基承载力检测,动力触探检测桩身质量,钻芯取样检测粉喷桩,E,vd,、,E,v2,等检测照片,、施工监测技术,路基施工监测工作包括了地基沉降观测和边坡稳定性观测等内容。观测的目的在于通过施工期间观测数据分析、判定路基结构的稳定性，同时通过长期观测数据的分析评价路基结构的变形发展情况，为后续施工提供理论支持。,沉降推算：,指根据实测沉降观测资料，利用数学方法对后期沉降速率、总沉降量、以及工后沉降值进行计算分析。是确保客运专线路基，尤其是松软土路基沉降得到有效控制的必须环节（工序）。,预测预压时间：,在施工期任意时刻（,Tn,），根据拟合曲线计算出满足工后沉降的时间（,T,），预测还需预压的时间,(T-Tn),，指导下步施工计划的安排。,预测施工期沉降：,合理预留沉降量,过程控制：,根据沉降观测资料控制填土速率、及时评价地基加固措施的有效性。,地基沉降观测目的,1,）路基沉降观测系统,路基沉降观测系统,智能数码型观测,常规观测,电测元件,沉降板、位移边桩,元器件名称,量程,灵敏度,适用范围,主要特点,备注,位移,观测,元件,沉降板,测量土体垂直向变形,读数直观,对施工干扰大,辅助,观测,元件,智能数码沉降计,0.01 mm,测量土体垂直向变形,对填土施工不干扰,精度高,数据量大,能实现自动采集和无级传输,主要,观测,元件,智能数码分层沉降计,0.01 mm,土体分层沉降量测,智能数码柔性位移计,0.01 mm,土工材料的变形测量,智能数码静力水平仪,0.01 mm,沉降差,观测,智能数码多点位移计,0.01 mm,分层测量岩土不同层面的变形,根据现场实际情况选择,观测元件参数指标,典型观测断面图,位移边桩,路基面沉降观测桩,单点位移计（路基本体、基底沉降观测）,多点位移计（地基深层沉降观测）,沉降板（路基基底沉降观测）,位移边桩,数据采集室,按二级沉降观测要求，使用,DS1,或,DS05,型水准仪、因瓦合金标尺，按光学测微法观测。,实施过程中应参照,客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准,和,建筑变形测量规程,（,JGJ/T 8-97,）中的相关规定进行。,常规观测要求,地表沉降板,柔性位移观测计,2,）边坡支挡施工监测,在如下情况下应进行边坡位移监测：,1,、滑坡、堆积体等不良地质边坡；,2,、白垩系、下第三系泥岩、粉砂岩、砂砾岩；元古界泥质板岩、千枚状板岩等软质岩高边坡；二迭、石炭、泥盆系的炭质页岩、砂页岩、煤系地层、泥岩等易浸水软化的软质岩及软硬互层路堑，边坡高度,20m,时，或存在顺层现象或受构造影响结构面发育，发育不利结构面，边坡高度,15m,时；,3,、土质高边坡，边坡高度,15m,时。,边坡监测内容,1,、边坡地表位移监测；,2,、深部位移监测；,3,、预应力锚索（锚固力）监测；,4,、桩（墙）背土压力监测；,5,、地下水渗流监测。,边坡监测方法,1,）边坡地表位移监测,观测桩法：建立射线网观测网。沿边坡或滑坡纵向每隔,3050m,设置监测断面，每个断面分别位于路堑边坡的路肩、桩（墙）顶平台、边坡平台及堑顶外,5m,、,10m,设置观测桩。采用经纬仪或全站仪观测观测桩的位移情况来判定边坡稳定性。本方法为常规监测方法。,位移计法：选择代表性工点，特别是存在安全隐患的高边坡或不良地质边坡进行；沿该边坡或滑坡纵向每隔,3050m,设置监测断面，在边坡成型后，分别于路堑边坡的桩（墙）顶平台（第一级边坡平台）、最高级边坡平台水平钻孔设置多点位移计。,边坡监测方法,2,）深部位移监测,大型滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡高超过,25m,（存在顺层、滑面等不利结构面时为,20m,以上），进行深部位移变形监测；设置监测断面，在边坡成型后，在边坡平台竖直钻孔设置多点位移计测量岩土层内部水平位移或变形。,3,）预应力锚索（锚固力）监测,采用预应力锚索加固高边坡时，进行预应力锚索的锚固力监测，按设计要求选择一定数量的锚索，安装锚索计，进行锚固力监测。,边坡监测方法,4,）桩、墙背土压力监测,当滑坡、堆积体等不良地质边坡和土质、软质岩路堑边坡设置桩板墙或高挡墙时，选择代表性地段在桩、墙后埋设土压力盒，监测土压力的大小。,5,）地下水渗流监测,当边坡地下水发育或存在渗流影响时，钻孔埋设渗压计进行地下水渗流监测。,边坡监测周期及警戒值选择,1,）监测周期,根据边坡工程安全等级、边坡稳定性和施工进程，对施工过程和施工后的一定时期进行长期监测。,2,）各项监测内容警戒值,边坡变形控制应满足各类支护结构的验收标准，边坡稳定性验算应满足规范规定和设计要求。,4,、施工组织,进度管理,质量管理,接口管理,、进度管理,业主规定本标段线下工程工期为：30个月；无碴轨道工期14个月，并要求无碴轨道于 年2月28日完成。,业主规定本标段分阶段工期要求如下：,开工时间：2006年2月1日,架梁开始时间：2007年2月1日,架梁结束时间：年7月31日,线下工程结束时间：年7月31日,无碴轨道开始时间：年1月1日,无碴轨道结束时间：年2月28日,路堤应考虑沉降稳定期（不少于,6,个月），需采取堆载预压的地段其预压期应满足设计要求，并通过检测满足工后沉降要求后方可进行无碴轨道道床施工