软土地区地基处理(4)

2019-03-23 11:12

兰州交通大学毕业设计(论文)

(2)无碴轨道路基工后沉降控制标准:一般不应超过10mm;路桥交界处的差异沉降不应大于5mm。

(3)有碴轨道工后沉降控制标准:一般地段工后沉降不大于5cm,初年沉降速率小于2cm/a,桥台台尾过渡段工后沉降不大于3cm.

(4)经沉降分析,工后沉降不满足控制标准,地基需加固处理。采用指标:填土:γ=20kN/m3,Cu=10kPa,φu=30?。

(5)Q3al黏土,软塑:

W=23.3%,r=19.9kN/m3,e=0.75,Cu=45.34kPa,,Ccu=56.77kPa, ?u=9.7°?cu=6.57°

Es=8.11MPa,Ps=2.01MPa,N=11。

(6)Q3al黏土,硬塑:r=19.9kN/m3,Es=8.30MPa,Ps=2.10MPa。

(7)桥头过渡段及部分路堤是填方段:地基采用CFG桩+垫层(碎石+中粗砂)加固。填高大于6m及填高小于3m时,垫层内铺设两层土工格栅,极限抗拉强度不小于100kN/m。CFG桩的设计要求桩体混合料试块标准养护28d立方体抗压强度标准值不小于10MPa。

复合地基设计强度如表2-1所示:

表2-1 复合地基设计强度

断面里程 DK613+625 DK613+725 DK613+820 复合地基承载力(kPa) 274 306 389 (8)基床底层及基床以下路堤填料来源于:石牛山取土场,为长石石英砂岩、强风化,属于A、B组填料,路堑挖方Q3al黏土,属K组填料;②全~强风化泥质砂岩、砂质泥岩、泥岩等,弃除或做预压土。

(9)本工点路基填筑施工期按9个月,填筑完成后放置调整(含预压)至少9个月。 (10)本工点碳化环境按T2等级考虑,地表水、地下水具硫酸盐、二氧化碳弱侵蚀性。

2.3路基横断面设计 2.3.1高速铁路路基面形状

水的危害是造成路基病害的重要原因,保证良好的排水条件是路基设计的重要原则。路基面形状应

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设计为三角形路拱,由路基中心线向两侧设4%的人字排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。双线铁路中,并行不等高或局部单线地段的路肩高程高于双线铁路并行等高地段土质路堤的路肩高程,高出尺寸?h按式(2-1)计算。

式中:

g??B?D?Bd?h?hsh?hd??sh?1.435???4%

21000?? 式(2-1)

hsh——并行等高直线地段图纸陆地的标准道床厚度,m; Bsh——并行等高直线地段图纸陆地的标准路基面宽度,m;

D——并行等高直线地段图纸陆地的线间距,m;

hd——并行不等高或局部单线直线地段的标准道床厚度,m; Bd——并行不等高或局部单线直线地段的标准路基面宽度,m;

1.435——标准轨距,m; g——钢轨的头部宽度,mm。

2.3.2高速铁路路基面宽度

铁路双线路基面宽度由线间距和左右两侧线路中心以外轨道的铺设宽度和路肩宽度组成。

(1)路肩的作用和宽度

①路肩的作用:加强路基的稳定性,防止道碴滚落到路基面以外,安设永久性和临时性的线路标志和信号标志,便于进行养路作业时堆放必要的材料,摆放和运送机具、车辆,以便于工作人员和行人的通行和避车。

②路肩宽度:《铁路路基设计规范》规定,路堤的路肩宽度不应小于0.8m,路堑的路肩宽度不应小于0.6m。

(2)双线标准路基面宽度如图2-1和表2-2所示。

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图2-2 双线路堤标准横断面示意图(单位:m)

(3)路基高度

路基高度是指路堤的填筑高度,是路基设计高程和地面高程之差。由于原地面沿线路横断面方向往往是倾斜的,因此在路基宽度范围内,两侧的高差常有差别。

表2-2标准路基面宽度

轨道类型 无砟轨道 有砟轨道 设计最高速度 (km/h) 250 300 350 250 300 350 双线线间距 (m) 4.6 4.8 5.0 4.6 4.8 5.0 8.8 8.6 路基面宽度(m) 单线(m) 双线(m) 13.2 13.4 13.6 13.4 13.6 13.8 (4)基床厚度

基床是铁路路基最重要的关键部位,其主要作用有以下几个方面:

基床有足够的强度,它能抵抗列车荷载产生的动应力而不使基床破坏,能抵抗道碴压入基床土中,防止道碴陷槽等病害的形成,在路基填筑阶段能承受重型施工车辆走行而不形成印坑,以免留下隐患。石或级配碎石。

基床具有足够的刚度,在列车荷载的重复作用下,塑性积累变形很小,能避免形成过大的不均匀下沉而造成轨道的不平顺,增加养护维修的困难。在列车高速行驶时,基床的弹性变形应满足高速走行的安全性和舒适性的要求,同时还能保障道床的稳固。

基床具有良好的排水性,能防止雨水浸入造成路基土软化,防止发生翻浆冒泥等病

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害。

在可能发生冻害的地区,基床还有防冻等特殊作用 ①基床表层

基床表层是路基直接承受列车荷载的部分,又常被称为路基的承载层或持力层,因此基床表层的设计是路基设计中最重要的部分。高速铁路路基基床表层的厚度取为0.7m。为有利于自然降水的排出,基床表层和基床底层顶面都应设置4%的横坡。基床表层的防排水问题应在设计中引起重视,应在路基基床表层增设5~10cm沥青混凝土防排水层,表层总厚度不变。

②基床厚度的确定

列车动应力由轨道、道床传至路基本体,然后沿深度逐渐衰减。一般将动应力影响较大的部分定义为路基基床。压实土的动三轴试验表明,当动静应力比在0.2以下时,加载10万次产生的塑性累积变形在0.2%以下,而且很快能达到稳定。如果动静应力比小于0.1,动荷载影响就相当微小了。因此,一般将动静应力比1:5或1:10作为确定基床厚度的依据。我国对京沪高速铁路路基的研究表明,动静应力比为1:5时的深度约为3.2m,动静应力比为1:10的深度约为4.2m,如图2-6。考虑到高速铁路路基基床

部分的填料为优质填料,且压实要求高,故一般采用动静应力比1:5为确定基床厚度的标准,因此,确定的京沪高速铁路路基基床厚度为3.0m。

2.3.3高速铁路路堤横断面设计

(1)DK613+625处断面设计

设计最高时速为350km/h。基床表层厚度为0.9m,基床底层厚1.6m,路堤高度为5m,路基面宽度为13.8m,双线线间距为5m,外侧路基面两侧设置4%的排水坡,设有排水沟。路堤填料为软土,详情见附图一。

(2)DK613+725处断面设计

设计最高时速为350km/h。基床表层厚度为0.9m,基床底层厚1.6m,路堤高度为7m,路基面宽度为13.8m,双线线间距为5m,外侧路基面两侧设置4%的排水坡,设有排水沟。路堤填料为软土,详情见附图二。

(3)DK613+820处断面设计

设计最高时速为350km/h。基床表层厚度为0.9m,基床底层厚1.6m,路堤高度为3m,路基面宽度为13.8m,双线线间距为5m,外侧路基面两侧设置4%的排水坡,设有

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排水沟。路堤填料为软土,详情见附图三。

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