目錄一、國內(nèi)外高速鐵路路基發(fā)展現(xiàn)狀二、客運(yùn)專線工后沉降控制三、客運(yùn)專線路基施工工藝四、客運(yùn)專線路基加固五、客運(yùn)專線地基加固六、客運(yùn)專線橋涵過渡段1.對(duì)路基認(rèn)識(shí)上的提高2.高速鐵路路基的要求3.國外高速鐵路路基4.客運(yùn)專線的發(fā)展

5.客運(yùn)專線暫規(guī)的主要變化一、國內(nèi)外國內(nèi)高速鐵路路基發(fā)展現(xiàn)狀1.對(duì)路基認(rèn)識(shí)上的提高由于我國以往的鐵路工程對(duì)路基的重視程度不夠，使得鐵路路基出現(xiàn)了很多質(zhì)量問題，造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失。隨著大秦、廣深、秦沈客運(yùn)專線的建設(shè)，人們對(duì)路基的研究和重視程度也在逐步提高，現(xiàn)在，路基在鐵路工程中與橋涵隧道一樣，已明確被作為“結(jié)構(gòu)物”來看待。過去鐵路路基是以強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)，而對(duì)于高速鐵路，變形控制是路基工程設(shè)計(jì)的主要控制因素。1）基床的強(qiáng)度高、剛度大；2）地基沉降很小或沒有沉降；3）路基剛度縱向平順變化；4)良好的耐久性。2.高速鐵路路基要求1）強(qiáng)度高剛度大

以往鐵路路基是以強(qiáng)度控制設(shè)計(jì)，而對(duì)于高速鐵路，變形控制是路基工程設(shè)計(jì)的主要控制因素。強(qiáng)度高剛度大有利于減少彈性變形和累積下沉2）地基沉降很小或沒有沉降路基沉降變形主要包括三個(gè)方面：列車行駛中路基面產(chǎn)生的彈性變形；長期行車引起的基床累積下沉；路基本體填土及地基的壓縮下沉。路基沉降變形按時(shí)間劃分：施工沉降：施工期間產(chǎn)生的沉降工后沉降：填筑竣工鋪軌開始后至使用期內(nèi)的沉降３）路基剛度縱向平順變化不均勻沉降引起軌道幾何不平順,引起列車振動(dòng)，降低舒適性。縱向剛度突變會(huì)給軌道造成動(dòng)態(tài)不平順，引起列車振動(dòng)，降低舒適性。所以，要求路基在線路縱向做到剛度均勻、變化緩慢，不允許剛度突變。需要設(shè)置各種過渡段。4)良好的耐久性列車運(yùn)營時(shí)路基不僅承受軌道結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)筑物的靜荷載，還要承受列車荷載的長期反復(fù)作用。同時(shí)，由于路基直接暴露在自然條件下，需要抵抗氣溫變化、雨雪沖蝕作用、地震破壞等不良因素的影響。路基工程必須做到在這些條件的長期作用下，其強(qiáng)度不會(huì)降低、彈性不會(huì)改變、變形不會(huì)加大,真正做到長壽命，少維修。3.國外高速鐵路路基構(gòu)造要求

強(qiáng)化路基基床嚴(yán)格控制路基填筑標(biāo)準(zhǔn)沉降控制更嚴(yán)格，以時(shí)間換質(zhì)量加強(qiáng)路基的防排水措施，加強(qiáng)邊坡和災(zāi)害的防護(hù)

A、法國TGV基床由覆蓋層20~35cm，封堵層35~50cm，上層土方100cm組成，覆蓋層及封堵層均有各自嚴(yán)格的級(jí)配要求。

B、德國高速鐵路(300km)基床由保護(hù)層≥20cm，防凍層（約40cm）組成，各層之間顆粒粒徑及組成均滿足隔離和過濾準(zhǔn)則。C、日本新干線1.基床表層：瀝青混凝土厚5cm，級(jí)配碎石厚30cm或厚65cm；2．基床底層：厚230~265cm。

D、京滬高速鐵路基床表層厚0.7m，基床底層厚2.3m。E、各國路基面結(jié)構(gòu)尺寸國別項(xiàng)目法國德國日本中國速度v（km/s）230270300200-300200-300200250300-350斷面寬度s（m）13.4013.6013.9013.7011.4012.313.80（13.60）線間距a（m）4.04.24.54.74.34.24.65.0距接觸網(wǎng)距離b（m）3.13.653.1路肩寬度c（m）

2.0-2.2

2.01.0-1.41.01.4H1（m）h1（cm）20-3520-355606070h2（cm）35-504530-60H2（cm）100120-135235-265190190230基床厚度（cm）1702503002502503003.國外高速鐵路路基構(gòu)造要求

重要啟示：在基床表面設(shè)置防水設(shè)施是十分必要的。國外鐵路發(fā)展經(jīng)過了漫長的道路，走過了很多彎路，積累了一些成熟的經(jīng)驗(yàn)值得借鑒。強(qiáng)化基床表層：有的是路基面硬化層，兼有防水效果，如日本；有的是直接設(shè)置隔水層，如德國和法國。4.我國客運(yùn)專線的發(fā)展高速鐵路：新建時(shí)速250公里以上的鐵路；提速改造200公里以上的鐵路。客運(yùn)專線：是指時(shí)速超過200km的高速旅客列車專用鐵路，它具有速度快、污染小、安全舒適等優(yōu)點(diǎn)。4.我國客運(yùn)專線的發(fā)展

我國在九十年代的“八五”、“九五”時(shí)期，就對(duì)高速鐵路展開了大規(guī)模研究。現(xiàn)行客運(yùn)專線鐵路路基的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及主要參數(shù)，是在上述研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒、消化和吸收了國外高速鐵路路基施工和建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)；結(jié)合秦沈客運(yùn)專線的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)成果，并經(jīng)有關(guān)部門多次組織國內(nèi)專家的論證而最終確定的。

松軟地基里程鋪軌后第一年沉降速率（cm/year）鋪軌后第二年沉降速率（cm/year）DK265+23000.018

+2700.60.013

+3450.30.025

+3600.60.02

+4000.60.025

+4400.10.018

+56000.008

+6000.60.013

+6400.40.005

+6800.30.02秦沈客運(yùn)專線綜合試驗(yàn)路基沉降表

1999年8月16日正式開工。

2002年12月31日全線建成。

2003年1月1日全線聯(lián)調(diào)和動(dòng)車組試運(yùn)行滿足設(shè)計(jì)要求。全線總投資161.2億元。綜合指標(biāo)3984萬元/公里。

秦沈客運(yùn)專線工期及投資為給時(shí)速300公里客運(yùn)專線設(shè)計(jì)、施工和技術(shù)裝備選型提供技術(shù)儲(chǔ)備，選擇了山海關(guān)至綏中北區(qū)間66.8公里綜合試驗(yàn)段。

2001年12月，采用“神州號(hào)”內(nèi)燃動(dòng)車組，2M+4T編組，試驗(yàn)最高速度210.7公里/小時(shí)。

2002年9月，采用“先鋒號(hào)”動(dòng)力分散型動(dòng)車組，4M+2T編組，試驗(yàn)最高速度292公里/小時(shí)。

2002年11月-12月，采用“中華之星”動(dòng)力集中型電動(dòng)車組，2M+9T編組，試驗(yàn)最高速度305.9公里/小時(shí)；2M+3T編組，試驗(yàn)最高速度321.5公里。結(jié)論表明：中國鐵路已進(jìn)入了客運(yùn)專線工程的運(yùn)營實(shí)踐階段。秦沈客運(yùn)專線綜合試驗(yàn)5.暫規(guī)主要修改內(nèi)容

1.對(duì)路基基床表層和過渡段填料補(bǔ)充了Evd檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)；5.暫規(guī)主要修改內(nèi)容

2.路基基床表層增設(shè)了瀝青混凝土強(qiáng)化層，以加強(qiáng)防水和防凍；5.暫規(guī)主要修改內(nèi)容

3.規(guī)定高速鐵路路基應(yīng)優(yōu)先選用A、B組填料和C組塊石、碎石、礫石類填料，當(dāng)選用C組細(xì)粒土填料時(shí)，應(yīng)根據(jù)土源性質(zhì)進(jìn)行改良；5.暫規(guī)主要修改內(nèi)容

4.路橋、路涵過渡段采用縱向正梯形斷面形式，取消加筋土過渡段的結(jié)構(gòu)形式，補(bǔ)充了所有路涵均需設(shè)置過渡段的規(guī)定，并按節(jié)單獨(dú)編制；5.暫規(guī)主要修改內(nèi)容

5.對(duì)路基工后沉降控制標(biāo)準(zhǔn)及其地基條件結(jié)合國際咨詢意見進(jìn)行了修改。路基工后沉降標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)原標(biāo)準(zhǔn)秦沈一般地段(cm)51015過渡段(cm)3510沉降速率(cm/年)235二、客運(yùn)專線工后沉降控制1.工后沉降控制的意義2.沉降觀測(cè)儀器比選3.沉降測(cè)試方法4.觀測(cè)數(shù)據(jù)處理及工后沉降預(yù)測(cè)5.沉降控制動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)1.工后沉降控制的意義客運(yùn)專線基床表層采用級(jí)配碎石，壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)較高，表層彈性模量可達(dá)200MPa以上，路基面彈性變形在1.0mm之內(nèi)；路堤填土壓密下沉量為路堤高度的0.2％～0.4％，而且在一年左右完成。由此可見，只要滿足基床及路基本體填筑材質(zhì)、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，列車行駛中的彈性變形、運(yùn)營階段的塑性變形及路基填土壓縮量都是有限的，而且也可得到控制。因此，控制路基工后沉降的關(guān)鍵，在于控制支承路基的地基沉降。各個(gè)規(guī)范工后沉降要求序號(hào)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)一般路基工后沉降過渡段工后沉降年沉降速率0高速公路301561秦沈客運(yùn)專線暫規(guī)15842時(shí)速200公里客貨共線15843時(shí)速200-250公里客運(yùn)專線10534京滬高速鐵路暫規(guī)5325時(shí)速300-350公里客運(yùn)專線3縱向平順度每20m小于20mm2.沉降測(cè)試方法比較1.觀測(cè)樁2.沉降杯3.沉降板4.水壓式剖面沉降儀5.水平測(cè)斜儀沉降觀測(cè)儀器比選觀測(cè)樁

用木樁和鋼釬釘入土中，用水準(zhǔn)儀抄平，即可測(cè)量地表面的沉降量。此方法最簡(jiǎn)便，但只能測(cè)定建筑物表面的沉降值，無法測(cè)試土體內(nèi)部某位置的沉降，對(duì)填土施工有干擾。沉降觀測(cè)儀器比選沉降杯將盛水密閉容器置于土中，容器上接出進(jìn)水管、排水管和排氣管至填土以外。進(jìn)水管外部與測(cè)量杯相連。容器灌水以后，容器內(nèi)部的水位與外部觀測(cè)水杯的水位一致，則可通過觀測(cè)測(cè)量杯中的水位得到容器的沉降。其優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，缺點(diǎn)是三根管的埋設(shè)要求比較高，如果埋設(shè)不平順，容易形成氣泡阻塞水管，使測(cè)試無法進(jìn)行。此方法比較少用。沉降觀測(cè)儀器比選沉降板

由底板和測(cè)桿、護(hù)套組成。底板為邊長約50cm厚度3cm的鋼筋混凝土板。測(cè)桿為直徑40mm左右的鋼管，第一段垂直固定于鋼筋混凝土板的中央，隨著填土高度的增加，分段以絲扣接長測(cè)桿。測(cè)桿外套接塑料管保護(hù)，以免測(cè)桿受外來擾動(dòng)變形。

沉降板是目前沉降觀測(cè)的最常用的手段。其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低廉，操作簡(jiǎn)便，易于測(cè)試。但其弱點(diǎn)也很明顯，主要是影響填土壓實(shí)施工，壓實(shí)機(jī)械經(jīng)過時(shí)必須繞道而行，極為不便，機(jī)械經(jīng)常撞壞沉降桿，且形成壓實(shí)死角，降低壓實(shí)質(zhì)量。其次是一個(gè)沉降板只能測(cè)量路堤中一點(diǎn)的沉降。另外一個(gè)缺點(diǎn)是損壞后的補(bǔ)救非常困難。沉降觀測(cè)儀器比選水壓式剖面沉降儀

由沉降管和二次測(cè)試儀器組成。沉降管為一般的PVC管，二次測(cè)試儀器由探頭、注水管、注水架組成。其工作原理見圖2.圖2剖面沉降儀的工作示意圖沉降管記錄儀注水系統(tǒng)沉降觀測(cè)儀器比選水平測(cè)斜儀與水壓式剖面沉降儀相似，水平測(cè)斜儀也由沉降管和二次測(cè)試儀器組成。不同的是水平測(cè)斜儀無需注水系統(tǒng)，其沉降管是特制的PVC管。工作原理見圖3.圖3水平測(cè)斜儀的工作示意圖沉降管記錄儀探頭電纜沉降控制動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)圖4-13三、客運(yùn)專線路基施工工藝1、路基構(gòu)造2、

路基填筑工藝流程及技術(shù)要點(diǎn)3、

試驗(yàn)檢測(cè)簡(jiǎn)介1、路基構(gòu)造2、填土施工工藝流程場(chǎng)拌施工路拌施工3、

試驗(yàn)檢測(cè)簡(jiǎn)介壓實(shí)系數(shù)K環(huán)刀法灌水法灌砂法氣囊法核子濕度密度儀《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》（TB10102—2004）孔隙率n灌水法灌砂法氣囊法《鐵路工程土工試驗(yàn)規(guī)程》（TB10102—2004）

地基系數(shù)K30是日本和我國在鐵路路基檢測(cè)中常用的方法，是采用單循環(huán)荷載試驗(yàn)。用單位面積壓力除以承壓板相應(yīng)的下沉量表示的（MPa/m），計(jì)算時(shí)選用的沉降量為0.125cm。動(dòng)態(tài)變形模量Evd的定義

動(dòng)態(tài)變形模量Evd（英文：dynamicmodulusofdeformation）是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fs和沖擊時(shí)間ts作用下抵抗變形能力的參數(shù)。它由平板壓力公式Evd=1.5×r×σ/s計(jì)算得出，其中：Evd——?jiǎng)討B(tài)變形模量（MPa）；

r——圓形剛性荷載板的半徑（mm）；

σ——荷載板下的最大沖擊動(dòng)應(yīng)力，它是通過在剛性基礎(chǔ)上，由最大沖擊力Fs=7.07KN且沖擊時(shí)間ts=18ms時(shí)標(biāo)定得到的，即σ=0.1MPa；

s——實(shí)測(cè)荷載板下沉幅值（mm）；

1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。實(shí)測(cè)結(jié)果采用公式Evd=22.5/s

計(jì)算。Evd

動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀基本原理

利用落錘從一定高度自由下落在阻尼裝置上，產(chǎn)生的瞬間沖擊荷載，通過阻尼裝置及傳力系統(tǒng)傳遞給直徑300mm的承載板，在承載板下面（即測(cè)試面）產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力，使承載板發(fā)生沉陷s—即承載板振動(dòng)的振幅，由沉陷測(cè)定儀采集記錄下來。沉陷值s越大，則被測(cè)點(diǎn)的承載力越小；反之，越大。承載板落錘阻尼裝置傳感器路基面

動(dòng)態(tài)變形模量Evd

是德國九十年代開始采用的新型路基壓實(shí)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，從研究開發(fā)至今已有近二十年的歷史。動(dòng)態(tài)變形模量Evd

標(biāo)準(zhǔn)首先應(yīng)用于道路建設(shè)、路面墊層、管道和電纜溝槽、渠道、基礎(chǔ)回填等工程。1997年2月德國頒布執(zhí)行的《德國鐵路建設(shè)輕型落錘儀使用規(guī)定》（NGT39）標(biāo)志著動(dòng)態(tài)變形模量Evd

標(biāo)準(zhǔn)開始在鐵路工程中正式采用。國外Evd發(fā)展情況

動(dòng)態(tài)變形模量Evd

標(biāo)準(zhǔn)的最大特點(diǎn)是能夠反映列車在高速運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力對(duì)路基的真實(shí)作用狀況。1999年12月20日頒布執(zhí)行的德國鐵路規(guī)范DS836.0501中，按路基結(jié)構(gòu)形式、設(shè)計(jì)速度、填土種類、工程部位的不同，明確規(guī)定了各種情況下的動(dòng)態(tài)變形模量Evd

的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值，其中，設(shè)計(jì)速度300km/h的高速鐵路路基基床表層的Evd

設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50MPa。國外Evd發(fā)展情況

特點(diǎn)體積小、重量輕、便于攜帶安裝及拆卸方便、操作簡(jiǎn)便自動(dòng)化程度高、測(cè)試速度快性能穩(wěn)定、測(cè)試精度高檢測(cè)費(fèi)用低、適應(yīng)范圍廣環(huán)保型，無核輻射、廢氣等污染動(dòng)載測(cè)試符合土體實(shí)際受力狀況

Evd動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀四、客運(yùn)專線路基加固1、硬化層技術(shù)2、復(fù)合土工膜隔水技術(shù)3、土工格柵地基補(bǔ)強(qiáng)4、固土網(wǎng)墊邊坡防護(hù)

1.硬化層技術(shù)強(qiáng)化基床表層是消除基床病害、保證高速鐵路運(yùn)營的根本措施。國外高速鐵路都在基床表層和道床之間設(shè)置了過渡層以防止基床病害,保證線路平順,我國高速鐵路建設(shè)借鑒了這一經(jīng)驗(yàn)。2.復(fù)合土工膜隔水技術(shù)由于秦沈線14標(biāo)—20標(biāo)段A、B組填料缺乏，如果直接使用C組土填筑路堤不能滿足《暫規(guī)》要求，如果外運(yùn)土料或使用C組土改良，工程投資大。試驗(yàn)的目的在利用兩布一膜隔水防滲的特性，鋪設(shè)在基床表層底面，阻截表水下滲，防止基床底層填料浸水軟化，從而提高基床表層以下C類土的強(qiáng)度和剛度，以減少有害變形，使由C類土填筑的基床底層和路基本體既滿足暫規(guī)要求又可降低造價(jià)。兩布一膜的鋪設(shè)工藝兩布一膜的鋪設(shè)工藝1、路基面檢測(cè)及整平2、鋪設(shè)底層砂墊層3、鋪設(shè)二布一膜4、攤鋪上層砂墊層5、攤鋪基床表層級(jí)配碎石

應(yīng)用二布一膜的結(jié)論

基床中的二布一膜在路基施工過程中應(yīng)變值不超過0.02%，在列車荷載作用下不超過0.007%，相應(yīng)的應(yīng)力值分別不超過2200N/m和850N/m。遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于其容許值，因而能夠正常發(fā)揮作用；濕度試驗(yàn)證明二布一膜的防滲效果非常好，可以完全隔離路基面上的水分下滲。初步研究成果說明：在高速鐵路路基填筑施工中，利用復(fù)合土工膜隔水技術(shù)，以C類土替代A、B類土填筑路基本體的方案是可行的。

3.土工格柵地基補(bǔ)強(qiáng)軟土地基和部分松軟地基的加固大都在基底砂墊層（或碎石墊層）中鋪設(shè)土工合成材料加筋材，共同組成連續(xù)完整的加筋墊層，并多與排水固結(jié)法或復(fù)合地基加固法聯(lián)合處理。4.固土網(wǎng)墊粉粘土填料由于粉粒含量較高，遇水易崩解，邊坡較易受雨水沖蝕而形成沖溝和溜坍，為了加強(qiáng)邊坡防護(hù)，采用土工合成材料加植草進(jìn)行防護(hù)。五、客運(yùn)專線地基加固1、基本工程措施2、地基處理方法3、質(zhì)量檢測(cè)方法1、基本工程措施

1、路堤兩側(cè)設(shè)1.0m高、1.0～2.0m寬的護(hù)道，護(hù)道以下邊坡為1：1.75，護(hù)道及護(hù)道邊坡采用干砌片石護(hù)坡防護(hù)。

2、對(duì)淺層軟土或松軟土，一般采用片石擠淤加固，當(dāng)?shù)乇碛斜佑矚r(shí)，可挖除硬殼進(jìn)行片石擠淤。3、對(duì)于軟土或松軟土埋藏較深、厚度較大的地基，一般采用水泥攪拌樁、旋噴樁、混凝土預(yù)制管樁、CFG樁等進(jìn)行處理，樁頂鋪設(shè)碎石墊層并鋪設(shè)一層土工格柵。加固深度原則上穿透軟土層。4、過渡段地基一般采用水泥攪拌樁、CFG樁或旋噴樁加固。5、每個(gè)工點(diǎn)設(shè)置觀測(cè)斷面，埋設(shè)觀測(cè)儀標(biāo)，對(duì)地基水平位移和垂直位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果，進(jìn)行動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，指導(dǎo)施工。2、地基處理－－排水固結(jié)法

是利用排水固結(jié)原理，在軟土地基內(nèi)設(shè)置豎向排水體，鋪設(shè)水平排水墊層，并對(duì)地基施加固結(jié)壓力或減小孔隙水壓力對(duì)地基進(jìn)行加固的一類方法。2、地基處理－（真空預(yù)壓）真空聯(lián)合堆載預(yù)壓是從簡(jiǎn)單堆載預(yù)壓傳統(tǒng)地基處理方法發(fā)展起來的。具有加速固結(jié)、縮短工期、不控制填土速率、不需要預(yù)壓土方等優(yōu)點(diǎn)。