【正文】 合 。 本 技術(shù) 指南適用于客運(yùn)專(zhuān)線 鐵路 無(wú)碴軌道 鋪設(shè)條件的評(píng)估 。 本技術(shù)指南主編單位：鐵道科學(xué)研究院 。 本技術(shù)指南包括總則、術(shù)語(yǔ)、路基、橋梁、隧道 、過(guò)渡段及 綜合評(píng)估與資料整理 等 7 部分內(nèi)容， 對(duì)客運(yùn)專(zhuān)線無(wú)碴軌道鋪設(shè)條件的評(píng)估工作具有指導(dǎo)作用 。 無(wú)碴軌道鋪設(shè)條件 的 評(píng)估 工作 應(yīng) 結(jié)合 線下基礎(chǔ)的具體條件 、 客運(yùn)專(zhuān)線各工程試驗(yàn)段的國(guó)外引進(jìn)技術(shù)及咨詢(xún)聯(lián)合體的 咨詢(xún) 意見(jiàn)進(jìn)行。 本技術(shù)指南參編單位：鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院、鐵道第二勘察設(shè)計(jì)院、鐵道第三勘察設(shè)計(jì)院、鐵道第四勘察設(shè)計(jì)院、中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)集團(tuán)有限公司。未包括的內(nèi)容，應(yīng)按 相關(guān)現(xiàn)行鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)定執(zhí)行或另行研究確定。 無(wú)碴軌道鋪設(shè)條件 評(píng)估 的 重點(diǎn)應(yīng)是 線下 工程 的 變形 ， 評(píng)估 應(yīng) 綜合考慮沿線路方向各種結(jié)構(gòu)物間的變形關(guān)系， 成區(qū)段或全線實(shí)施 。 鋪設(shè) 無(wú)碴軌道 前 ， 線下 工程 的 主體 應(yīng)全部完工 ， 檢驗(yàn)合格 。 變形 線下結(jié)構(gòu) 由于荷載、環(huán)境等作用引起的隨時(shí)間發(fā)生的位移。 折角 在鋪軌工程完成以后，路基與橋梁或隧道間由于過(guò)渡段沉降造成的彎折角度。 評(píng)估時(shí) 發(fā)現(xiàn) 異常現(xiàn)象或?qū)υ?記錄資料 存在 疑問(wèn) ， 可 進(jìn)行 必要的檢 查 。 沉降觀測(cè)斷面的 間距一般不 應(yīng) 大于 50m， 對(duì)于地勢(shì)平坦、地基條件均勻良好、高度小于 5m的路堤或路塹 可 放寬到 100m；對(duì)于 地形 、 地質(zhì)條件變化較大地段應(yīng)適當(dāng)加 密。當(dāng)環(huán)境條件發(fā)生變化 或數(shù)據(jù)異常 時(shí)應(yīng)及時(shí)觀測(cè)。 4 施工質(zhì)量控制過(guò)程和抽檢情況 等監(jiān)理資料。 注：沉降和時(shí)間 以 路基填筑完成或堆載預(yù)壓 為起始點(diǎn) 。 觀測(cè)數(shù)據(jù)不足或工后沉降評(píng)估不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)期 。 巖石地基、嵌巖樁基礎(chǔ)的橋涵可 選擇典型墩 (臺(tái) )、涵 進(jìn)行觀測(cè) 。 沉 降觀測(cè) 階段及頻次宜按表 的規(guī)定進(jìn)行。預(yù)應(yīng)力張拉前為 變形 起始點(diǎn)，變形觀測(cè)的階段及頻次宜按表 的規(guī)定進(jìn)行。 8 涵洞 觀測(cè)點(diǎn)布置及觀測(cè)應(yīng)符合下列要求： 1 涵洞邊墻兩側(cè)應(yīng)設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)數(shù)量不少于 4 個(gè)。 4 觀測(cè)宜采用精密水準(zhǔn)儀，觀測(cè)精度不應(yīng)低于 1mm。 3 施工過(guò)程 、 施工核查和原材料檢驗(yàn)情況 等施工資料 。 1 根據(jù)橋涵 實(shí)際 荷載情況及觀測(cè)數(shù)據(jù) ，應(yīng) 作多個(gè)階段的回歸分析及預(yù)測(cè)，綜合確定沉降變形的趨勢(shì) ，曲線 回歸的相關(guān)系數(shù) 應(yīng) 不低于 。 3 橋梁主體結(jié)構(gòu)完工至無(wú)碴軌道鋪設(shè)前， 沉降預(yù)測(cè)的時(shí)間 t 應(yīng) 滿(mǎn)足 以下條件 ： s(t)/s(t=∞)≥75% 式 中： s(t)： 預(yù)測(cè)時(shí)的 的沉降觀測(cè)值； s(t=∞ )： 預(yù)測(cè)的 最終 沉降 值 。 3 不能滿(mǎn)足上述要求時(shí)，應(yīng)根據(jù)梁體變形的 實(shí)測(cè) 結(jié)果，確 定梁體的實(shí)際彈性變形及徐變系數(shù)，并按下式估算無(wú)碴軌道的最早鋪設(shè)時(shí)間 t： ? ? 允許彈性 ???????? )()( t 式中： 10 Ф(∞)： 根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果確定的混凝土徐變系數(shù)終極值； Ф(t)： 根據(jù)實(shí)測(cè)結(jié)果確定的鋪設(shè)無(wú)碴軌道時(shí)混凝土徐變系數(shù)； Δ 彈性 ： 實(shí)測(cè)梁體終張拉后 的 彈性變形； Δ 允許 ： L≤5 0m為 10mm； L＞ 50m 為 L/5000 或 20mm。 觀測(cè)數(shù)據(jù)不足或工后沉降評(píng)估不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)觀測(cè)期 。 隧底工程完成后，每個(gè)觀測(cè)斷面在相應(yīng)于兩側(cè)邊墻處設(shè)一對(duì)沉降觀測(cè)點(diǎn)。 3 隧道開(kāi)挖地質(zhì)描述及開(kāi)挖圍巖分級(jí)記錄、 IV~VI 級(jí)圍巖地段基底承載力檢測(cè)情況、施工監(jiān)控量測(cè)資料、 仰拱 施工分項(xiàng)工程驗(yàn)收記錄等 施工資料 。 預(yù)測(cè)的 隧道 基礎(chǔ) 工后 沉降 值 不 應(yīng) 大于 15mm。 不 同結(jié)構(gòu)物的起點(diǎn) 應(yīng) 設(shè)置沉降觀測(cè)斷面， 距結(jié)構(gòu)物起點(diǎn) 5～ 10m 處 、 20～30m、 50m處 應(yīng) 分別設(shè)置觀測(cè)斷面。 沉降水準(zhǔn) 的 測(cè)量 精度不低于 1mm，讀數(shù)取位至 ；剖面沉降觀測(cè) 的 精度不低于 8mm/30m。 2 過(guò)渡段區(qū)域 的工程地質(zhì)縱橫斷面圖、設(shè)計(jì)圖紙和說(shuō)明書(shū)、沉降計(jì)算報(bào)告等 14 相關(guān)設(shè)計(jì)資料。 過(guò)渡段不同結(jié)構(gòu)物間的預(yù)測(cè)差異沉降不應(yīng)大于 5mm，沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于 1/1000。 每一工程項(xiàng)目的變形 評(píng)估 任務(wù)完成后，應(yīng)提交 《無(wú)碴軌道鋪設(shè)條件評(píng)估報(bào)告》，評(píng)估報(bào)告至少包括以下內(nèi)容 ： 1 沉降和變形觀測(cè) 方案與技術(shù)設(shè)計(jì)書(shū)； 2 觀測(cè) 點(diǎn) 的 平 面、縱斷面和橫斷面 布置圖； 3 標(biāo)石、標(biāo)志規(guī)格及埋設(shè)圖； 4 儀器檢驗(yàn)與校正資料； 5 觀測(cè)記錄（手簿）； 6 平差計(jì)算、成果質(zhì)量評(píng)定資料及測(cè)量成果表； 7 各觀測(cè)斷面 沉降過(guò)程 的分布圖表； 8 成區(qū)段或全線的基礎(chǔ) 沉降 沿線路縱向的 分布圖表； 9 沉降變形 評(píng)估 分析 的成果資料 。 （ 3） 表示允許稍有選擇，在條件 許可 時(shí)首先應(yīng)這樣做的用詞： 正面詞采用“宜”； 反面詞采用“不宜”。 、 勘察、設(shè)計(jì)和施工 記錄 資料 是評(píng)估工作的重要依據(jù)，尤其是施工記錄檢驗(yàn)資料， 應(yīng)完整 齊全。 工后沉降 的控制 是路基 上 鋪設(shè)無(wú)碴 軌道的關(guān)鍵， 在鋪設(shè) 無(wú)碴軌道鋪 之前 ，為保證路基的工后 沉降 和變形 符合設(shè)計(jì)要求 ， 應(yīng)對(duì)路基 變形 作系統(tǒng)的評(píng)估 。但單純觀測(cè)路基面的變形不利于對(duì)沉降原因和機(jī)理的分析，同時(shí)由于缺少施工中的 沉降發(fā)展所攜帶的 信息 ， 不容易推測(cè)荷載變化對(duì)沉降的影響， 也不利于對(duì)沉降的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。 100m 1. 地勢(shì)平坦、地基條件良好； 2. 路塹或高度小于 5m 的路堤。 過(guò)渡段 注： 對(duì)于不堆載預(yù)壓的路基或觀測(cè)期較短或擬采用修正對(duì)數(shù)或修正雙曲線法進(jìn)行沉降預(yù)測(cè)的路基，地基沉降的觀測(cè)是非常必要的。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)沉降預(yù)測(cè)一般要 經(jīng)過(guò) 3～ 6 個(gè)月恒載（或預(yù)壓）的觀測(cè)才能建立 。 說(shuō)明圖 用實(shí)測(cè)值推算最終沉降的方法 21 說(shuō)明圖 求 a， b 方法 雙曲線法是假定下沉平均速率以雙曲線形式減少的經(jīng)驗(yàn)推導(dǎo)法，要求恒載開(kāi)始實(shí)測(cè)沉降時(shí)間至少半年以上。在實(shí)測(cè)初期沉降一時(shí)間曲線 (St)上任意選 取三點(diǎn) :(t1,S1),(t2,S2), (t3,S3)并使 t3t2=t2tl，b=tg θtaθ t/(StS0) 22 將上述三點(diǎn)分別代入上式中，聯(lián)立求解得參數(shù)和最終沉降量 S 以及 Sd的表達(dá)式，其中 Sd的表達(dá)式中還含有 ? 這個(gè)變量。第一部分和第二部分發(fā)生的量級(jí)和時(shí) 23 間取決于土層固結(jié)后達(dá)到的孔隙 比所對(duì)應(yīng)的當(dāng)量固結(jié)應(yīng)力，只要運(yùn)營(yíng)期的有效應(yīng)力小于預(yù)壓期末的固結(jié)應(yīng)力，次固結(jié)可以忽略不記，否則，就應(yīng)該考慮次固結(jié)的影響。 5 修正指數(shù)曲線法與修正雙曲線法 說(shuō)明圖 加荷與沉降發(fā)展曲線 對(duì)于多級(jí)加荷的、路堤沉降曲線 “臺(tái)階狀 ”發(fā)展的情況，可把常規(guī)的指數(shù)曲線或雙曲線模型拓展為 ： 24 ? ??? ??? mk kBtt SAeS 1 1 （ ） St＝ ???m 1t ok tt－ ）（ KSS ? （ ） 式中： m 為加荷的總級(jí)數(shù)； t 為沉降預(yù)測(cè)時(shí)刻 ti 到第 k 級(jí)荷載施加時(shí)刻 tk的時(shí)間間隔（如說(shuō)明圖 ）； Sk 為第 k 級(jí)荷載增量所引起的最終沉降量，當(dāng)加荷速率與土層狀況不變時(shí)，不考慮地基土的非線性特性， Sk 與荷載大小成正比，則有 Sk=C ? Pk， ?Pk 為第 k 級(jí)荷載增量； A， B， C 均為反應(yīng)土體固結(jié)性質(zhì)的參數(shù)，設(shè)其與荷載的施加無(wú)關(guān)，視為常量。參數(shù)擬合用 優(yōu)選法，使各觀測(cè)時(shí)刻的計(jì)算沉降與實(shí)測(cè)沉降之差的平方和最小者，即為所要求的參數(shù)。沉降與附加應(yīng)力沿深度分布土的面積成正比，而不是與作用在地面的荷載強(qiáng)度成正比，因此對(duì)不同荷載寬度，按在地基中相應(yīng)的附加應(yīng)力沿深度分布圖的面積比，將上部填土荷載打折來(lái)計(jì)算沉降。 求出 A、 SC、β，根據(jù)沉降計(jì)算公式和 ? 值反算各級(jí)荷載的 m，取平均值為 m的最終值，即可求得任意時(shí)間沉降。 7 星野法 星野根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)值證明了總沉降 (包括剪切應(yīng)變的沉降在內(nèi) )是與時(shí)間平方根成正比。 (2) 取最符合線性關(guān)系的直線，求出相應(yīng)的系數(shù) A， K； (3) 將 A, K 值代入式 （ ） 計(jì)算。 t? 過(guò)小會(huì)造成擬合點(diǎn)的波動(dòng)性較大，擬合直線的相關(guān)系數(shù)較?。?t? 過(guò)大， Si點(diǎn)過(guò)少，易產(chǎn)生較大的偏差，而且對(duì)是否已進(jìn)入次固結(jié)階段不易作出判斷。 （ 1） 不通過(guò)原點(diǎn)的機(jī)理分析 對(duì)于飽和土來(lái)說(shuō)，在荷載作用下會(huì)立即發(fā)生瞬時(shí)沉降 (亦稱(chēng)初始沉降或不排水沉降 )。對(duì)非 飽和土，荷載施加后，空隙中的氣體可立即壓縮，土骨架可變形，故開(kāi)始荷載就由骨 29 架、水和氣三者來(lái)承擔(dān)。綜上所述，由于初始沉降的存在，故不通過(guò)原點(diǎn)。隨著荷載的增加，測(cè)點(diǎn)的沉降量近乎線性增加。 IV 到達(dá)極限 理論上講，當(dāng)時(shí)間為無(wú)窮大時(shí)，到達(dá)極限狀態(tài)。 利用時(shí)間序列求出上述三個(gè)待定參數(shù)，即可建立泊松曲線方程，從而可以對(duì)yt 進(jìn)行預(yù)測(cè)。這樣，就能在較高的層次上處理問(wèn)題，從而較全面揭示系統(tǒng)的長(zhǎng)期變化規(guī)律。利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)較強(qiáng)的非線性映射能力，根據(jù)實(shí)測(cè)沉降資料，通過(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的 BP 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行建模，具有很強(qiáng)的客觀性和適應(yīng)性。在針對(duì)軟土地基沉降預(yù)測(cè)時(shí)，就是利用實(shí)測(cè)資料對(duì)復(fù)雜的非線性的土工結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接建模。 ～ 墩臺(tái)基礎(chǔ)沉降發(fā)展及總量 受橋 位地質(zhì)情況、施工荷載、施工工期等因素的影響。 在進(jìn)行橋涵基礎(chǔ)沉降、 預(yù)應(yīng)力混凝土梁 徐變變形觀測(cè)時(shí)，應(yīng)選取外界環(huán)境變化相對(duì)較小的時(shí)段進(jìn)行，盡量保證 各次測(cè)量時(shí)結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件相差不大，以消除 溫度變形對(duì)觀測(cè)結(jié)果的影響。考慮到新建客運(yùn)專(zhuān)線橋梁數(shù)量多、觀測(cè)工作量大 32 等因素，對(duì)于巖石地基、嵌巖樁基礎(chǔ)的橋涵可適當(dāng)減少觀測(cè)數(shù)量。同時(shí)，對(duì)于實(shí)測(cè)彈性上拱度大于設(shè)計(jì)值的梁，也應(yīng)逐孔進(jìn)行觀測(cè)。 對(duì)于預(yù)制簡(jiǎn)支梁橋，由于預(yù)應(yīng)力張拉分 2～ 3 批進(jìn)行、部分張拉作業(yè)在制梁臺(tái)座上進(jìn)行、梁體變形不易觀測(cè)，因此彈性變形的觀測(cè)結(jié)果應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件換算至全部預(yù)應(yīng)力作用下的彈性變形；對(duì)于橋位施工的橋梁，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定的施工順序，觀測(cè)梁體的彈性及徐變變形，并根據(jù)實(shí)際施工荷載情況及觀測(cè)結(jié)果，換算至全部預(yù)應(yīng)力作用下的彈性變形。涵洞沉降觀測(cè)點(diǎn)可按說(shuō)明圖 布置?？紤]測(cè)試工作量等因素，架橋機(jī)及運(yùn)梁車(chē)通過(guò)初期應(yīng)適當(dāng)增加觀測(cè)頻次，當(dāng)確認(rèn)架橋機(jī)及運(yùn)梁車(chē)造成的基礎(chǔ)沉降穩(wěn)定后，可不再進(jìn)行觀測(cè)。 當(dāng)對(duì)沉降預(yù)測(cè)有充分依據(jù)時(shí)，觀測(cè)期限可適當(dāng)縮短，但不應(yīng)小于 30 天。 隧道內(nèi) 無(wú)碴軌道鋪設(shè)前 ， 除 根據(jù)客運(yùn)專(zhuān)線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求對(duì)隧道工程 的施工質(zhì)量 （包括 隧 底 回填層的高程、平整度及混凝土強(qiáng)度