【正文】 合 。 本 技術(shù) 指南適用于客運(yùn)專線 鐵路 無碴軌道 鋪設(shè)條件的評估 。 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、路基、橋梁、隧道 、過渡段及 綜合評估與資料整理 等 7 部分內(nèi)容， 對客運(yùn)專線無碴軌道鋪設(shè)條件的評估工作具有指導(dǎo)作用 。 無碴軌道鋪設(shè)條件 的 評估 工作 應(yīng) 結(jié)合 線下基礎(chǔ)的具體條件 、 客運(yùn)專線各工程試驗段的國外引進(jìn)技術(shù)及咨詢聯(lián)合體的 咨詢 意見進(jìn)行。 本技術(shù)指南參編單位：鐵道第一勘察設(shè)計院、鐵道第二勘察設(shè)計院、鐵道第三勘察設(shè)計院、鐵道第四勘察設(shè)計院、中鐵工程設(shè)計咨詢集團(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)計規(guī)范、規(guī)定執(zhí)行或另行研究確定。 無碴軌道鋪設(shè)條件 評估 的 重點(diǎn)應(yīng)是 線下 工程 的 變形 ， 評估 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)段或全線實施 。 鋪設(shè) 無碴軌道 前 ， 線下 工程 的 主體 應(yīng)全部完工 ， 檢驗合格 。 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渡段沉降造成的彎折角度。 評估時 發(fā)現(xiàn) 異?，F(xiàn)象或?qū)υ?記錄資料 存在 疑問 ， 可 進(jìn)行 必要的檢 查 。 沉降觀測斷面的 間距一般不 應(yīng) 大于 50m， 對于地勢平坦、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 時應(yīng)及時觀測。 4 施工質(zhì)量控制過程和抽檢情況 等監(jiān)理資料。 注：沉降和時間 以 路基填筑完成或堆載預(yù)壓 為起始點(diǎn) 。 觀測數(shù)據(jù)不足或工后沉降評估不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)適當(dāng)延長觀測期 。 巖石地基、嵌巖樁基礎(chǔ)的橋涵可 選擇典型墩 (臺 )、涵 進(jìn)行觀測 。 沉 降觀測 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)，變形觀測的階段及頻次宜按表 的規(guī)定進(jìn)行。 8 涵洞 觀測點(diǎn)布置及觀測應(yīng)符合下列要求： 1 涵洞邊墻兩側(cè)應(yīng)設(shè)置沉降觀測點(diǎn)，測點(diǎn)數(shù)量不少于 4 個。 4 觀測宜采用精密水準(zhǔn)儀，觀測精度不應(yīng)低于 1mm。 3 施工過程 、 施工核查和原材料檢驗情況 等施工資料 。 1 根據(jù)橋涵 實際 荷載情況及觀測數(shù)據(jù) ，應(yīng) 作多個階段的回歸分析及預(yù)測，綜合確定沉降變形的趨勢 ，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)完工至無碴軌道鋪設(shè)前， 沉降預(yù)測的時間 t 應(yīng) 滿足 以下條件 ： s(t)/s(t=∞)≥75% 式 中： s(t)： 預(yù)測時的 的沉降觀測值； s(t=∞ )： 預(yù)測的 最終 沉降 值 。 3 不能滿足上述要求時，應(yīng)根據(jù)梁體變形的 實測 結(jié)果，確 定梁體的實際彈性變形及徐變系數(shù)，并按下式估算無碴軌道的最早鋪設(shè)時間 t： ? ? 允許彈性 ???????? )()( t 式中： 10 Ф(∞)： 根據(jù)實測結(jié)果確定的混凝土徐變系數(shù)終極值； Ф(t)： 根據(jù)實測結(jié)果確定的鋪設(shè)無碴軌道時混凝土徐變系數(shù)； Δ 彈性 ： 實測梁體終張拉后 的 彈性變形； Δ 允許 ： L≤5 0m為 10mm； L＞ 50m 為 L/5000 或 20mm。 觀測數(shù)據(jù)不足或工后沉降評估不能滿足設(shè)計要求時，應(yīng)適當(dāng)延長觀測期 。 隧底工程完成后，每個觀測斷面在相應(yīng)于兩側(cè)邊墻處設(shè)一對沉降觀測點(diǎn)。 3 隧道開挖地質(zhì)描述及開挖圍巖分級記錄、 IV~VI 級圍巖地段基底承載力檢測情況、施工監(jiān)控量測資料、 仰拱 施工分項工程驗收記錄等 施工資料 。 預(yù)測的 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)置觀測斷面。 沉降水準(zhǔn) 的 測量 精度不低于 1mm，讀數(shù)取位至 ；剖面沉降觀測 的 精度不低于 8mm/30m。 2 過渡段區(qū)域 的工程地質(zhì)縱橫斷面圖、設(shè)計圖紙和說明書、沉降計算報告等 14 相關(guān)設(shè)計資料。 過渡段不同結(jié)構(gòu)物間的預(yù)測差異沉降不應(yīng)大于 5mm，沉降引起沿線路方向的折角不應(yīng)大于 1/1000。 每一工程項目的變形 評估 任務(wù)完成后，應(yīng)提交 《無碴軌道鋪設(shè)條件評估報告》，評估報告至少包括以下內(nèi)容 ： 1 沉降和變形觀測 方案與技術(shù)設(shè)計書； 2 觀測 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 儀器檢驗與校正資料； 5 觀測記錄（手簿）； 6 平差計算、成果質(zhì)量評定資料及測量成果表； 7 各觀測斷面 沉降過程 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 評估 分析 的成果資料 。 （ 3） 表示允許稍有選擇，在條件 許可 時首先應(yīng)這樣做的用詞： 正面詞采用“宜”； 反面詞采用“不宜”。 、 勘察、設(shè)計和施工 記錄 資料 是評估工作的重要依據(jù)，尤其是施工記錄檢驗資料， 應(yīng)完整 齊全。 工后沉降 的控制 是路基 上 鋪設(shè)無碴 軌道的關(guān)鍵， 在鋪設(shè) 無碴軌道鋪 之前 ，為保證路基的工后 沉降 和變形 符合設(shè)計要求 ， 應(yīng)對路基 變形 作系統(tǒng)的評估 。但單純觀測路基面的變形不利于對沉降原因和機(jī)理的分析，同時由于缺少施工中的 沉降發(fā)展所攜帶的 信息 ， 不容易推測荷載變化對沉降的影響， 也不利于對沉降的準(zhǔn)確預(yù)測。 100m 1. 地勢平坦、地基條件良好； 2. 路塹或高度小于 5m 的路堤。 過渡段 注： 對于不堆載預(yù)壓的路基或觀測期較短或擬采用修正對數(shù)或修正雙曲線法進(jìn)行沉降預(yù)測的路基，地基沉降的觀測是非常必要的。根據(jù)經(jīng)驗沉降預(yù)測一般要 經(jīng)過 3～ 6 個月恒載（或預(yù)壓）的觀測才能建立 。 說明圖 用實測值推算最終沉降的方法 21 說明圖 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)驗推導(dǎo)法，要求恒載開始實測沉降時間至少半年以上。在實測初期沉降一時間曲線 (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 ? 這個變量。第一部分和第二部分發(fā)生的量級和時 23 間取決于土層固結(jié)后達(dá)到的孔隙 比所對應(yīng)的當(dāng)量固結(jié)應(yīng)力，只要運(yùn)營期的有效應(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 說明圖 加荷與沉降發(fā)展曲線 對于多級加荷的、路堤沉降曲線 “臺階狀 ”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 為加荷的總級數(shù)； t 為沉降預(yù)測時刻 ti 到第 k 級荷載施加時刻 tk的時間間隔（如說明圖 ）； Sk 為第 k 級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，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)其與荷載的施加無關(guān)，視為常量。參數(shù)擬合用 優(yōu)選法，使各觀測時刻的計算沉降與實測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計算沉降。 求出 A、 SC、β，根據(jù)沉降計算公式和 ? 值反算各級荷載的 m，取平均值為 m的最終值，即可求得任意時間沉降。 7 星野法 星野根據(jù)現(xiàn)場實測值證明了總沉降 (包括剪切應(yīng)變的沉降在內(nèi) )是與時間平方根成正比。 (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 （ ） 計算。 t? 過小會造成擬合點(diǎn)的波動性較大，擬合直線的相關(guān)系數(shù)較?。?t? 過大， Si點(diǎn)過少，易產(chǎn)生較大的偏差，而且對是否已進(jìn)入次固結(jié)階段不易作出判斷。 （ 1） 不通過原點(diǎn)的機(jī)理分析 對于飽和土來說，在荷載作用下會立即發(fā)生瞬時沉降 (亦稱初始沉降或不排水沉降 )。對非 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，故開始荷載就由骨 29 架、水和氣三者來承擔(dān)。綜上所述，由于初始沉降的存在，故不通過原點(diǎn)。隨著荷載的增加，測點(diǎn)的沉降量近乎線性增加。 IV 到達(dá)極限 理論上講，當(dāng)時間為無窮大時，到達(dá)極限狀態(tài)。 利用時間序列求出上述三個待定參數(shù)，即可建立泊松曲線方程，從而可以對yt 進(jìn)行預(yù)測。這樣，就能在較高的層次上處理問題，從而較全面揭示系統(tǒng)的長期變化規(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)實測沉降資料，通過神經(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。在針對軟土地基沉降預(yù)測時，就是利用實測資料對復(fù)雜的非線性的土工結(jié)構(gòu)進(jìn)行直接建模。 ～ 墩臺基礎(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 徐變變形觀測時，應(yīng)選取外界環(huán)境變化相對較小的時段進(jìn)行，盡量保證 各次測量時結(jié)構(gòu)所處環(huán)境條件相差不大，以消除 溫度變形對觀測結(jié)果的影響。考慮到新建客運(yùn)專線橋梁數(shù)量多、觀測工作量大 32 等因素，對于巖石地基、嵌巖樁基礎(chǔ)的橋涵可適當(dāng)減少觀測數(shù)量。同時，對于實測彈性上拱度大于設(shè)計值的梁，也應(yīng)逐孔進(jìn)行觀測。 對于預(yù)制簡支梁橋，由于預(yù)應(yīng)力張拉分 2～ 3 批進(jìn)行、部分張拉作業(yè)在制梁臺座上進(jìn)行、梁體變形不易觀測，因此彈性變形的觀測結(jié)果應(yīng)根據(jù)設(shè)計文件換算至全部預(yù)應(yīng)力作用下的彈性變形；對于橋位施工的橋梁，應(yīng)根據(jù)設(shè)計規(guī)定的施工順序，觀測梁體的彈性及徐變變形，并根據(jù)實際施工荷載情況及觀測結(jié)果，換算至全部預(yù)應(yīng)力作用下的彈性變形。涵洞沉降觀測點(diǎn)可按說明圖 布置?？紤]測試工作量等因素，架橋機(jī)及運(yùn)梁車通過初期應(yīng)適當(dāng)增加觀測頻次，當(dāng)確認(rèn)架橋機(jī)及運(yùn)梁車造成的基礎(chǔ)沉降穩(wěn)定后，可不再進(jìn)行觀測。 當(dāng)對沉降預(yù)測有充分依據(jù)時，觀測期限可適當(dāng)縮短，但不應(yīng)小于 30 天。 隧道內(nèi) 無碴軌道鋪設(shè)前 ， 除 根據(jù)客運(yùn)專線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求對隧道工程 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