【正文】 置換率漸變進行過渡段地基設計。 路橋過渡段地基處理設計； 承載力驗算 過渡段路堤的設計 提交設計圖紙： 過渡段縱斷面圖、地基處理設計圖、 工程數量匯總表 等 。地震加速度為 （地震的基本裂度為 VIII 度）。 3． 撰寫開題報告 在文獻綜述的基礎上，寫出畢業(yè)設計的主要設計內容、擬采用的設計理論及時間進程。因此，在分析路橋過渡段路基路面常見病害產生原因的基礎上，提出了施工中存在的一些問題，針對問題制定了一些改進措施。首先需找出過渡段剛度不能均勻漸變的主要原因，在采取措施，才能使得行車平順。路橋過渡段集中填筑， 幾乎沒有靜置沉降和趨于穩(wěn)定的時間，導致運行后的初期沉降變形較大： 施工質量問題與施工管理問題也是造成過渡段沉降的常見原因。 級配粗粒料填筑法。所以，對級配粗粒料的填筑壓實和檢測標準必須進行嚴格規(guī)定，以取保施工質量。搭板可水平放置，以可傾斜放置。該方法可以顯著減小橋背路堤填料自身的壓縮變形 ，減弱對地基的豎向加載作用以及對橋臺結構的水平壓力，從而使填料對地基的變形影響減小。 主要參考文獻： [1] 陳果元 ,唐小弟 ,魏麗敏 . 客運專線路橋過渡段沉降規(guī)律的對比分析 [J]. 中南林業(yè)科技大學學報 , 2021,(02) . 9 [2] 李東 . 路橋過渡段施工技術的處理措施 [J]. 民營科技 , 2021,(02) . [3] 羅俊 . 路橋過渡段軟基路堤的相關問題探討 [J]. 科技資訊 , 2021,(26) . [4] 高延霞 ,趙陸青 . 關于無砟軌道過渡段 [J]. 中國科技信息 , 2021,(02) . [5] 許新樁 . 漆水河大橋路橋過渡段注漿加固工程實踐 [J]. 西鐵科技 , 2021,(02) . [6] 張希 . 高鐵路橋過渡段橋頭跳車產生原因及處理 [J].山西建筑 , 2021,(21) . [7] 李明芳 . 淺析路橋過渡段施工技術措施 [J]. 科技信息 , 2021,(15) . [8] 劉道前 . 高速鐵路路橋過渡段的處理研究 [J]. 山西建筑 , 2021,(19) . [9] 馬鵬程 . 路橋過渡段施工技術措施 [J]. 華章 , 2021,(08) . [10] 沈有國 . 淺析路橋過渡段路基路面施工及病害的防治 [J]. 廣東科技 , 2021,(04) . [11] 王耀民 . 路橋過渡段差異沉降分析及處理 [J]. 沿海企業(yè)與科技 , 2021,(04) [12] 崔濤 . 路橋過渡段施工方法改進措施 [J]. 科技創(chuàng)新導報 , 2021,(02) [13] 陳欣 . 路橋過渡段病害的處治措施研究 [J]. 科技創(chuàng)新導報 , 2021,(14) [14] 陳英龍 . 路橋過渡段路基路面施工及病害的防治 [J]. 科技創(chuàng)新導報 , 2021,(27) [15] 黃林泉 . 基于路橋過渡段產生不均勻沉降問題采取的措施 [J]. 科技創(chuàng)新導報 , 2021,(26) [16] 劉曉晗 , 馬雷 . 路橋過渡段沉降病害及跳車處治的措施 [J]. 中 小企業(yè)管理與科技 (上旬刊 ), 2021,(04) 10 [17] 付君華 , 劉君勝 , 石雅瓊 . 橋頭跳車處理與體會 [J]. 商情 (教育經濟研究 ), 2021,(02) [18] 吳澄清 . 路橋過渡段施工技術分析 [J]. 中國高新技術企業(yè) , 2021,(22) 11 研究方案： 一 、工程概況 京滬高速鐵路設計時速為 350km/h，對于無砟軌道，要求過渡段路基工后沉降控制在 5mm 以內。參考秦沈客運專線過渡段的設計，如下圖： 處理臺后 5米的地基，過渡段設長度為 20米，采用摻水泥的級配碎石填筑路堤，示意圖如下： 地基的處理 臺后 5米的地基需要進行處理，地基的處理方法有多種，如：密實法，置換法，復合地基法，加筋法，灌漿法等。 （ 4）樁體強度 3 kcu pRf A? ， kR —— 單樁豎向承載力標準值， kN； pA —— 樁的截面積。碎石級配范圍可 執(zhí) 15 行我國《 300～ 350公里客運專線鐵路設計暫行規(guī)定》中的要求。 預期效果： 路基承載力滿足要求且 過渡段工后沉降達到要求值 5mm 以內。 此外，本文還對設計、施工和檢測都提出相應的實際操作和技術上的要求。 建設高速鐵路是我國改革開放建立社會主義市場經濟的需要，是國民經濟發(fā)展和人民生活水平提高的需要，也是強化和優(yōu)化現代化綜合運輸體系的需要，為妥善解決大通道運力緊張和城市間旅客運輸開辟了新的途徑。 因此 ，高等級鐵路的安全性、舒適性和可靠性顯得越來越重要， 相對而言，路橋過渡段上的路基路面研究顯得十分薄弱，被列為道鐵工程質量的通病。 路橋過渡段由于結構要求 ， 橋頭路基填筑高度較大 ， 產生的基礎應力也較高 ， 因此在路橋過渡段產生的沉降較其他路段大些 。橋臺前的防護工程由于受到土壓力的水平作用 ， 將產生一定的水平位移 ， 會使路橋過渡處的路基出現一定 的沉降變形 。而橋梁構造物多采用樁 基礎或經地基處理的擴大基礎等。 從以往的施工過程看 ， 往往是路橋分家 ， 重橋輕路 。 橋臺前后由于荷載條件不同 ， 橋臺前沒有荷載 ，橋臺后有填土的水平土壓力的作用 ， 使橋頭受到較大的水平推力 。具體的處理方法有級配粗粒料填筑法、加筋土路堤法、鋼筋混凝土搭板法、輕型材料填筑法等。但如果使用了優(yōu)質填料，而沒有進行充分的壓實，同樣會產生較大的沉降，而不能發(fā)揮過渡段的功能?？衫娩摻罨炷链畎宓目箯潉偠葋碓龃筌壍赖膭偠?。為此，近年來研究發(fā)展了一種減輕結構物自重的工藝方法。 24 、過渡段施工的注意事項 過渡段施工的主要原理是從剛度和強度相差懸殊的路堤至橋臺間設置一定長度的過渡區(qū)域，使得線路縱向路堤至橋臺之間的強度和剛度均勻過渡。 （ 2） 嚴格控制填料含水量。 水文地質特征：地下水為第四系孔隙潛水，地下水埋深 。過渡段通常采用適宜的結構形式、優(yōu)質填料及較高的壓實標準實現上述目標。擠密砂樁、擠密碎石樁在軟土中的擠密約束作用小，樁體質量不易達到要求，其加固效果得不到充分發(fā)揮。國外高速鐵路基床表層有的設有專門的防水層，如日本北陸新干線在基床表面鋪設有 10cm厚的瀝青砼；德國、法國也在基床表層中設有隔水層，防止雨水下滲，保護路基。 天然地基經沉降分析不能滿足工后沉降控制標準時 ， 主要采取的措施有 :當地基土表層為粉土、砂類土 ， 以及表層黏性土厚度不大時 (小于 3m)或 10m內以粉土、砂類土為主時 ， 采用強夯處理 ， 并結合路基填高進行堆載預壓處理 ；當地基土以黏性土為主時 ， 填高 小于 3 m的一般采用堆載預壓處理 ； 填高 大于3m的采用復合地基聯合堆載預壓處理 ， 復合地基樁長一般 6～ 8m， 橋路過渡段適當提高置換率及樁長。 （ 3） 松軟土地基 松軟土地基一般不影響路基穩(wěn)定 ， 僅對路基沉降產生一定影響。④厚度 大于 、攪拌樁、 CFG樁等加固處理。其對比如下： 表 碎石樁與 CFG樁的對比表 碎石樁 CFG樁 單樁承載力 樁的承載力主要靠樁頂以下有效范圍內樁周的側向約束，當樁長大于有效樁長時，增加樁長對提高承載力的作用不大。 第三章 CFG樁復合地基設計 、 地基的處理 橋 臺后地基需要進行處理，地基的處理方法有多種，如：密實法，置換法，復合地基法，加筋法，灌漿法等。 CFG 樁 的 特點 (1)CFG 樁復合地基承載力提高幅度大，地基變形?。? (2)在同一建筑物 基礎中，樁的直徑固定，易于施工； (3)施工工藝包括長螺旋鉆孔管內泵壓砼成樁、振動沉管灌注成樁和長螺旋鉆孔灌注成樁。 經過驗算比選取 22米 （ 2）樁徑 d 一般設計樁為 350600mm，取 500mm （ 3）樁間距 s 一般樁間距 s=（ 3~5） d， 需根據承載力及置換率確定。由于本工程地層條件主要以粘土和粉土為主，采用長螺旋壓灌工藝成孔，初步選用 CFG 樁的直徑為 500mm。 復合地基承載力 根據以確定的樁長、樁徑、樁間距以及天然地基承載力可以得到復合地基承載力： , 1 4 0 1 . 4 2( 1 ) = 0 . 0 7 6 0 . 8 5 ( 1 0 . 0 7 6 ) 7 6 . 2 6 0 2 . 5 50 . 1 9 6 2 5as p k kpRf m m f k P aA ?? ? ? ? ? ? ? ? ?3. 褥墊層的確定： 一般取 10~30cm為宜，取 30cm。 大量的工程實踐證明， CFG樁復合地基設計，就承載力而言不會有太大問題。 38 圖 長螺旋鉆孔管內泵壓 CFG樁復合地基施工流程圖 這種成樁方法施工時，首先用長螺旋鉆孔到達設計的預定深度，然后提升鉆桿，同時用高壓泵將樁體混合料通過高壓管路的長螺旋鉆桿的內管壓到孔內成樁。工藝試驗也可綜合工程樁施工進行，需作如下兩種觀測： （ 1） 新打樁對未結硬的已打樁的影響 在已打樁 的 樁頂表面埋設標桿，在施打新樁時量測已打樁樁頂的上升量，以估算樁徑縮小的數值。 40 （ 4） 沉管過程中做好記錄，每沉 1m記錄電流表的電流一次，并。 （ 2） 新 打樁 對結硬的已打樁的影響 在已打樁尚未結硬時，將標桿埋置在樁頂部的混合料中，將樁體結硬后，觀測打新樁時已打樁 的 樁頂的位移情況。 樁多用振動沉管機施工，也可用螺旋鉆機，有時是振動沉管和螺旋鉆機聯合使用 ， 實際工程中振動沉管機成樁用的比較多。要根據場地的性質、設計要求的承載力、變形以及擬建場地周圍環(huán)境等情況綜合考慮施工設備及施工工藝和控制施工質量的措施。 樁材料配合比 根據工程要求，設置 CFG 樁樁 體強度等級為 C30，確定坍落度為 3cm、混合料 28 天強度為 的配合比。 樁周長 ： 3 .1 4 0 .5 1 .5 7pu d m m?? ? ? ?， 底面積 ： 22 23 . 1 4 0 . 5 0 . 1 9 6 2 544p dAm? ?? ? ? 單樁承載力特征值可按下式計算： 12na p sik i p piR u q l q A????———— （ ） 1 2 1 23 , 15 。 確定天然地基承載力 akf ： 路基地面在粘土 層， 按照 強度理論確定地基承載力特征值，公式如下： a b d m c kf M b M d M C??? ? ?———— （ ） 式中： af —— 有土的抗剪強度指標確定的地基承載力特征值（ kPa） b d cM M M、 、 —— 承載力系數； ? —— 基礎底面以下土的重度（ 3/kNm ）地下水位以下取浮重度 m? —— 基底以上土的加權平均重度（ 3/kNm ）地下水位以下取浮重度 d —— 基礎埋置深度（ m），一般自室外度面標高算起；在填方平整地區(qū)，可自填土地面標高算起，但填土在上部結構施工完成時，應從天然地面標高算起，當采用獨立基礎或條形基礎時，應從室內地面標高算起。 工藝原理 水泥粉煤灰碎石樁復合地基是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結強度樁，通過在基礎和樁頂 之間設置一定厚度的褥墊層使得樁、樁間土共同承擔荷載，使樁、樁間土和褥墊層一起構成復合地基。密實法包括：真空預壓法、堆載預壓法和強夯法。以置換率 10%計，樁承擔荷載占總荷載的 40%—— 75% 復合地基承載力 加固粘性土復合地基承載力較小，一般為 —— 1倍 承載力提高幅度有較大的可調高 4倍或更高 變 形 減小地基變形的幅度按較小，總的變形量較大 增加樁長可有效地減小變形，總的變形量小 三軸應力曲線 應力應變曲線變化不呈直線關系，增加圍壓，破壞主應力差增大 應力應變曲線為直線關系，圍壓對應力應變曲線沒有多大影響 路堤的設計 我國秦 沈客運專線在過渡段大多采用級配碎石填筑，橋臺背后 2 m范圍內大型機械壓實困難的情況下，在級配碎石中加入 5％ 的水泥、使用小型機械進行夯實，實踐證明效果良好。水文地質條件變化較大、對穩(wěn)定產生影響或曾出現塌 陷的地段加固至穩(wěn)定深度范圍。加固深度需穿透松軟土層至硬層。深層攪拌樁復合地基加固中最小樁長不小于 4 m， 且嵌入硬土層不小于 ， 嵌入巖石全風化層不小于 。臺后過渡段設置鋼筋混凝土搭板可顯著改善路基與橋臺在抗垂直變形能力方面的巨大差異，有效實現路基與橋臺的剛度漸變。需進行堆載預壓，處理中地基的沉降值也較大，但處理費用相對較低。 參考 秦沈客運 專線大多數路橋過渡段采用在橋臺與路基填土問填筑倒梯形級配碎石的方式進行過渡，過渡段長度不小于 20m。 表 區(qū)域巖土物理力學性質指標表 巖性 天然含水量 W 天然重度 γ 天然孔隙比 e0 液限WL 塑限WP 液性指數IL 塑性指數IP 壓縮指數