【正文】 ), 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(jīng)濟(jì)研究 ), 2021,(02) [18] 吳澄清 . 路橋過渡段施工技術(shù)分析 [J]. 中國高新技術(shù)企業(yè) , 2021,(22) 11 研究方案： 一 、工程概況 京滬高速鐵路設(shè)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(nèi)。搭板可水平放置，以可傾斜放置。 級配粗粒料填筑法。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。 3． 撰寫開題報告 在文獻(xiàn)綜述的基礎(chǔ)上，寫出畢業(yè)設(shè)計的主要設(shè)計內(nèi)容、擬采用的設(shè)計理論及時間進(jìn)程。 路橋過渡段地基處理設(shè)計； 承載力驗算 過渡段路堤的設(shè)計 提交設(shè)計圖紙： 過渡段縱斷面圖、地基處理設(shè)計圖、 工程數(shù)量匯總表 等 。 3) 過渡段路堤的設(shè)計 ①過渡段路堤結(jié)構(gòu)形式的設(shè)計； ②基床表層的設(shè)計； 5. 繪制 設(shè)計圖紙： 過渡段縱斷面圖、地基處理設(shè)計圖、 工程數(shù)量匯總表 等 。 施工方面：壓實度達(dá)不到設(shè)計要求，在施工過程中，由于路橋過渡段的位置特殊，壓路機(jī)難以碾壓到位，導(dǎo)致橋臺后的填料不易壓實，造成部分填土下沉；橋頭路堤地基處理不徹底，橋頭路堤及錐坡一般位于天然地基上。該方法是各國高速鐵路設(shè)計規(guī)范推薦的減少路橋問沉降差的處理方法。由于橋臺基礎(chǔ)和臺后路基土體的工后沉降差， 使得搭板竣工是會發(fā)生縱坡變化。 水文地質(zhì)特征：地下水為第四系孔隙潛水，地下水埋深 。 路堤的設(shè)計 基床以下路堤應(yīng)有選 A、 B組填料和 C組碎石、礫石類填料。在路基與橋涵等構(gòu)造物連接處，由于路基與構(gòu) 造物的剛度差別較大，必將引起軌道的不平順；加之它們產(chǎn)生的沉降不均勻，在連接處極易產(chǎn)生變形差?！惰F路“十一五”規(guī)劃》提出期間將建設(shè)新線 17000公里，其中客運(yùn)專線 7000公里， 2021年全國鐵路營業(yè)里程達(dá)到 9萬公里以上 ，快速客運(yùn)網(wǎng)規(guī)模達(dá)到 2萬公里以上。 所以地基工后沉降是地基造成橋頭跳車的成因 。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(dǎo)致運(yùn)行后的初期沉降變形較大：施工質(zhì)量問題與施工管理問題也是造成過渡段沉降的常見原因。 橋上是有碴軌道還是無碴軌道 ， 路橋過渡區(qū)段內(nèi)軌枕墊剛度匹配與否都與傳遞到路基及橋頭上的沖擊作用力的大小有關(guān) 。減小路基變形。減小地基處理范圍以及縮短施工工期。填筑施工在橋臺施工完成后盡快進(jìn)行，對于地基處理的工點，更應(yīng)優(yōu)先安排施工， 以達(dá)到減小工后沉降量的目的。 如下圖： 圖 秦沈線級配碎石填筑過渡段示意圖 27 所以本設(shè)計采用摻 5%水泥的級配碎石進(jìn)行填筑 ，斷面形式采用倒梯形， 示意圖如下： 圖 路橋過渡段斷面示意圖 過渡段基本尺寸的確定： 采用沿線路縱向倒梯形過渡，過 渡段的長度按下式確定： ( ) , 20L a H h n L m? ? ? ? 且 一 般 不 小 于 式中 L—— 過渡段的長度（ m）； H—— 臺后路堤高度 （ m）； h—— 基床表層厚度（ m）； a— — 常數(shù) 35m； n—— 常數(shù) 25 路堤中心最大填高 H= ； a取 5米 ； n取 4； 經(jīng)計算 L=，取 33米 。對軟土、松軟土地基地段更應(yīng)加強(qiáng)鋼筋混凝土搭板的設(shè)置與研究。樁長和間距及布置形式根據(jù)計算確定。碎石級配范圍可執(zhí)行我國《 300～ 350公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定》中的要求。無論樁端落在一般土層還是堅硬土層 (樁端持力層宜選用承載力相對較高的土層 )，均可保證樁間土始終參與工作。 74 , 60 , 18 50s s pl m l m q k P a q k P a q k P a? ? ? ? ? 2 ( 74 3 60 15 72 4) 1850 k N? ? ? ? ? ? ? ? ? ? kN? 樁身強(qiáng)度： 樁頂應(yīng)力為 21 4 0 1 .4 2 7 1 4 1 /0 .1 9 6 2 5ap pR k N mA? ? ? ? 樁體試塊抗壓強(qiáng)度平均值應(yīng)滿足 3 pf MP a??? 所以，取 CFG 樁樁體強(qiáng)度等級為 C25。 ： （ 1） 振動沉管灌注成樁 就目前國內(nèi)情況，振動沉管灌注成樁用的比較多，這主要是由于振動打樁機(jī)施工效率高，造價相對較低。 對擠密效果好的土，比如飽和松散的粉土，打樁振動會引起地表的下沉，樁頂一般 不會上升，斷樁可能性小，當(dāng)發(fā)現(xiàn)樁頂向上的位移過大時，樁可能發(fā)生斷開。 施工前的工藝試驗主要是考察設(shè)計的施打順序和樁距能否保證樁身質(zhì)量。基礎(chǔ)形式有條形基礎(chǔ)、獨立基礎(chǔ)，也有箱型基礎(chǔ)、筏 板 基礎(chǔ)；處理的土類有濱海一帶的軟土，也有承載力在 200KPa左右的較好的土。樁徑過小，施工質(zhì)量不容易控制，樁徑過大需要加大褥墊層厚度，才能保證樁間土共同承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載。 擬采用 CFG樁復(fù)合地基處理地基， CFG樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。 CFG樁較普通碎石樁可以提供更高的承載力，而且對 變形的控制效果更佳。樁徑采用 ～ ， 樁長和間距及布置形式根據(jù)計算確定。通常情況下由于路拱的作用，路基表面的降水會橫向排除；但當(dāng)雨量充足、連續(xù)降雨或上部積雪反復(fù)融化時，會導(dǎo)致水分連續(xù)補(bǔ)給，基床內(nèi)的含水量會不斷增加，易造成基床病害，試驗表明級配碎石在浸水時 K30值會下降 24％。 26 圖 過渡段斷面圖（（ a）正梯形斷面（ b）倒梯形斷面） 過渡段的設(shè)計 過渡段的設(shè)計目的在于有效減小路基與不同工程類型之間的差異沉降 ， 實現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)之間剛度的平順過渡 ， 特殊條件下用于維持軌道結(jié)構(gòu)的縱向穩(wěn)定。過渡段與鄰接路基要同步填筑，選用大噸位振動壓路機(jī)作為壓實主要設(shè)備，為保證靠近橋臺部位及邊角部位的壓實效果，輔以小型手扶式振動壓路機(jī)、手扶式振動沖擊夯進(jìn)行壓實。 （ 5） 輕型材料填筑法：由于級配粗粒料含量相度較大，容易引起地基的過大沉降。由于材料性質(zhì)可靠、易控制，在較高的壓實情況下， 能保證該部位剛度與變形的均勻過渡。 路基與橋墩相比 ， 路橋過渡區(qū)段橋臺的水平穩(wěn)定性更處于不利的位置 。如果在填土前不作處理或處理不徹底，在路堤土的重力作用下將產(chǎn)生較大變形，特別當(dāng)路堤較高及原有地基軟弱表層清理不徹底時變形更大。 在軟土基上路橋過渡段的路和橋的工后沉降量是不同的 ， 在路基過渡處必然有沉降差 。 隨著我國經(jīng)濟(jì)政策的調(diào)整，鐵路建設(shè)迎來了新的發(fā)展期。排水坡度及其他尺寸可按照 《 鐵路路基設(shè)計規(guī)范 》中的相關(guān)規(guī)定處理。 （ 2）樁徑 d 一般設(shè)計樁為 350600mm，取 500mm （ 3）樁間距 s 一般樁間距 s=（ 3~5） d， 需根據(jù)承載力和置換率確定。 臺背路堤填筑前的排水施工： 臺背路堤的施工應(yīng)按《 鐵路 路排水設(shè)計規(guī)范》要求，充分注意填土的排水，防止水對填土的浸泡和沖刷，可以通過設(shè)置橫向泄水管和盲溝． 使施工填土不至于被浸泡而滿足填筑壓實度的要求， 通過多年施工發(fā)現(xiàn)可以取得良好的施工效果?？衫娩摻罨炷链畎宓目箯潉偠葋碓龃筌?道的剛度。具體的處理方法有級配粗粒 7 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。要改善二者的剛度差，使橋臺 路基的剛度均勻漸變。 2．外文翻譯 由學(xué)生查閱一篇與設(shè)計題目相關(guān)的外文文獻(xiàn)并進(jìn)行翻譯，要求原文字符不少于 40000 個。 二、工程概況 京滬高速鐵路設(shè)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(nèi)。 6．整理設(shè)計成果并撰寫論文，分節(jié)編寫（ 論文初稿應(yīng)在答辯前二周由導(dǎo)師 4 審查） 參考資料推薦： [1]《 建筑地基處理技術(shù)規(guī)范 》 JGJ792021； [2]《新建時速 300~350 公里客運(yùn)專線鐵路設(shè)計暫行規(guī)定 (上、下 )》，鐵建設(shè)（ 2021） 47 號； [3]《鐵路路基設(shè)計規(guī)范 》 TB100012021； [4]《鐵路 工程抗震設(shè)計規(guī)范》 GB501112021； [5]閆明禮，張東剛， CFG 樁復(fù)合地基技術(shù)及工程實踐 [M]，北京：中國水利水電出版社， 2021； [6] 劉建坤，曾巧鈴，侯永峰等，《路基工程》，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2021； [7] 王炳龍等，高速鐵路路基工程 [M]，北京：中國鐵道出版社， 2021； [8] 宮全美，鐵路路基工程 [M]，北京：中國鐵道出版社， 2021。如果在填土前不作處理或處理不徹底，在路堤土的重力作用下將產(chǎn)生較大變形，特別當(dāng)路堤較高及原有地基軟弱表層清理不徹底時變形更大。該方法設(shè)計意圖明確。實測資料表明，其變化值的大小是從分發(fā)揮搭板作用，改善橋頭行車舒適性的重要控制指標(biāo)。地震加速度為 （地震的基本裂度為 VIII 度）。 日本、法國、德國通常采用級配碎石或級配砂礫石中加入 3％左右的水泥進(jìn)行過渡段填筑。為此應(yīng)在路基與橫向構(gòu)造物間設(shè)置一定的過渡區(qū)域即過渡段，以使軌道結(jié)構(gòu)剛度均勻變化，最大限度地減小路基與構(gòu)造物間的變形差，以達(dá)到保證列車安全、平穩(wěn)、旅客舒適的目的。 京滬高速鐵路全長 1318km，正線設(shè)計時速 300km/h，基礎(chǔ)設(shè)施按 350km/h考慮 (含站內(nèi)正線 )，采用無砟軌道并一次鋪設(shè)跨區(qū)間無縫線路。 （ 2） 橋臺后填料的成因 橋臺后路堤填料一般全是用的填土 。 施工時對工期和工序安排不當(dāng) ， 以致使路橋過渡區(qū)段的填土碾壓工作安排在施工的工期的尾部 ， 被迫趕工期 ， 不能夠很好地控制填土壓實質(zhì)量 ， 使得填土本身出現(xiàn)沉降變形 。 、 路橋過渡段的技術(shù)處理措施 由于路橋過渡段產(chǎn)生原因各有不同。通過調(diào)整拉筋材料的布置間距和位置，可將橋背路基與橋梁交界處的臺階式跳躍沉降變成連續(xù)斜坡式沉降，能方便的達(dá)到市路橋過渡段 平順的目的。常用的輕型材料有 EPS(聚苯乙烯泡沫塑料 ) 、人工氣泡混合土 (泡沫水泥砂漿 )、火山灰、粉煤灰等。填筑時按試驗得出的分層厚度進(jìn)行攤鋪與碾壓，可采用在橋臺背畫線標(biāo)注等辦法控制好分層厚度。采用摻 5%水泥的級配碎石填筑路堤， 基床表層厚度 ，底層厚度為 。 地基的 加固 處理 沉降變形控制是高速鐵路路基工程設(shè)計的核心問 題 ， 而沉降控制主要是控制地基部分的工后沉降和不均勻沉降。 （ 4） 黃土地基 黃土路基地基按全部消除濕陷性原則進(jìn)行設(shè)計。 路基排水 路 基面排水設(shè)計應(yīng)結(jié)合電纜槽、接觸網(wǎng)支柱、聲屏障等具體工程條件，適當(dāng)加強(qiáng)路基排水設(shè)施。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大，樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載，使復(fù)合地基承載力提高，變形減小。 樁間距的確定 根據(jù)已經(jīng)計算得到的天然地基承載力 akf 、確定單樁承載力 aR 和計算復(fù)合地基承載力特征值 spkf 。這種施工方法適用于無堅硬土層和密實砂層的地質(zhì)條件，以及對振動噪音限制不嚴(yán)格的場地。若向上的唯一不超過 1cm，斷樁的可能性很小。 （ 5） 確定施打順序； （ 6） 復(fù)合測量基線，水準(zhǔn)點及樁位、 樁的軸線定位點，檢查施工場地所設(shè)的水準(zhǔn)點是否會受施工影響； （ 7） 振動沉管機(jī)沉管表面應(yīng)有明顯的進(jìn)尺標(biāo)記，并以 m為單位。 CFG的 樁施工 經(jīng)過十多年的研究應(yīng)用， CFG樁 已在我國北京、天津、河南、河北、山西、山東等多個省市、自治區(qū)的工業(yè)與民用建筑、高聳建筑物、多層建筑、高層建筑中得到廣泛應(yīng)用。（ 經(jīng)過驗算比選 取 22m，以下取 22m進(jìn)行計算） 樁徑的確定 CFG 樁樁徑一般根據(jù)經(jīng)驗宜取 350～ 600mm。 復(fù)合地基法包括：振沖碎石樁復(fù)合地基，干振碎石復(fù)合地基，土樁復(fù)合地基，灰土樁復(fù)合地基，石灰樁復(fù)合地基，深層攪拌水泥土復(fù)合地基，粉噴水泥土復(fù)合地基，夯實水泥土復(fù)合地基，水泥粉煤灰碎石樁復(fù)合地基（即 CFG樁復(fù)合地基）。 CFG樁是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。 ③ 厚層、深厚層軟土地基一般采用 CFG樁網(wǎng)或樁筏復(fù)合地基加固、管樁樁網(wǎng)或樁筏復(fù)合地基加固、樁筏基礎(chǔ) (車站咽喉區(qū)及正 線低路堤 ) 及聯(lián)合堆載預(yù)壓等措施。 過渡段基床裹層設(shè)置專門防水層 我國秦沈客運(yùn)專線路基試驗研究表明，級配碎石是一種有限阻水能力的材料。不管正梯形還是倒梯形，當(dāng)構(gòu)造物較高或路堤填土較高時，過渡段地基系數(shù) K均不易檢測，如條件允許最好安排路堤 與過渡段同時施工，效果最佳。采用級配碎石填筑過渡段時，要注意以下事項 : （ 1） 壓實機(jī)具的選擇。當(dāng)大板縱坡變化值在 1～ 4%以下時，不會影響行車舒適度。是通過使用級配 粗粒料來減小路基自身的壓縮性。 路橋過渡區(qū)段由于其剛性不同 ， 自重不同 ， 強(qiáng)度不同 ， 在外力作用下又是應(yīng)力集中的區(qū)域 ， 因此是影響線路運(yùn)營的薄弱環(huán)節(jié) 。 施工方面：壓實度達(dá)不到設(shè)計要求，在施工過程中， 由于路橋過渡段的位 22 置特殊，壓路機(jī)難以碾壓到位，導(dǎo)致橋臺后的填料不易壓實，造成部分填土下沉；橋頭路堤地基處理不徹底，橋頭路堤及錐坡一般位于天然地基上。 路橋過渡段存在著程度不等的跳車現(xiàn)象 ， 而產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因 有以下幾個方面 ： （ 1） 地基條件原因