【正文】 ，靠山側(cè)淺，谷中心深，具有較大的橫向坡，顆粒由山前到谷中心逐漸變細 我國各地成因不同的軟土都具有相似的特征，主要表現(xiàn)在： 1. 天然含水量高，孔隙比大。 軟土按其成因大致可分為海洋沿岸沉積和內(nèi)陸湖盆地沉積兩大類。 表 23 軟土類型及其物理學(xué)特征 習(xí)慣上常把淤泥、淤泥質(zhì)土、軟黏性土總稱為軟土，而把有機質(zhì)含量很高的泥炭、泥炭質(zhì)土總稱為泥沼。根據(jù)軟土的孔隙比及有機質(zhì)蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 含量，并結(jié)合其他指標，可以將其劃分為軟黏性土、淤泥質(zhì)土、淤泥、泥炭質(zhì)土及泥炭五種類型。 在軟土地基上修筑路基，若不加處理，往往會發(fā)生路基失穩(wěn)或過量沉陷，導(dǎo)致路基病害的產(chǎn)生，繼而影響列車正常運行。因此，對于每一工程必須進行綜合考慮，通過方案的比選，選擇一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟合理、施工可行的方案，既可以是單一的地基處理方法，也可以是多種方法的綜合處理。 類軟弱土地基，巖石地基基加固，建筑物糾偏等加固處理 上述表中的各類地基處理方法，均有各自的特點和作用機理，在不同的土類中產(chǎn)生不同的加固效果，并也存在著局限性。作為復(fù)合地基，可以提高地基承載力和減少變形；作為支擋結(jié)構(gòu)或防滲，可以用作基坑開挖時，重力式支擋結(jié)構(gòu)，或深基坑的止水帷幕。一般在保證地基穩(wěn)定的前提下，超載預(yù)壓方法的效果更好，特別是對降低地基次固結(jié)沉 降十分有效 淤泥質(zhì)粘性土和粉土 振 密 擠 密 強夯法 采用重量 100?400kN 的夯錘，從高處自由落下，在強烈的沖擊力和振動力作用下，地基土密實，可以提高承載力，減少沉降量 松散碎石土、砂土，低飽和度粉土和粘性土，濕陷性黃土、雜填土和素填土地基 振沖密實法 振沖器的強力振動，使得飽和砂層發(fā)生液化，砂粒重新排列，孔隙率降低；同時，利用振沖器的水平振沖力，回填碎石料使得砂層擠密，達到提高地基承載力，降低沉降的目的 粘粒含量少于 10%的疏松散砂土地基 擠密碎（砂）石樁法 施工方法與排水中的碎 （砂） 石樁相同，但是，沉管過程中的排土和振動作用，將樁柱體之間土體擠密，并形成碎 （砂） 石樁柱體復(fù)合地基，達到提高地基承載力和減小地基沉降的目的 松散砂土、雜填土、非飽和粘性土地基、黃土地基 土、灰土樁法 采用沉管等技術(shù)，在地基中成孔，回填土或灰土形成豎向加固體，施工過程中排土和振動作用，擠密土體，并形成復(fù)合地基，提高地基承載力，減小沉降量 地下水位以上的濕陷性黃土、雜填土、素填土地基 加 筋 加筋土法 在土體中加入起抗拉作用的筋材，例如土工合成材料、金屬材料等，通過筋土間作用，達到減小或抵抗土壓力；調(diào)整基底接觸應(yīng)力的目的。當天然土層的滲透性較低時，為了縮短滲透固結(jié)的時間，加速固結(jié)速率，可在地基中設(shè)置豎向排水通道，如砂井、排水板等。同時，砂、石柱體在軟粘土中形成排水通道，加速固結(jié) 一般軟土地基 石灰樁法 在軟弱土中成孔后，填入生石灰或其他混合料，形成豎向石灰樁柱體，通過生石灰的吸水膨脹、放熱以及離子交換作用改善樁柱體周圍土體的性質(zhì)，形成石灰樁復(fù)合地基，以提高地基承載力，減少沉降量 人工填土、軟土地基 EPS 輕填法 發(fā)泡聚苯乙烯 （ EPS） 重度只有土的 1/50?1/100，并具有較高的強度和低壓縮性，用于填土料，可有效減少作用于地基的荷載，且根據(jù)需要用于地基的淺層置換 軟弱土地基上的填方工程 排 水 固 結(jié) 加載預(yù)壓法 在預(yù)壓荷載作用下，通過一定的預(yù)壓時間，天然地基被壓縮、固結(jié)，地基土的強度提高，壓縮性降低。碎石樁柱體與樁間土形成復(fù)合地基，提高承載力，減少沉降量 松散粉土和人工填土、濕陷性黃土地基等 強夯置換法 采用強夯時，夯坑內(nèi)回填塊石、碎石擠淤置換的方法，形成碎石墩柱體，以提高地基承載力和減少沉降量。墊層可有效地擴散基底壓力，提高地基承載力和減少沉降量。 表 22 地基處理的主要方法、適用范圍和加固原理 分類 方法 加固原理 適用范圍 換土墊層法 采用開挖后換好土回填的方法；對于厚度較小的淤泥質(zhì)土層，亦可采用拋石擠淤法。此外，還有一些地基處理方法的加固機理以及計算方法目前還不是十分明確，尚需要進一步探討。 表 21 地基處理方法分類 物理處理 化學(xué)處理 熱學(xué)處理 置換 排水 擠密 加筋 攪拌 灌漿 熱加固 凍結(jié) 地基處理方法的嚴格分類是困難的，不少地基處理方法具有幾種不同的作用。 也不把它作為一種地基處理方法介紹。 地基處理的對象是軟弱地基和特殊土地基。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 地基處理的目的是利用換填、夯實、擠密、排水、膠結(jié)、加筋和熱學(xué)等方法對地基土進行加固，用以改良地基土的工程特性。 地基問題的處理恰當與否，關(guān)系到整個工程質(zhì)量、投資和進度。地基與建筑物的關(guān)系極為密切。 當建筑物的天然地基存在上述四類問題之一或其中幾個時，即須采用這種或那種地基處理措施以保證建筑物的安全與正常使用。 4. 地震、機器以及車輛的振動、波浪作用和爆破等動力荷載可能引起地基土，特別是飽和無粘性土的液化，失穩(wěn)和震陷等危害。濕陷性黃土遇水而發(fā)生劇烈的變形也可包括在這一類地基問題中。 當?shù)鼗谏喜拷Y(jié)構(gòu)的自重及外荷載作用下產(chǎn)生過大的變形時，會 影響結(jié)構(gòu)物的正常使用，特別是超過建筑物所能容許的不均勻沉降時，結(jié)構(gòu)可能開裂破壞。當?shù)鼗目辜魪姸炔蛔阋灾С猩喜拷Y(jié)構(gòu)的自重及外荷載時，地基就會產(chǎn)生局部或整體剪切破壞。因此地基處理的要求也就越來越迫切和廣泛。山區(qū)的土在某種條件下也可能是不良的土。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 第二 章 地基處理 第一節(jié) 概述 一、地基處理的目的和意義 我國地域遼闊，從沿海到內(nèi)地，由山區(qū)到平原，分布著多種多樣的地基土，其抗剪強度、壓縮性、以及透水性等因土的種類不同而可能有很大差別。 中間有車站，可參照車站 橫斷面 參考圖進行設(shè)計繪圖。 本設(shè)計段全為直線段， DK15+485～ +545 段為路塹，路塹邊坡高在 左右，邊坡穩(wěn)定，不用進行 穩(wěn)定性檢 算。也就是根據(jù)線路平面圖和線路縱斷面圖來確定是路堤還是路塹，進而確定填挖高度。 根據(jù)以上所講和有關(guān)規(guī)范規(guī)定 ， 初步確定了 線間距、路基面寬度、路肩寬度、邊坡坡度及基床填料。地表水、地下水無化學(xué)侵蝕。地下水為孔隙潛水及承壓水：孔隙潛水主要含水層為第四系全新統(tǒng)粉土層，水位埋深 0～ 米，為淺層地下水。 第三節(jié) 路基橫斷面初步設(shè)計 本 設(shè)計 段 范圍為 ：杭州南站 DK14+850～ DK16+； 地質(zhì)類型：軟土地質(zhì)； 地形地貌： 沖海積平原區(qū)，地勢平緩、開闊，地面標高一般約為 ，大部分被辟為旱地、 水塘、車站、道路及村莊，交通便利； 水文條件： DK16+070～ +155 段于線路左側(cè)有一水塘，塘深 ～ ，水深 ～，塘底淤泥厚 ～ ，塘埂高程為 。軌道及列車荷載換算的土柱高度及分布寬度如表18 所示。應(yīng)力擴散角與路基面相交的寬度視為分布寬度的矩形荷載。 ZK 標準活載如圖 12 所示。列車荷載和軌道荷載是確定路基本體 構(gòu)造要求的一個重要依據(jù)，其大小是按鐵路等級和道床結(jié)構(gòu)來確定的。 當并存的諸多因素均可誘發(fā)基床病害時，可采用上述措施的組合。當降水量大，同時基床土為親水性強的填料時，可在路基面鋪設(shè)不透水的土工膜或復(fù)合土工膜；當水源為地下水時，可在路基面鋪設(shè)透水的無紡?fù)凉た椢铮划敾餐翞檐浫跬翆?，可在基床表層鋪設(shè)土工格室。當基床上受水影響時，應(yīng)增設(shè)地面或地下排水設(shè)備，攔截、引排或降低、疏干基床范圍的水。 當基床土不能滿足規(guī)范的規(guī)定時，可采用換土或在土中加入石灰、水泥、砂、爐渣等摻合料的土質(zhì)改良措施。路塹基床表層和低路堤基床表層范圍內(nèi)天然地基土的密度不滿足規(guī)范的規(guī)定時，可采用重型碾壓機械進行碾壓。 表 17 無砟軌道路基 基床以下路堤填料及壓實標準 （三）基床加固措施 路基基床加固應(yīng)根據(jù)土質(zhì)及其密度、降水量、地下水類型及其埋藏深度、加固材料來源等，經(jīng)比選采用適宜的加固措施。 表 16 無砟軌道路基 基床底層填料及壓實標準 基床以下路堤宜選用 A、 B組填料和 C組碎石 、 礫石類填料 ， 其粒徑級配應(yīng)符合壓實性能要求 ； 當選用 C 組細粒土填料時 ， 應(yīng)根據(jù)填料性質(zhì)進行改良 。 基床底層應(yīng)采用 A、 B組填料或改良土 ， A、 B組填料粒徑級配應(yīng)符合壓實性能要求 ，寒冷地區(qū)凍結(jié)影響范圍填料應(yīng)符合防凍脹要求 。粒徑小于 的細顆粒的液限不大于 25%，塑性指數(shù)小于 6。 4. 在粒徑大于 30%。當不能滿足時，基床表層應(yīng)采用顆粒級配不同的雙層結(jié)構(gòu)，或在基床底層表面鋪設(shè)土工合成材料。其不均勻系數(shù) Cu 不得小于15， 以下顆粒質(zhì)量百分率不得大于 3%。 表 14 無砟軌道路基級配碎石 基床表層壓實標準 其材料規(guī)格應(yīng)符合下列要求： 1. 基床表層級配碎石材料由開山塊石、天然卵石或砂礫石經(jīng)破碎篩選而成。基床底層的頂部和基床以下填料部位的頂部應(yīng)設(shè) 4%的人字排水坡。 二、 高速鐵路 路基基床 （一）基床結(jié)構(gòu) 路基基床應(yīng)由基床表層和基床底層構(gòu)成?！毒咚勹F路設(shè)計暫行規(guī)定》中提出，當?shù)鼗己脮r，路堤邊坡坡度可按表 13 中的 采用。由于高速鐵路路基填料一般均采用較好的填料，因此世界各國的邊坡坡度都相當?shù)慕咏? 表 12 曲線地段路基面加寬（ m） 路基邊坡坡度取決于填土的性質(zhì)和所處的環(huán)境，如抗震、防洪等。 表 11 直線地段路基面寬度 軌道類型 設(shè)計最高速度（ km/h） 線間距 （ m） 路基面寬度 單線 （ m） 雙線 （ m） 有砟軌道 300～ 350 無砟軌道 300 350 由于該路基屬于無砟軌道路基，且該段屬于車站，所以路基面寬度不應(yīng)小于 ，即設(shè)計為 。有時為了滿足高速鐵路對路肩寬度的要求及施工實際情況，適當加大路肩寬度是必要的。 我國高速鐵路線間距根據(jù)所采用機車車輛類型、運行速度等因素通過實驗確定為。 路基面寬度與鐵路等級、軌道類型、道床厚度、填料性質(zhì)及路肩寬度等因素有關(guān)。 路基面寬度等于道床坡度角間所占用的路基寬度再加上兩側(cè)的路肩寬度。 高速鐵路一般為雙線，其路基面形狀為三角形。 第二節(jié) 路基面及基床 一、 高速鐵路 路基面 路基面是路基本體中實現(xiàn)軌道鋪設(shè)和列車運行以及進行線路養(yǎng)護維修等構(gòu)筑的工作面。 高速鐵路要為列車的高速行駛提供一個高平順性和穩(wěn)定性的軌下基礎(chǔ)，而路基作為軌道結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，必須具有強度高、剛性大、穩(wěn)定性和耐久性好 。 路基加固設(shè)備是用以加固路基本體或地基的工程設(shè)施，在路基工程中，有護堤、擋土墻、支垛、抗滑樁 及其他地基加固措施等。其種類很多，類型各異。地下排水設(shè)備用以攔截、疏導(dǎo)地下水和降低地下 水位，以改善地基土和路基邊坡的工作條件，防止或避免地下水對地基和路基體的有害影響。 路基的排水設(shè)備分地面排水設(shè)備和地下排水設(shè)備兩種。 （二）路基設(shè)備 路基設(shè)備是路基的組成部分，是為確保路基體的穩(wěn)固性而采用的必要的經(jīng)濟合理的附屬工程措施。 5. 基底 基底即為路堤的地基。邊坡與路基頂面的交點稱為頂肩。其狀態(tài)直接影響到列車運行的平穩(wěn)和速度的提高。在線路設(shè)計中，路基的設(shè)計高程以路肩邊緣的高程表示，稱為路肩高程。 在路堤中路面即為路堤堤身的頂面；在路塹中，路基面即為塹體開挖后形成的構(gòu)造面。在路基橫斷面中， 路基本體由路基頂面、路肩、基床、邊坡、基底幾部分構(gòu)成。 (a) 路堤 斷面 (b) 路塹斷面 (c) 半路堤斷面 (d) 半路堤半路塹斷面 (e) 半路塹斷面 (f) 不填不挖路基 斷面 圖 11 路基橫斷面形式 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 二、路基橫斷面基本構(gòu)造 相對普通鐵路路基來說，高速鐵路運行速度快、技術(shù)標準高，對路基的要求更加嚴格，控制路基變形和沉降已經(jīng)成為高速鐵路路基的最重要的特點，同普通鐵路一樣，高速鐵路路基同樣有路堤、路塹、半路堤、半路塹、半路堤半路塹、不填不挖路基等幾種形式，而且高速 鐵路路基由路基本體和路基設(shè)備兩部分組成。而這些要求的實現(xiàn)，又主要是通過垂直于線路中心線的路基橫斷面設(shè)計來實現(xiàn)的。 另外，做好綜合排水設(shè)計，形成完整的排水系統(tǒng)；應(yīng)符合環(huán)保要求，減少棄土侵占耕地，防止水土流失和淤塞河道；通過特殊地質(zhì)﹑水位條件地帶的路基，做好現(xiàn)場調(diào)查研究，并結(jié)合當?shù)貙嶋H情況，進行特別設(shè)計。 路基壓實標準要求主要考慮 — 對路基不同結(jié)構(gòu)部位的填筑材料提出的壓實標準，如壓實系數(shù) K﹑地基系數(shù) K30﹑孔隙率 n 及剛度值 Kd 等。 路基結(jié)構(gòu)形式及尺寸要求主要考慮 — 路基表層﹑路基底層﹑路基本體﹑路肩等部分組成的路基斷面形式，路基結(jié)構(gòu)厚度﹑路基寬度及邊坡坡度等尺寸。 四、 客運專線路基設(shè)計原則 首先，客運專線路基是一種土工結(jié)構(gòu)物，其設(shè)計應(yīng)根據(jù)其使用要求和當?shù)刈匀粭l件蘭州