4.2.2 路基沉降监测的技术要求 ........................................................................... 42 4.3 合理选择观测设备。 .......................................................................................... 43 4.4 观测元件埋设说明 .............................................................................................. 43 4.5 沉降观测操作要求 .............................................................................................. 44 4.6 沉降观测时间、频率 .......................................................................................... 44 4.7 沉降观测资料的应用 .......................................................................................... 45 第5章 结论与展望 ........................................................................................................... 47 5.1 结论 ...................................................................................................................... 47 5.2 展望 ...................................................................................................................... 47 参考文献 ............................................................................................................................. 48 致谢 ..................................................................................................................................... 49 第1章 绪论 1.1 选题背景及意义 我国幅员辽阔，铁路经过的地区比较复杂，路基作为铁路的重要组成部分，是承受轨道结构重量和列车荷载及各种附加力的基础，路基本体必须有足够的强度和一定范围内的变形，所以作为承载高速铁路的基础—路基的设计得到越来越广泛的重视，把路基作为土工结构物来设计的理念在路基设计中逐步得到体现,在一般情况下，路基给工程带来的主要难题是沉降变形及其各种处理措施条件下的固结问题，所以路基沉降变形问题是高速铁路设计中所要考虑的主要控制因素。 为了确保列车安全、平稳运行，路基必须具有强度高，刚度大、稳定性、耐久性好，不易变形等优良特性。随着我国既有线大面积提速改造及快速铁路、高速铁路的修建，如何解决路基沉降这个屡屡出现的问题就被提上日程。 1.2 我国铁路路基现状 长期以来，我国新建铁路没有把路基当成土工结构来对待，而普遍冠名为土石方。在“重桥隧，轻路基，重土石方数量，轻质量”的倾向下，路基翻浆冒泥、下沉、边坡坍滑、滑坡等病害经常发生，使新建铁路交付运营多年仍不能达到设计速度与质量，经济效益与社会效益较差。 运营铁路路基技术状态不佳，强度低，稳定性差，严重威胁铁路运输和安全，已成为铁路运输的主要薄弱环节。如今，全国铁路网已相继完成四次提速，开发了一批最高运行速度为140～160KM(或压实系数K)，变形模量四项指标。空隙率n是土体中空隙体积与土的三相体积的比值，而压实系数K是指工地碾压时达到的干容重与相应的击实试验得到的最大干容重之比，即相对理论压实的比例，均反映土体的松密程度；地基系数：是表示土体表面在平面压力作用下产生的可压缩性的大小，是我国原有铁路规范对路基压实质量的强度检测指标；变形模量是通过圆形承载板和加载装置对地面进行第一次加载和卸载后，再进行第二次加载，测得的应力—位移曲线上0.3与0.7之间的位移割线斜率确定，用来分析土体的变形性质和承载能力；动态变形模量是指 土体在一定大小的竖向冲击力和冲击时间作用下抵抗变形能力的参数，可直接用于评判路基的压实质量。 虽然地基系数值是反映路基土强度及变形关系的参数，但试验的荷载—沉降曲线是一次加载得出的，其沉降包括了填料的弹性变形和塑性变形。计算变形模量的荷载-沉降曲线是在逐级加载后，逐级卸载，再二次加载得出，可认为其沉降(变形)消除了填料的塑性变形，测试结果离散性小，更能反映路基土的真实强度，比地基系数更科学、更合理。静态变形模量和地基系数都是采用小于300mm的静态平板载荷试验仪，通过在压实填土表面做静压试验测得，二者反映的都是静态应力作用下土体抵抗变形的能力，而铁路路基承受的是列车运行时产生的动荷载，采用可以有效地反映列车在高速运行条件下产生的动应力对路基的真实作用状况，是客运专线路基质量检测的发展方向。表2-2是客运专线路基填筑质量检测参数、：与三项指标的对比情况。 表2-2、与三项指标的对比 项目 载荷板直径 预加载 与地面接触耦合 加载等级 项目 300㎜ 0.01MPa（以前0.035MPa） 一般 0.04MPa 当1min 的沉降量不大于该级荷载沉降量的1% 时加下一级荷载 总沉降量超过1.25㎜ 或荷载强度超过估计的现场实际最大接触压力，或达到地基屈服点 0.5MPa 或沉降大于5㎜ 300㎜ 第二次加载 好 不少于6级 120s 后加下一级荷载 300㎜ 三次冲击荷载 差 动态施加脉冲宽度18ms 加载控制 最大荷载或终止试验加载的标准 7.07KN 计算公式 为曲线上s=1.25㎜所对应的荷载 Ev2=0.225（+) 为最大平均标准应力，,为待定系数 =22.5s,s为实测荷载板下沉幅值 3.4.6 客运专线无砟轨道路基沉降的控制要求 3.4.7 沉降控制标准 客运专线路基作为无砟轨道结构的基础，对路基的沉降变形非常敏感，要求沉降控制在非常小的范围内。我国拟建的客运专线无砟轨道在汲取国外沉降控制经验的基础上，围绕线路运营、结构允许变形，从路基竣工后扣件可调整的总沉降量，20m结构长度范围内的不均匀沉降、路基与桥涵之间差异沉降形成的错台，以及轨道结构单元之间形成的折角等多方面对路基变形都作出了严格规定，如表2-3、表2-4。 表2-3 工后沉降及沉降差控制标准 一般情况允许工后沉降 ㎜ 均匀地基长20m 允许工后沉降 不均匀沉降 30㎜ 错台差异沉降 5mm 折角 表2-4 路基工后沉降控制标准 设计速度km·h 250 300350 250 300 350 -1轨道结构类型 有砟轨道 有砟轨道 无砟轨道 一般地段工后沉降量mm 过渡段工后沉降量mm 沉降速率(mma) 100 50 30 50 30 20 工后沉降≯l5mm；长度大于20m沉降比较均匀路基，工后沉降量≯30mm，且Rsh≥0.4Vsj 。 路桥、路隧间差异沉降≯5 m，折角≯11000 3.4.8 客运专线无砟轨道路基的填料要求 针对快速铁路对填料及压实标准的高要求，一方面要在施工中积累资料，同时需要开展大量的室内外试验研究工作，研究制定填料适用性试验方法与判别标准，建立一套适合我国地域特点，适用于路基设计，施工的填料分类。 由于地域不同，路基填料也千差万别，这就要求在勘测设计阶段和施工前对土源进行详细判别。工程实践表明，采用优质的填料可以减少路基的后期沉降，且有较高的安全储备，能保证路基稳定。国内外对高速铁路的路基沉降观测结果也表明，采用级配良好的粗颗粒填料可大大减少路堤的后期沉降，因此，只要能满足上述要求者才可作为高速铁路路堤填料。铁路路基填料的分类主要依据土类和小于0.075mm细颗粒含量两个指标来划分的，并考虑与压实要求相关性质和适用条件分成A、B、C、D、E五个组，如表2－1所示。其中，D组为高液限粉土、粉质粘土、粘土，很少用作填料：E组为有机土类，不能作为填料。 2-1 我国铁路路基填料分类组别