第一篇:铁路工程施工路基沉降控制研究论文
摘要:铁路工程施工是一个很大的工程项目,其中包含了很多的重要的内容,而路基的沉降控制是整个铁路工程的关键,因路基沉降的控制是整个铁路工程的基础,只有使路基沉降系数处于合理的范围中,才能保证行车的安全。在实际的铁路工程的施工过程中路基沉降的控制也一直是比较困难的工作,铁路工程的设计人员和施工人员必须根据具体的施工需求,合理的运用科学的控制技术,并且加强铁路工程的施工过程的监测工作。本文中主要对铁路工程施工路基沉降控制工作中出现的问题进行研究,希望能够给相关工作人员提供有价值的参考。
关键词:铁路工程施工;路基;沉降控制;变形监测
随着近年来我国铁路和高铁建设技术的不断发展及改进,我国铁路工程已经达到了世界的领先水平。但铁路工程的施工过程路基沉降的控制仍旧是最困难的工作,其原因就在于铁路路基建设会在很大程度上受到自然地理条件和施工人员的工作素质的影响。所以,在注重优化铁路工程的设计与管理的同时也要加强对施工人员的培训,及时解决施工过程中的具体问题,增强施工工程的稳定性的安全性。
1铁路工程施工路基沉降控制的重要意义
1.1有助于提高铁路工程质量
铁路工程的质量检测工作是由许多的部分组成的,但是路基沉降系数一直是重中之重,因为火车自身的重量加上承载的货物的重量就非常的惊人,所以路基的稳定性就显得格外的重要。一旦路基出现了一定程度的沉降,其所带来的后果将无法想象,不仅会造成巨大的经济损失,同时也可能带来重大的人员伤亡,并且铁路工程出现路基的沉降将会给后期的维修和养护工作带来了巨大的困难。所以,铁路工程的设计人员和施工人员要结合具体的施工中出现的问题,不断地运用科学的方法解决问题,提高铁路工程的质量水准。图1为铁路沉降后的修复,耗费了大量的人力、物力、财力资源。
1.2有助于确保行车安全性
铁路施工的过程中,施工人员科学合理地控制路基的沉降问题能够保证路基的稳定性和安全性,将会提高整个铁路的稳定性和使用的效益。同时列车的安全性也得到了保证,减少了出现事故的出现概率。
1.3有助于增加施工效益
铁路工程施工路基沉降控制不仅可以保证整体工程的质量和安全性,同时也能保证整个铁路工程的施工效益。因为铁路工程的施工一直都是施工的耗时长和规摸大的国家级的工程。一旦路基沉降的问题没有得到合理的控制,超出了科学的范围,则必将导致整个铁路工程无法通过审核,后期则必须进返工,不仅会延长完工的时间,也会增加额外的成本,后期也会给维护和保养带来困难。因此,路基沉降的合理控制十分的重要,可以从一定程度上提升资金的利用率,实现经济效益的提升。
2铁路工程施工路基沉降控制的要点
2.1提前谋划,合理组织施工
在铁路工程的具体施工之前就应该综合的考虑施工的时间,具体的施工材料的挑选、季节性施工的影响和对整个铁路施工的路线的设计,并要实地的考察当地的自然地理的情况,具体分析、综合考虑各个部分,制定合理的铁路工程的施工方案。例如在云贵川高原地带或雨季施工,就要优先的考虑的桥涵的安排工作和排水系统,优先对不同地区的土质要进行预先的考察和分析,松软土质和雨季的泥泞的土质都要进行不同地基处理措施,确保不同的土质施工后的地基沉降系数在合理的范围。
2.2重视不良地质处理和实验检测
因为铁路通过的区域较广,不可避免地会遇到各种各样的地质情况,所以铁路的施工人员应该在施工之前对地质情况进行科学合理的勘测,为后期的具体施工提供数据支持。后期的地基的建设和控制工作完全要根据不同的地质来开展,以提高铁路工程的整体的质量和稳定性。勘测人员应该对不同的土质地基类型进行全面的勘测,以保证勘测数据的真实性和可靠性。若是土质的深度和牢固程度出现了很大的问题,不符合施工的具体要求,须要及时的向相关的管理单位进行反馈,必要时要重新的设计施工的方案。在地基的施工的过程中要不断的进行预实验,以确保施工的材料和当地的地质的承载能力符合施工的设计要求。此外,在路基填筑之前,各种填料均应进行现场填工艺试验,以确定不同压实机械、不同填料、不同部位的施工方法和工艺参数,确定出最适合当地地质的铁路地基建设的方案。
2.3合理组织路基工程设计和现场施工
将整个铁路工程的设计过程和现场施工过程有机的结合起来是地基沉降控制工作的前提。设计工作人员进行设计时应与现场的施工人员进行探讨,结合具体的情况不断的调整设计,保证设计的科学合理性。例如路基的建设工程和山体中的隧道的连接处极易因其地质和沉降变形不一致,增加施工的难度,因此设计和管理人员应该结合现场的情况对过渡段进行合理的施工设计,并根据不同的地质来提高填料的使用质量,在保证合理的路基沉降系数的基础之上指导施工人员进行施工,减少施工人员不必要的施工压力。要结合现场的具体施工的自然环境,尽量避免在雨季进行施工,确保在旱季进行关键地段的施工,并且优先的进行全面的勘探工作,保证其各种的地质要求均能满住施工的要求。若必须要在雨季进行施工,就必须优先的保证排水系统能承担好排水的工作,减少因雨季土质松软和积水的问题而影响力施工的进度。在进行架桥施工过程中,要全面考虑地基条件和当地的环境问题,设计好合理的施工的方案,尽量保证路基的施工可以连续进行,提高现场铁路施工的效率和效益,同时也要重视到高架桥上的排水问题和施工人员的工作安全性。在整个施工的过程中要不断地和其他的施工部分进行联系,以保证综合的安排与合理的规划,避免给在最后的过渡段和结合段带来不必要的问题。在整个路基施工的构成中,只有设计和现场的施工能完美的结合,统筹实际施工情况进行有序安排和合理规划,才能保障路基工程施工质量。
2.4合理的进行施工过程中和后期的路基检测工作
在铁路的施工过程中建立完善的监测系统是必不可少的,也是整个铁路建设质量的保证。检测系统不仅可以对施工中出现的各种问题进行及时的反馈,同时也能提供全面的数据信息,为设计人员对施工进行合理的设计提供了科学的依据,保证了铁路工程中地基沉降系数的及时性和正确性。以下对检测工作的内容进行具体的分析,首先建立检测系统可以全面并且准确的反应各种施工的信息,其次也可以对各种地质进行沉降系数、沉降量和当地的环境的影响的测定,同时也能对已经施工完成的部分的地基沉降系数进行准确的测定,为施工人员提供了具体的数据,使工作人员准确了解造成地基沉降的具体原因。最后在铁路工程建设完工后也能为管理和维护的工作人员提供长时间的地基沉降系数的数据支撑,为后期开展工作打下基础。因此,在实际建筑工程中只有根据现场具体的检测数据资料信息,并且更具数据改善和加强动态设计工作,才能从根本上保确保路基沉降控制作的有效性。图2为铁路测量机械。
3结语
总而言之,路基沉降控制是铁路工程质量控制的重要内容,地基的建设是整个铁路工程建设的基础,也只有使地基沉降得到合理的控制才能确保工程质量,促进列车安全运行。因此,在今后的铁路建设的施工中,要有机结合工程实际情况,综合采取切实有效的对策,确保工程质量,提高路基沉降控制水平,从而为列车的安全运行提供保障。
参考文献
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[3]王海江.青藏铁路工程施工中注意的几个问题[J].铁道通信信号,2004(03)
第二篇:路基沉降控制措施
浅议公路路基不均匀沉降病害分析及处理措施
公路路基不均匀沉降对路面结构、路面性能和路面寿命有着重要影响, 是道路工程中的重要究课题之一。我国公路建设中的不均匀沉降现象非常普遍。有文献指出,某高速公路经实地调查发现,线路纵向路基沉降的变异系数最高达 67.4 %。
在公路工程施工中,很多情况下都可能造成路基的不均匀沉降:如软土地基继续沉降产生的路面沉陷或桥头跳车;路基压实度不够导致路基路面局部沉陷变形或纵向裂缝;基层质量不好造成的块状裂缝或网裂。公路工程中,填挖过渡段是不均匀沉降的多发地段。纵向路基产生不均匀沉降, 会导致路面产生波浪式的不平整,在行车荷载作用下可能使路面产生应力重分布和应力集中, 从而使路基路面发生结构性破坏。现行沥青路面多采用波密斯特(Bur m ister)线弹性层状体系理论, 不能分析由于路面不均匀沉降引起的附加响应,因此不均匀沉降也有可能引起路面早期损坏。
一、公路路基产生不均匀沉降病害的原因
1、路堤填料不均匀
在公路施工过程中, 对填料、级配很难得到有效的控制, 填料常常是路堑的挖方、隧道掘进产生的废方。这些填料差异大、级配也相差很远。一方面, 在施工过程中,如果分层碾压厚度过大,小颗粒填料和软弱物质很难得到有效压实, 在荷载的长期作用下,回填料会产生不协调沉降变形, 路面会产生局部沉陷,刚性路面还可能产生裂纹或缝隙。另一方面, 由于回填料的性质不一样,特别是有的回填料具有膨胀性,在路基排水系统局部失效后, 水的渗入会使路面局部隆起, 影响行车舒适度,严重的会使路面破坏。
2、路基填土压实度不足 由于压实度不足, 往往导致填方路基的不均匀沉降变形,路基两侧出现纵向裂缝。路基土体压实度不足的主要原因有以下几点:(1)施工受实际条件的限制。路基施工时,天气太干燥,局部路堤填料粘土土块粉碎不足,致使路基压实度不均匀;暗埋式构造物处因构造物长度限制使路基边缘不能超宽碾压, 致使路基边缘压实不好, 其拼接处也会产生压实度不足的情况。
(2)在填方路堤施工中,当路堤施工到一定高度以后,路堤边缘土体往往存在压实度不足的问题。对于较高的填方路基,通常都要做相应的处治。
(3)由于填方土体的最佳含水量控制不好,压实效果达不到要求。
(4)考虑到施工安全和进度,使得压实或压实作用时间不足,路基压实不充分。
(5)路基压实过程中产生漏压区。由于一些人为因素和特殊部位施工方法不当导致局部路基未充分压实。这些路基漏压区的存在是造成路基不均匀下沉的最大隐患。
3、地下水的影响
在地下水的交替作用下,路基土体内含水量反复变化。土体容重在一定范围内波动,更为重要的是,由毛细管张力引起负孔隙水压力可以达到相当的数值,再加上水的软化、润滑效应,使土体产生沉降变形。
4、地质不良
对地质不良路段的处治不彻底造成该路段路基变形。
5、施工组织不当 先施工低填路基后施工高填路基;路桥过渡段施工中,桥先成型, 过渡段后填筑, 这些都易因压实度不足而发生沉降。
二、路基不均匀沉降的控制措施
1、设计方面。做好地质勘探调查:我们要详细的勘察路线通过的地形和水文地质条件,对于不同一般的路段,我们要有具体的设计材料。确保路基最小填筑高度:路基最小填筑高度必须保证不因地面水、地下水、毛细水及冻胀作用的影响而降低其稳定性。按照路基设计规范要求,根据土基干湿类型及毛细水位高度确保路基最小填筑高度 土质挖方路基,需换填不少于 60cm 砂砾;石质挖方路基,需设置30cm 砂砾垫层,横向排水不畅路段要加设盲沟。完善路基综合排水设计:县级以上公路工程设计中,必须遵循因地制宜、整体规划、综合考虑的原则,进行路基纵、横向排水设计,避免造成两侧长期积水浸泡路基,使路基承载力下降而发生沉降变形。
2、加强质量管理。
路基是公路工程的重要组成部分,所以在路基工程施工时,必须加强质量控制的力度: 一是要严格选择施工队伍,要选择具有相应资质的土方施工队伍; 二是要对施工人员、质量管理人员进行培训,明确质量责任,明确土方施工过程质量控制的方法和目标;三是要针对土方不同的施工部位、不同的施工段落分别制定详细的施工工艺,并做好技术交底工作; 四是加强施工过程控制,严把质量关。
3、防治土方不均匀沉降的具体措施(1)对桥头部位产生的不均匀沉降; 台背回填采用透水性较好的材料,回填范围严格按规定要求,并安 20cm一层进行分层压实,台背墙边缘用小型机械进行压实。严格保证压实度。
(2)对纵向半填半挖或地面横破较陡段落产生的不均匀沉降的控制:一是按规范要求做出纵向台阶,然后对台阶进行充分压实(每填完一层,在压另一个台阶); 二是从地向高出分层填筑,填筑高度达到距路基顶 1.5m的层面的压实度按 94 区控制;三是将挖方段下挖至150cm以下的路基沉降值,又保证了路基不产生不均匀沉降。
(3)对路基横向填挖结合部位不均匀沉降的控制: 将结合处挖方段下挖 150cm,并依次做台阶,台阶宽1m,高为一个土方填筑厚层。每个台阶与填方整体填筑碾压。150cm层面按94控制压实度,150以上按96控制压实度。
(4)路基填高小于 1.2m的地段,对这样的段落应将该段路基范围内挖除 50-80cm,整平后进行碾压处理,对挖除的部分进行换填渗水性较好的材料,这样提高了原地基的承载能力,同时减少了地下水对路基的侵害,解决了因地基承载力不足而产生的路基不均匀沉降。
(5)对正常部位的路基施工中,不同材料混填、土石混填、标准击实数据不准或现场填料不一致等因素造成路基不均匀沉降问题的控制: 首先应杜绝不同材料混填,要求同一段落相同填筑层,必须到同一取土场取料; 土方施工时推土机粗平后,要人工清除超粒径石块,如有人工挖除,必须回填; 施工过程中要严格控制土方分层厚度、含水量、平整度、碾压遍数,并加强压实度的检测; 要加大标准击实试验频数,并与监理中心实验室复试结果对比,若差值较大,必须重新做试验。(6)纵向陡坡段控制。由于纵向坡度较大,造成路基填筑高度变化较大,应进行整体的纵向填前碾压,再按规范作出台阶,然后横向对台阶进行二次碾压。再由低向高处分层填筑,填筑的高度为使地面纵坡接近于设计纵坡。
(7)挖方段不均匀沉降的控制:当挖至设计路基标高时,应对路基土质及地下水情况进行观察。如发现地下水活跃,且为粘性土,则必须对其进行换填至 150cm.土质挖方段应下至80cm,再分层回填碾压至标高。
(8)路基基底不平的处理:如基底高低不平且高差小于 150cm,施工时全部将基底推平,整体填筑。如高差大于150cm,则按 “半填半挖” 处理。
4、强化质量自检的作用
有了良好的防治措施,还应有完善的质量自检体系,并充分发挥自检体系的作用。在施工过程要严格执行过程 “三检制”,加强质量管理与控制。进行施工过程控制时,要从原材实控、工序质量控制入手,全过程全方位地做好路基施工的质量控制工作。工序自检频率要达到100%,不得漏检每一项试验检测指标。及时纠正不良的工艺操作。绝不允许不合格的工序转序。只有这样才能在施工中防治路基不均匀沉降问题,保证路基整体质量。
路基是公路的重要组成部分, 作为线型建筑物,路基是线型建筑物的主体, 它贯穿公路全线, 与桥梁、隧道相连,因此,它的质量好坏直接关系到整个公路的质量。路基又是路面的基础,它与路面共同承受行车荷载的作用。实践证明, 没有坚固、稳定的路基,就没有稳定的路面。路基长期处在大自然环境中, 其稳定性受当地自然条件影响很大。因此,在进行设计、施工、养护时,需要深入调查公路沿线的自然条件, 从整体(地区)和局部(具体路线)去分析研究, 掌握各自然因素的变化规律及水温情况、人为因素对路基稳定性的影响,因地制宜地采取有效工程措施,确保路基工程质量。
参考文献:
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第三篇:路基沉降观测
5.1.18.路基沉降观测
路基沉降观测的主要目的是确定轨道工程的施工时间。对所有路堤的地基沉降采用在地基表面埋设沉降板测试,路基面沉降采用在路基表面埋设观测桩测试,路堤和地基分层沉降采用钻孔埋设沉降磁环测试。松软土地基段路基观测断面按设计要求设置,施工中保护好埋设的观测器件。选择代表性断面采用测斜管进行地基水平位移观测、坡脚边桩水平位移观测,采用孔压计进行孔隙水压力观测。
路堤填筑后,应对路基沉降进行系统的监测与分析评估,监测断面沿线路方向的间距一般不大于50m,过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密。在路基完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期,分析评估沉降稳定满足设计要求后方可铺设轨道。
路基工程施工期间成立沉降监测小组,配备符合精度要求的监测仪器及设施,沿线路连续系统地进行地基沉降的动态监测,并根据填筑速率和监测情况及时进行沉降分析,以便控制路堤填筑速度,保证填筑路堤的稳定性。并根据监测情况分析确定路基面填筑标高,预测工后沉降量,为确定何时开始轨道工程施工提供依据。5.1.18.1.沉降监测项目
为达到满足动态设计需要、满足施工组织需要,以及满足作为控制工后沉降量的依据,路基沉降监测的主要项目有: 5.1.18.1.1.地基面沉降监测
在地基处理结束或原地面处理后路基填筑前,按照设计要求,在规定的观测断面上设置沉降板、定点式剖面沉降测试压力计、剖面沉降管等,通过测量确定地基面的沉降量。并根据监测结果绘制“填土高-时间-沉降量”关系曲线图,分析地基变形发展趋势,判定地基的稳定,指导设计与施工。5.1.18.1.2.路基面沉降监测
在路基填筑至设计高程后,在设计规定的监测断面上,按设计要求打入钢钎桩,通过测量监测桩顶的高程变化,确定路基面的沉降量。5.1.18.1.3.地下水位监测 沿线路基段落设置水位井,以监测路基填土和堆载预压过程中,地下水位的变化情况。5.1.18.2.监测方案与方法
5.1.18.2.1.路基沉降监测面布置方案
⑴路基沉降监测断面根据不同的地基条件,不同的结构部位等具体情况设置。沉降监测断面的间距一般不大于50m,路堤与不同结构物的连接处应设置沉降监测断面,每个路桥过渡段在距离桥头5m处设置Ⅱ型监测断面,在距离桥头15m处设置Ⅲ型监测断面,在距离桥头35m处设置Ⅰ型监测断面,每个横向结构物每侧各设置一个监测断面。
⑵路堤均采用堆载预压
①路堤地段采用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型监测断面,Ⅱ型断面仅在桥头布置,区间地段一般每间隔3个Ⅰ型断面设置一个Ⅲ型监测断面。
②Ⅰ型观测断面包括沉降监测桩和沉降板。沉降监测桩每断面设置5个,施工完基床底层后,预压土填筑前,距左、右线中心4.7m处于基床底层顶面埋设2个沉降监测桩,其余3个于基床表层施工完成后布置于双线路基中心及距两侧路肩1m处的基床表层顶面上;沉降板位于路堤中心,基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面,基底设混凝土板地段置于板顶面,随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管。
Ⅰ型监测断面见图5-1-22。
4.703.305.004.703.30沉降监测桩沉降监测桩基床表层基床底层沉降监测桩沉降监测桩沉降板路基本体压缩变形层无压缩层
图5-1-22Ⅰ型监测断面示意图
③Ⅱ型监测断面包括沉降监测桩和定点式剖面沉降测试压力计。沉降监测桩每断面设置5个,埋设方法同I型监测断面;定点式剖面沉降测试压力计位于路堤中心,基底铺设碎石垫层的地段埋设于垫层顶面,基底设混凝土板地段置于板顶面。
Ⅱ型监测断面见图5-1-23。
4.703.305.004.703.30沉降监测桩沉降监测桩基床表层基床底层沉降监测桩沉降监测桩路基本体定点式剖面沉降测试压力计C20混凝土沉降管保护墩 0.5×0.5×0.95观测桩C20混凝土压缩变形层无压缩层
图5-1-23 Ⅱ型监测断面示意图
④Ⅲ型监测断面包括沉降监测桩、沉降板和剖面管。沉降监测桩每断面设置3个,布于线路中心及距两侧路肩1m处的基床表层顶面;沉降板位于路堤中心,底板埋设于基床底层顶面上,随填土增高而逐渐接高测杆及保护套管,横剖面管埋设于路堤基底碎石垫层顶面处。
Ⅲ型监测断面见图5-1-24。
⑶路堤与横向结构物过渡段,于横向结构物顶部沿横向结构物的对角线方向铺设剖面沉降管,以观测过渡段及涵洞本身的总沉降及差异沉降。横向结构物两侧外边缘各2m处设置一个I型监测断面,该沉
降断面设计中是按照涵洞与线路正交考虑的,施工过程中应按照图示要求调整。
3.305.00沉降板沉降监测桩沉降监测桩3.30基床表层基床底层路基本体剖面沉降测管C20混凝土沉降管保护墩 0.5×0.5×0.95观测桩C20混凝土压缩变形层无压缩层
图5-1-24 Ⅲ型监测断面示意图
Ⅳ型监测断面见图5-1-25。
⑷路堑地段采用堆载预压,采用Ⅴ型监测断面,分别于路基中心,距两侧路肩1m处各设1根沉降监测桩,路基中心设沉降板,底板至于基床底层顶面,观测路基面的沉降。
4.305.004.30C20混凝土沉降管保护墩 0.5×0.5×0.95C20混凝土沉降管保护墩 0.5×0.5×0.95观测桩C20混凝土基床表层基床底层横向结构物顶板剖面沉降管压缩变形层无压缩层Ⅰ型监测断面2.00Ⅰ型监测断面路基过渡段长度范围2.00横向结构物αα剖面沉降管2.002.00ⅡⅠ
图5-1-25 Ⅳ型监测断面示意图
Ⅴ型监测断面见图5-1-26。
3.305.00沉降板3.301:m1:沉降监测桩m沉降监测桩沉降监测桩2.002.00基床表层挖除换填层 图5-1-26 Ⅴ型监测断面示意图
⑸沿线路基段落需设置水位井,观测路基填土和堆载预压过程中,地下水位的变化情况。水位井一般每公里设置一处(每工点至少设一处),布设在距路基坡脚20m外。水位压力计直接采用便携式工程测试仪读取数据。PVC管地下水位以下部分打孔制成花管。水位井需设置保护盒保护。水位井布置见图5-1-27。
4.305.004.30基床表层基床底层C20混凝土保护盒20.0路基本体PVC管地下水位10.0图5-1-27 水位井布置示意图
5.1.18.2.2.监测元件埋设
⑴沉降监测桩
桩体选择Φ20mm不锈钢棒,顶部磨圆并刻画十字线,底部焊接弯钩,待基床表层级配碎石施工完成后,通过测量埋设在监测断面设计位置,埋设深度0.3m,桩周0.15m用C20混凝土浇筑固定,完成埋设后按二等水准标准测量桩顶标高作为初始读数。
⑵沉降板
由金属测杆(Ф40mm镀锌铁管)、保护套管(Ф75mmPVC管)及底板组成。底板尺寸为50cm×50cm,厚5cm。按二等水准标准测量沉降板标高变化。
①沉降板埋设位置应按设计测量确定,埋设位置处可垫10cm砂浆层找平,埋设时确保测杆与地面垂直。
②放好沉降板后,回填一定厚度的垫层,再套上保护套管,保护套管略低于沉降板测杆,上口加盖封住管口,并在其周围填筑相应填料稳定套管,完成沉降板的埋设工作。
③按二等水准标准测量埋设就位的沉降板测杆,杆顶标高读数作为初始读数,随着路基填筑施工逐渐接高沉降板测杆和保护套管,每次接长高度以0.5m为宜,接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。金属测杆用螺丝套口连接,保护套管用PVC管外接头连接。⑶定点式剖面沉降测试压力计
定点式剖面沉降测试压力计底板采用沉降板底板,埋设位置应按设计测量确定;埋设位置处可垫10cm砂垫层找平,埋设时确保底板水平,填土至0.6m高度碾压密实后开一小凹坑将压力计放入坑内,用细粒土将坑填平后,继续施工路基填土。埋设完成后,将压力计监测线沿水平方向甩到坡脚后,在坡脚处设C20素混凝土保护墩(0.5m×0.5m×0.95m),墩内预埋剖面管管材,监测线从管内穿出;墩旁设监测桩,监测桩采用C20素混凝土灌注,断面采用0.5m×0.5m×1.6m,并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后,连续监测数日,取稳定读数作为初始读数。
⑷剖面沉降管
路基基底剖面沉降管在地基加固及垫层施工完毕后,填土至0.6m高度碾压密实后开槽埋设,开槽宽度20~30cm,开槽深度至地基加固垫层顶面,槽底回填0.2m厚的中粗砂,在槽内敷设沉降管(沉降管内穿入用于拉动测头的镀锌钢丝绳),其上夯填中粗砂与碾压面平齐。IV型断面中剖面管在涵顶填土0.6m厚开槽施工埋设,原则同基底剖面管埋设方法。沉降管埋设位置挡土墙处应预留孔洞。沉降管敷设完成后,在两头设置0.5m×0.5m×0.95mC20素混凝土保护墩。并于一侧管口处设置监测桩,监测桩采用C20素混凝土灌注,断面采用0.5m×0.5m×1.6m,并在桩顶预埋半圆形不锈钢耐磨测头,监测桩用钢筋混凝土保护盒保护。待上部一层填料压实稳定后,连续监测数日,取稳定读数作为初始读数。5.1.18.3.测量频度
变形监测分四阶段进行,第一阶段:路基填筑施工期间的监测,主要监测路基填土施工期间地基沉降以及路堤坡脚边桩位移;第二阶段:路基填土施工完成后,自然沉降期及放置期的变形监测,该阶段对路基面沉降、路基填筑部分沉降以及路基基底沉降进行系统的监测,直到工后沉降评估可满足要求铺设轨道为止;第三阶段:铺设轨道施工期的监测。第四阶段:铺设轨道后及试运营期的监测。
在路基填筑期间,每天监测一次,在沉降量突变的情况下,每天应观测2~3次,当填筑间隔时间较长时应保证不少于3天观测一次。填土结束后1个月内至少每周观测一次,第2、3个月后每2周监测一次,雨后加密监测,3个月后每月观测一次,一直观测到铺轨验交结束。轨道铺设后至试运营期间每月监测一次。同时根据监测数据的变化情况,调整监测频度。5.1.18.4.工后沉降的分析与评估
路基施工至设计标高后,根据设计及相关规定持续监测一段时间,根据监测数据,绘制“填土高-时间-沉降”关系曲线图,按实测沉降推算法或沉降的反演分析法,分析并推算总沉降量、工后沉降值及后期沉降速率,并初步推测最终沉降完成时间,确定铺轨时间。根据分析结果,结合工期要求,验证、调整设计措施使地基处理达到预定的变形控制要求。当评估结果表明沉降还不能满足轨道的要求时,则研究确定是延长路基放置时间继续监测,还是采取(或调整)地基加固措施,即进行“监测-评估-调整”循环,直至工期要求的时间止、并满足轨道铺设要求。
5.1.18.5.过渡段差异沉降及低矮路堤不均匀沉降的监测与监控 5.1.18.5.1.过渡段工后沉降控制措施
由于过渡段采用了特殊的填料,如路桥过渡段工后沉降的主要来源是地基的工后沉降。在路桥过渡段工后沉降控制方面,可通过采用从桥台逐渐过渡到路堤段的地基处理方式变化来调节,这种变化包括,CFG桩加固处理、桩板结构加固处理,以及过渡段填筑碾压遍数从大到小等,这些措施的详细方案要在施工中经过工后沉降和不均匀沉降分析来确定。在全部过渡段施工准备阶段,要做好所有过渡段差异沉降的估算工作,为过渡段后期的沉降观测提供可靠的依据。
涵路过渡段工后沉降与桥路过渡段工后沉降控制措施相同。5.1.18.5.2.低矮路堤不均匀沉降
对高度小于3.0m的低矮路堤,由于其地基土承受较大的动荷载,自身条件的复杂性和不均匀性,当产生沉降特别是产生不均匀沉降时,对路基面、轨道的影响程度将远大于高路堤对地基的影响,必须引起高度重视,相应部位确保满足地基强度K30或压实系数K的要求。施工中,需要对低矮路堤地段进行沉降观测,根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等,及时修改设计,变更地基补强或施工工艺。5.1.19.确保路基填料标准、压实标准、工后沉降标准措施 5.1.19.1.确保路基填料标准措施
⑴填料的挖、装、运、铺及压实连续进行。对填料的各项指标进行土工试验,确保填料符合设计和规范要求,保证施工质量。
⑵按设计要求选择路堤本体填料。使用不同填料填筑路基时,各种填料不得混杂填筑,每一水平层的全宽采用同一种填料。渗水土填在非渗水土上时,非渗水土层顶面做成向两侧4%的横向排水坡。
⑶为了使A、B、C组填料级配尽可能良好,在填料装运过程中要控制粗料及细料的搭配。
⑷级配碎石采取“厂拌法”,同时配备足够的级配碎石运输、摊铺、整型、碾压和检测设备,保证级配碎石施工质量。5.1.19.2.确保压实标准措施 5.1.19.2.1.试验段
路基在正式填筑前,先进行试验段压实工艺试验。根据选定的土源、摊铺和碾压机械,选择一段有代表性路基(长度不小于200m)做摊铺压实工艺性试验。通过试验确定填层的摊铺厚度、压实遍数和机械走行速度等经济合理的工艺参数。每种碾压方案、每种主要填料均进行填筑工艺试验。同时根据填料的性质、要求的压实度及强度、机械压实能力综合测定填料的含水量控制范围。5.1.19.2.2.施工过程
路堤填筑采取横断面全宽、纵向分层填筑方法。当原地面高低不平时,先从低处分层填筑,两边向中心填筑。
压路机压实顺序遵循从两边往中间,先静压后弱振再强振的操作程序进行碾压,压路机行使速度控制在每小时4km以内,强振时控制在每小时2.5km左右。横向轮迹重叠控制在40cm以上,各区段交接处搭接长度大于2m,上下层接头处要错开3m。当遇到有开挖的台阶时,顺台阶进行碾压,确保结合部位的密实。压实完毕后,根据恢复的桩位检查该层土的压实厚度和填筑高程,检查填土边线,人工清理边上多出的松土。5.1.19.2.3.检测试验
按有关规定的检测标准及检测频率进行压实度的检测。5.1.19.3.确保工后沉降标准措施
5.1.19.3.1.加强地质勘测,全面系统了解地基条件
在开工前对线路的地质情况进行详细的补勘,确保不因地质情况而造成路基大的变形。
5.1.19.3.2.开展全方位研究,优化和细化设计
在施工前期,联合设计单位和大专院校及有关科研单位,对所施工的路基工后沉降展开研究,全面系统地进行评估,并根据研究成果,对施工方案进行优化。
⑴地基沉降控制技术措施
除最基本的地基重型碾压外,根据地基加固的设计及现场地质补勘情况,采用桩板结构、挖除换填、堆载预压等方式来减少地基总沉降、加快地基的沉降速度,以满足路基工后沉降的要求。
①地基加固处理
本标段中,软土和松软土地基是工后沉降最难控制的地段,设计的地基加固处理方法为挖除换填、桩板结构、CFG桩、钢筋(预应力)混凝土管桩、堆载预压等处理方法。
②试桩和现场荷载试验
在全面施工开始前,选择合适的场地进行试桩,主要研究不同设计方案(如桩强度、桩径、间距、垫层厚度等)和施工工艺对地基效果的影响,通过现场荷载试验及沉降观测,验证地基处理方案的可靠性,评价处理后地基工后沉降,并总结出系统的施工工艺指南。
③沉降分析 松软土地基按设计要求及地层或加固明显变化处设置观测断面,对每一个断面进行沉降分析。根据相邻两断面沉降差判定工后沉降的均匀性是否满足要求。
④选择典型断面和特殊断面进行数值分析和离心模型试验 在总沉降分析中,不能得出地基沉降随时间的变化规律,较难推导出工后沉降量。因此,运用数值分析和离心模型试验对典型的断面和特殊断面作进一步研究,得出沉降与时间关系曲线,不同设计方案对工后沉降的影响规律,评价工后沉降是否满足设计要求,以指导下一步施工。
⑵路基工后沉降控制技术措施
根据有关研究成果,采用A、B、C类填料或改良土填筑的路堤,其本体沉降主要发生在施工阶段,工后沉降在竣工后半年时间基本完成。因此,路堤本体的沉降根据具体填料情况,采用离心模型试验等方法进行研究,以指导下一步施工。
⑶过渡段工后沉降控制技术措施
在过渡段工后沉降控制方面,通过采用逐渐过渡到一般路堤段的地基处理方法来调节,对于工后沉降可能较大的工点(如软土地基较深地段),优先安排施工进行处理,以达到减少工后沉降量的目的。5.1.19.3.3.加强施工管理,确保工程质量
为确保路基工后沉降达到设计规范要求,加强施工管理,做到所有施工在大规模施工前,均进行施工工艺试验,并在施工过程中遵循相关施工规范和工艺标准,进行动态管理,确保施工质量。5.1.19.3.4.完善现场观测,运用信息技术,准确预测工后沉降
综合考虑路基填高的差异,地基土成因类型、地层结构的复杂性,地基沉降估算精度的复杂性,工后沉降控制标准以及有效控制工后沉降的艰巨性,对本标段路堤沉降进行系统的观测与分析评估,提出更为详细的路基沉降观测方案。5.1.19.3.5.动态分析与沉降观测
路堤施工期间,对沉降观测资料及时整理分析,根据沉降速率指导路堤填筑施工,若沉降速率过大,则调整路堤填土速率。利用工后观测资料对路基的最终沉降进行预测。一旦预测工后沉降不能满足要求时,及时采取相应的工程措施。
第四篇:铁路路基稳定性检算及沉降计算
稳定性检算与沉降检算
软土地基上路堤的滑动稳定性,可采用圆弧法分析检算,其稳定安全系数F应根据软土地基的特征和加固措施类型按下列不同情况计算: 软土层较厚,其抗剪强度随深度变化有很明显规律时:
(Sh)lF
T0iii式中 S0—————地基抗剪强度增长线在地面上的截距(kPa);
λ———抗剪强度随深度的递增率(kPa/m);
hi———地基分条深度(m); li———分条的弧度(m);
Ti———荷载与地基分条重力在圆弧上的切向分力(KN/m)。
当软土层次较多,其抗剪强度随深度变化无明显规律时,安全系数根据分层抗剪强度平均值计算:
FSl Tuiii式中
Sui———第i层的平均抗剪强度(kPa)。
当其中有较厚层,其抗剪强度随深度变化又有明显规律时,可按式()和式()综合计算。
当考虑地基固结时:
F(S0hi)liUNⅡitancuiT
i或
SFuiilUNⅡitancuiTi
式中 U———地基平均固结度;
NⅡi———填土重力和上部荷载在圆弧上的法向分力(KN/m);
cui———第i层地基土固结不排水剪切的内摩擦角()。
地基表层铺设土工合成材料加筋时,其承受的拉力应纳入抗滑力部分。
复合地基稳定性应根据滑弧切割地层及范围分别采用加固土(复合)或天然地基土抗剪强度指标进行检算。
软土层较薄或软土底部存在斜坡时,应检算路堤沿软土底部滑动的稳定性。
软土天然抗剪强度宜采用三轴不排水剪切实验、无侧限抗压强度、直剪快剪实验或十字板剪切实验确定。
路堤填筑临界高度宜根据稳定检算确定,也可用经验公式计算确定。
软土地基沉降量计算时,其压缩层厚度应按附加应力等于0.1倍自重应力确定。
。软土地基的总沉降量(S)可按瞬时沉降(Sd)与主固结沉降(Sc)之和计算。对泥炭土、富含有机质黏土或高塑性粘土地层,可根据情况考虑次固结沉降(Ss)。
主固结沉降(Sc)采用分层总和法计算时,应符合下列要求:(1)采用e—p曲线时应按下式计算:
Sc=i1ne0ie1ihi 1e0i式中 n———地基分层层数;
e0i———第i层土中点自重应力所对应的孔隙比;
e1i———第i层土中点自重应力与附加应力之和和对应的孔隙比; hi———第i层土的厚度(m)。
(2)采用e-lgp曲线时应按下列公式计算: 正常固结、欠固结条件下
Sc=hip0iPiCcilg()
Pcii11e0in式中
Cci——土层的压缩系数;
p0i——第i层土中点的自重应力(kPa);
; e0i———第i层土中点的初始孔隙比(对应于Pci时)Pci———第i层土中点的前期固结压力,正常固结时Pci=p0i;
Pi———路堤荷载对第i层土中点的附加应力(kPa)。
超固结条件下
Sc=Sc’+Sc’’
利用原始压缩曲线和原始再压缩曲线分别确定土的压缩指数(Cc)和回弹指数(Cs),对有效附加应力P>Pc-P0的土层,其沉降量Sc’按下式计算:
Sc'
hiPciP0iPiCsilgCcilg P0iPcii11e0in对于PPcP0的土层,其沉降量Sc’’按下式计算:
Sc''hiP0iPiCsilg 1e0iP0ii1n式中 Csi土层的回弹指数。
对较均质土或复核地基,主固结沉降Sc也可按地基压缩模量进行计算,即
Sci1nPihi Esi式中
Esi第i层土或复核地基的压缩模量(kPa)。
地基总沉降量(S)中的瞬时沉降可不单独计算。将主固结沉降乘以修正系数(ms)来考虑瞬时沉降及其他因素的影响,即
SmsSc
式中 ms———修正系数,与地基条件、荷载强度、加荷速率等有关:对饱和软粘性土,采用堆载预压排水固结法处理时,其值宜取1.2~1.4;采用真空预压排水固结法或复核地基处理时,其值可取1.0~1.2。
双线路基地基沉降计算时,列车荷载可按单线有荷计算。
复核地基沉降量应包括复核地基加固区的压缩量和下卧土层的压缩量。地基工后沉降量,应根据加荷形式、加荷速率及地基加固措施等因素的影响进行计算分析,并根据观测资料进行调整。
第五篇:铁路路基工程施工总结
铁路路基工程施工总结
K87+350~K89+866段为区间路基,路基以挖方为主。施工当中我项目部始终贯彻设计文件的精神,严格规范按图施工,确保了工程的质量、安全。
在路堑开挖过程中,我们始终是先在坡顶开挖排水沟将坡顶的积水引出边坡面,确保路堑开挖过程中不会发生滑坡的事故。同时及时的将落入既有侧沟中的土体清理出去,保证既有铁路排水畅通。
在路堤的放工过程中,填筑高度每层不超过30cm,并层层碾压,层层报验。路基边坡与路基填筑同时到位。路基宽度与高程均预留超高和超宽值。由于在既有线边施工,安全显得更为重要。为了确保安全,对施工地段安排专人进行防护。并及时的和相关部门协调沟通,使施工避了对既有线现有的通讯及继续运作的相关设施的破坏。与安全相配套的我们还有一套完整的质量控制监督体系,从集团公司到工地项目部安质部、现场一线质检员,都极及配合业主监理的工作,施工中进行了全程的质监督。确保了工程的质量。
总之,该段路堑及路基工程严格以设计文件和相关的施工规范作为施工依据。进行了安全、文明、规范的施工。
xxxx项目经理部
****年**月**日