PPT高速鐵路路基與橋（涵）過渡段施工處理技術總結

高速鐵鐵路路路基與與橋（（涵））過渡渡段處處理技技術設置過渡段段的原因在路基與橋橋梁連接處處，由于路路基與橋梁梁剛度差別別很大，一一方面引起起軌道剛度度的變化，，另一方面面，路基與與橋臺的沉沉降也不一一致，在橋橋路過渡點點附近極易易產(chǎn)生沉降降差，導致致軌面發(fā)生生彎折。當當列車高速速通過時，，必然會增增加列車與與線路的振振動，引起起列車與線線路結構的的相互作用用力的增加加，影響線線路結構的的穩(wěn)定，甚甚至危及行行車安全。。在路基與與橋梁之間間設置一定定長度的過過渡段，可可使軌道的的剛度逐漸漸變化，并并最大限度度地減少路路基與橋梁梁之間的沉沉降差，達達到降低列列車與線路路的振動，，減緩線路路結構的變變形，保證證列車安全全、平穩(wěn)、、舒適運行行的目的。。高速鐵路路路基與橋（（涵）過渡渡段處理技技術道碴路基橋臺PPPxx(A)(B)高速鐵路路路基與橋（（涵）過渡渡段處理技技術路橋過渡段段變形不一一致的原因因路基與橋橋梁結構構的差異異地基條件件的差異異橋臺后路路堤填料料設計及施施工問題題重橋輕路路意識的的影響高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術位置位置剛度塑性變形橋臺路基橋臺路基

(a)塑性變形

(b)剛度過渡段塑性變形和剛度突變圖

高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術路橋過渡渡段的處處理方法法依據(jù)系統(tǒng)統(tǒng)工程的的觀點，，從結構構設計到到施工組組織，從從工期安安排到質(zhì)質(zhì)量檢測測等方面面都采取取了措施施，嚴格格控制軌軌道的剛剛度變化化和由于于沉降不不均勻引引起的軌軌面變形形（彎折折角），，以達到到線路的的平順度度，保證證高速列列車安全全和平穩(wěn)穩(wěn)運行的的目的。。高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術在過渡段段較軟一一側(cè)，增增大路基基基床的的豎向剛剛度該類處理理方法的的主要目目的是通通過加強強路基結結構來減減少路基基與橋臺臺之間在在剛度與與沉降方方面的差差異，進進而減少少路橋間間線路的的不平順順，高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術加筋土路路堤法加筋土路路堤法是是在過渡渡段路堤堤填料（（必要時時也可包包括地基基）中埋埋設一定定數(shù)量的的加筋材材料，形形成加筋筋土路堤堤結構。。加筋土土不僅能能增加路路堤的強強度，而而且還能能大幅度度提高路路堤的剛剛度，顯顯著減少少路基的的變形。。公路部門門試驗研研究表明明，使用用加筋土土路堤結結構來處處理橋臺臺跳車有有兩大作作用：一是能大大大減小小橋背路路堤的沉沉降，二二是能將將橋背路路堤與橋橋臺交界界處的臺臺階式跳跳躍沉降降變成連連續(xù)斜坡坡式沉降降。因此，通通過調(diào)整整加筋材材料的布布置間距距和位置置，可方方便地達達到路橋橋間線路路平順過過渡的目目的。（（a）所示布布置方式式的主要要作用是是加強基基床結構構，增大大基床的的剛度，，減少機機車動荷荷載引起起的基床床變形。。（c）所示布布置方式式既能增增大路堤堤基床的的剛度，，又能減減小動載載和自重重引起的的路堤變變形。高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術碎石填料料填筑法法碎石填料料填筑法法是指使使用強度度高、變變形小的的優(yōu)質(zhì)材材料（如如碎石類類填料））進行過過渡段填填筑的方方法。該該方法無無論是鐵鐵路系統(tǒng)統(tǒng)還是公公路系統(tǒng)統(tǒng)，都是是一種最最常用的的減小路路橋間沉沉降差的的處理方方法。其其設計意意圖明確確，材料料性質(zhì)可可靠，易易控制，，剛度與與變形可可實現(xiàn)均均勻過渡渡。該處處理方法法可能存存在的問問題是橋橋臺臺背背窄小空空間的壓壓實質(zhì)量量不易得得到保證證，相對對較大的的自重引引起地基基的沉降降也較大大。高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術使用力學學性能較較好的輕輕型材料料填筑路路橋過渡渡段是近近年來國國內(nèi)外研研究、開開發(fā)和應應用的一一種減輕輕結構物物自重的的方法。。該法可可顯著減減少橋臺臺背填料料自身的的壓縮變變形、對對地基的的豎向加加載作用用及對對橋臺結結構的水水平壓力力，使路路堤對地地基變形形的影響響減小，，并可與與地基處處理綜合合運用，，可降低低地基處處理的費費用，減減小地基基處理的的范圍和和縮短施施工工期期。目前使用用的輕型型填筑材材料有EPS（聚苯乙乙烯泡沫沫塑料））、人工工氣泡混混合土（（泡沫水水泥砂漿漿）、輕輕型廢棄棄物、火火山灰、、粉煤灰灰、中空空構造物物等。高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術過渡搭板板法過渡搭板板法是在在過渡段段范圍內(nèi)內(nèi)路堤填填料上現(xiàn)現(xiàn)澆鋼筋筋混凝土土厚板，，并使一一端支撐撐在剛性性基礎（（橋臺））上，利利用鋼筋筋混凝土土厚板的的抗彎剛剛度來增增加軌道道的剛度度。該法法在公路路系統(tǒng)得得到了最最為廣泛泛的應用用，也取取得了較較好的效效果。若將其用用于高速速鐵路路路橋過渡渡段時，，必須注注意以下下問題：：①過渡段的的范圍較較大，列列車的質(zhì)質(zhì)量很大大，速度度很快，，而板底底的支撐撐條件不不確定，，結構受受力情況況非常復復雜，一一旦破損損，更換換將極為為困難。。②該處理方方法對軌軌道剛度度的增加加較顯著著，但不不能減小小路堤地地基的變變形，必必須配以以其他處處理措施施才能有有效地控控制由此此引起的的軌面彎彎折。高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術在過渡段段較軟一一側(cè)，增增大軌道道的豎向向剛度通過調(diào)整整軌枕的的長度和和間距來來提高軌軌道的剛剛度通過增大大軌排的的抗彎模模量來增增加軌道道的剛度度通過增加加道床厚厚度來提提高軌道道的剛度度。高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術在過渡段段較硬的的一側(cè)，，減小軌軌道的豎豎向剛度度對于橋梁梁和隧道道等剛性性結構物物上的線線路，可可通過調(diào)調(diào)整軌下下墊板的的剛度和和設置枕枕下墊塊塊（無碴碴）的方方法，使使軌道的的剛度值值與較軟軟的一側(cè)側(cè)軌道的的剛度值值相適應應。墊板板（塊））的剛度度參數(shù)可可通過室室內(nèi)試驗驗、計算算及現(xiàn)場場測試確確定。對對于有碴碴軌道結結構，列列車荷載載的動力力作用常常使道碴碴發(fā)生磨磨損粉化化。為了了解決這這個問題題，日本本在高速速鐵路的的剛性結結構與道道碴間鋪鋪設了一一層厚約約25mm的橡膠墊墊。該層層橡膠墊墊可降低低軌道的的豎向剛剛度，減減小路橋橋間軌道道的剛度度差。高速鐵路路路基與與橋（涵涵）過渡渡段處理理技術路橋過渡渡段分析析與設置置路橋過渡渡段的處處理有兩兩方面的的問題：：一方面是是受到列列車荷載載影響較較大的范范圍內(nèi)（（基床部部分）線線路結構構抵抗變變形能力力差異的的問題，，即軌道道剛度平平順過渡渡的問題題；另一方面是人工工結構的剛性性橋臺與土工工結構的柔性性路堤基間工工后沉降差引引起軌面彎折折的限值問題題。高速鐵路路基基與橋（涵））過渡段處理理技術鐵道線路的變變形主要由軌軌道結構、路路堤本身及地地基土層的變變形三部分組組成。軌道結結構和路堤基基基床的變形形主要由動載載引起，靜載載作用產(chǎn)生的的沉降主要發(fā)發(fā)生在路堤下下部及地基土土層。由于鐵鐵路線路結構構構造上的特特殊性，動載載引起的軌面面變形是不可可避免的。通通過對軌道結結構的合理設設計及路堤基基床的強化處處理，可將變變形控制在比比較低的水平平，以保證軌軌面的平順，，滿足高速行行車的要求。。對于路堤土土工結構物，，上部建筑及及自重載荷作作用所產(chǎn)生的的沉降占線路路總變形的很很大部分，數(shù)數(shù)值也較大。。路橋過渡段段存在的較大大沉降差會引引起軌面彎折折，嚴重時將將影響高速鐵鐵路的安全平平穩(wěn)運行。高速鐵路路基基與橋（涵））過渡段處理理技術路橋過渡段路路堤的變形控控制，主要需需考慮兩個問問題：①將橋背土路基基與橋臺交界界處的錯落式式沉降變成連連續(xù)的斜坡式式沉降；②嚴格控制過渡渡段線路的軌軌面彎折變形形，使之滿足足高速行車的的要求。對于于第一個問題題，采用諸如如碎石類材料料傾斜填筑、、加筋土路堤堤結構、鋼筋筋混凝土過渡渡板等處理措措施一般就能能較好地解決決。對于第二二個問題，就就目前的條件件而言，只能能根據(jù)列車/線路系系統(tǒng)的的分析析理論論，建建立路路橋過過渡段段的振振動分分析模模型，，進行行全面面系統(tǒng)統(tǒng)的動動力學學計算算。高速鐵鐵路路路基與與橋（（涵））過渡渡段處處理技技術高速鐵鐵路路路基與與橋（（涵））過渡渡段處處理技技術高速鐵鐵路路路橋過過渡段段合理理長度度的設設置理論上上，列列車以以350km/h高速通通過時時，過過渡段段長度度大于于15～20m后，各各項指指標的的變化化就非非常微微小了了，再再繼續(xù)續(xù)增加加過渡渡段的的長度度，幾幾乎無無任何何作用用。1.5‰～2.5‰的彎折折角可可得過過渡段段長度度為20～33m高速鐵鐵路路路基與與橋（（涵））過渡渡段處處理技技術高速鐵鐵路路路橋過過渡段段的設設置路橋過過渡段段長度度的確確定過渡斷斷長度度按式式（3-1）確定定：L=2（h-0.7）+A(3-1)式中：：L—過渡段段長度度（m）h—橋臺后后路堤堤高度度（m）A—常數(shù)3～5m高速鐵鐵路路路基與與橋（（涵））過渡渡段處處理技技術過渡段段處理理措施施：日日本和和德國國通常常采用用級配配碎石石或級級配砂砂礫石石摻入入3％左右右的水水泥填填筑的的處理理方法法；對對于過過渡段段沿線線路縱縱向的的幾何何布置置型式式，日日本、、法國國和德德國多多采用用上窄窄下寬寬的正正梯形形。秦秦沈客客運專專線采采用了了倒梯梯形。。從過過渡段段剛性性過渡渡來看看，都都能滿滿足要要求，，但相相對來來說采采用正正梯形形對橋橋臺穩(wěn)穩(wěn)定和和路基基施工工更為為有利利。設設計和和施工工時應應根據(jù)據(jù)橋臺臺和路路基的的地基基條件件、高高度和和施工工順序序采用用。德德國和和法國國高速速鐵路路一般般不主主張采采用加加筋土土過渡渡段結結構型型式。。設計咨咨詢時時法國國提供供高速速鐵路路的路路橋過過渡段段形式式為靠靠近橋橋臺20m范圍內(nèi)內(nèi)的基基床表表層級級配碎碎石中中摻入入3～5％的水水泥，，而且且在過過渡段段的梯梯形中中靠橋橋臺一一側(cè)設設置一一個小小梯形形，小小梯形形的級級配碎碎石中中摻入入3～5％的水水泥，，使過過渡段段的剛剛度曲曲線比比較平平緩。。參考德德國規(guī)規(guī)范，，設計計和施施工中中對于于橋臺臺后4倍路堤堤高度度且不不小于于20m長度范范圍內(nèi)內(nèi)的路路堤，，除過過渡段段采用用級配配碎石石摻水水泥外外，應應選擇擇較好好填料料并加加強分分層碾碾壓或或采取取分層層鋪設設加筋筋材料料等措措施，，加強強過渡渡效果果。臺尾過過渡段段路堤堤設計計過渡段段路堤堤基床床表層層應滿滿足要要求，，并在在與橋橋臺連連接的的20m范圍內(nèi)內(nèi)基床床表層層的級級配碎碎石內(nèi)內(nèi)摻入入適量量的水水泥，，表層層以下下以級級配碎碎石分分層填填筑,填筑壓壓實標標準應應滿足足K30≥150MPa/m、Evd≥50MPa和孔隙隙率n＜28%。碎石石的級級配范范圍應應符合合下表表的規(guī)規(guī)定。。表碎石級級配范范圍級配編號通過篩孔(mm)質(zhì)量百分率（%）50403025201052.50.50.075110095～10060～9030～6520～5010～302～10210095～10060～9030～6520～5010～302～10310095～10050～8030～6520～5010～302～10注：顆顆粒中中針狀狀、片片狀碎碎石含含量不不大于于20%；質(zhì)軟軟、易易破碎碎的碎碎石含含量不不得超超過10%；黏土土團及及有機機物含含量不不得超超過2%。過渡段段橋臺臺基坑坑應以以混凝凝土回回填或或以碎碎石分分層填填筑并并用小小型平平板振振動機機壓實實。路路堤基基底原原地面面平整整后，，用振振動碾碾壓機機碾壓壓密實實，并并使K30≥60MPa/m。過渡段段路堤堤應與與其連連接的的路堤堤按一一整體體同時時施工工，并并將過過渡段段與連連接路路堤的的碾壓壓面，，按大大致相相同的的高度度進行行填筑筑。級級配碎碎石中中，摻摻入適適量的的水泥泥，充充分振振動碾碾壓壓壓實。。路堤與與橫向向結構構物（（立交交框構構、箱箱涵等等）連連接處處，應應設置置過渡渡段（（見圖圖）。。橫向向建筑筑物頂頂至軌軌底高高度小小于1.5m時，橫橫向建建筑物物頂面面以上上路堤堤以及及兩側(cè)側(cè)20m范圍內(nèi)內(nèi)基床床表層層填筑筑級配配碎石石并摻摻入適適量水水泥。。過渡段段的基基坑應應回填填混凝凝土或或分層層回填填碎石石，并并用小小型平平板振振動機機壓實實。基基坑回回填至至原地地面平平整后后應用用振動動碾壓壓機碾碾壓至至密實實。路基基與與橫橫向向結結構構物物過過渡渡段段路堤堤與與路路塹塹過過渡渡段段當路路堤堤與與路路塹塹連連接接處處為為堅堅硬硬巖巖石石路路塹塹時時，，在在路路塹塹一一側(cè)側(cè)順順原原地地面面縱縱向向開開挖挖臺臺階階，，臺臺階階高高度度0.6m左右右。。并并應應在在路路堤堤一一側(cè)側(cè)設設置置過過渡渡段段，，如如圖圖。。當路路堤堤與與路路塹塹連連接接處處為為軟軟質(zhì)質(zhì)巖巖石石或或土土質(zhì)質(zhì)路路塹塹時時，，應應順順原原地地面面縱縱向向挖挖成成1：2的坡坡面面，，坡坡面面上上開開挖挖臺臺階階，，臺臺階階高高度度0.6m左右右。。如如圖圖，，其其開開挖挖部部分分填填筑筑要要求求應應同同路路堤堤。。土質(zhì)質(zhì)、、軟軟質(zhì)質(zhì)巖巖及及強強風風