路基填筑与沉降观测.ppt

路基填筑与沉降,1.路基填料设计及压实标准2.褥垫层设计及压实要求3.路基沉降观测设计,汇报提纲,路基填料设计及压实标准,图1 路堤基床结构设计示意图,1.1 路基基床结构形式,图2 路堑基床结构设计示意图,路基填料设计及压实标准,1.1 路基基床结构形式,图3 桥路过渡段设计示意图,路基填料设计及压实标准,1.2 桥路过渡段方式,路基填料设计及压实标准,1.3 路基填料设计,1.基床表层：采用级配碎石填筑，根据客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件严格选材和级配。2.基床底层：采用A、B组填料填筑。3.基床以下路基：采用A、B组填料、C组块石类填料或改良土填筑，改良土一般采用厂拌法施工;填高大于8m时,压实标准同基床底层。4.过渡段路基：正梯形部分采用水泥稳定级配碎石填筑，其后倒梯形 部分采用A、B组填料填筑。5.清基换填：复合地基加固地段一般换填改良土或普通土，其余地段 换填料为A、B组填料或改良土。路基基床表层、底层及基床以下路基填筑施工的关键技术参数（级配曲线、分层厚度、压实参数等）需通过现场填筑试验确定。,路基填料设计及压实标准,1.3 路基填料设计,世界各国路基基床表层材料要求对比曲线,路基填料设计及压实标准,1.3 路基填料设计,武汉工程试验段A、B组填料代表性级配曲线,1.4 路基填料压实标准,路基填料设计及压实标准,在工后沉降检算满足要求的前提下，对无需进行复合地基加固的非岩质地基地段,采用25t以上的冲击压实机进行冲击压实(振动碾压)等措施进行地基压实，作为路基填筑前的一道施工处理工序。根据相关规程要求，结合武汉工程试验段现场实测结果,地基冲击压实处理地基检查验收主要内容如下：1.施工前进行设计地质资料的核对：采用静力触探、钻探等手段，进行地层岩性、分层厚度、物性指标、比贯入阻力Ps及地基基本承载力等地质资料的核对。2.冲击压实的适用条件：砂类土、碎石类土、块石土等粗颗粒土采用冲击压实。黏性土地基冲击压实适用条件：A、当地下水位埋深位于地基面以下1.5m时，不宜采用冲击压实，应改用25t以上的振动碾压；B、当地下水位埋深位于地基面以下1.5m时，Ip17，可采用冲击压实处理，否则改为25t以上的振动碾压。当存在下列情况，不得采用冲击压实措施，改用25t以上的振动碾压处理：A、地面以下23m范围内存在软土夹层；B、地层天然含水量大于60%地层；C、受既有建筑物影响(如距桥台、防洪堤、危房或古建筑等30m范围路路)；D、已采用复合地基加固的地段。3.基底压实检测标准：路堑基床换填底冲击压实后应满足Ev245MPa；填高大于3m的路堤基底，冲击压实后或清基换填后，应满足Ev245MPa。,1.5 路基基底冲击压实检测,路基填料设计及压实标准,1.路基填筑压实指标选用说明 A、压实系数K和孔隙率n，在我国使用的时间较长，应用经验丰富，是国内外常用的两个压实参数。B、K30是反映路基压实刚度(地基刚度模量)的参数，我国是在80年代未、90年代初从日本引进的，最早用于大秦重载铁路路基检测中，在我国多条新建干线铁路、广深准高速铁路上得到广泛应用，并在秦沈客运专线进行了一系列的实测分析研究，为我国高时速客运专线路基压实检测提供了相应的技术储备。K30目前在我国测试设备可靠、测试方法成熟、测试规程规范齐全，试验人员测试经验较丰富，是一个成熟可靠的路基压实检测指标。C、Ev2是反映路基填料二次静载压缩的特征参数，Evd则是反映路基填料动态压缩的特征参数，是德国高铁在路基填筑施工中主要的压实检测参数，对路基变形要求十分严格的高速铁路来说，采用Ev2和Evd进行路基填筑压实检测是十分必要和较为可靠的，中国目前相应检测参数取值均自德铁相关规范借鉴而来。德铁一般情况下要求Ev2/Ev1比值：当Dpr1时，Ev2/Ev12.3；当Dpr0.98时，Ev2/Ev12.5；当Dpr0.97时，Ev2/Ev12.5；当2.6Ev2/Ev13.5时、且Ev1不小于Ev2规范规定值的60%。,1.6 路基填筑压实实测结果初步分析,路基填料设计及压实标准,2.工程试验段路基填筑压实实测初步成果 根据武汉工程试验段在DK1231+750DK1232+150进行的A、B组料的现场实测结果，其初步成果如下：(1)施工填筑参数：控制填料粒径及级配曲线，颗粒最大粒径一般不超过60mm；细颗粒含量一般为10左右，含水量控制在45；采用二次上料方法，先松铺底层25cm,用推土机推平，再铺设剩下的15cm,再用平地机精平，在摊铺碾压过程中必须加强人工补料，确保填料均匀；一般单层压实厚度按3035cm控制；采用八遍左右碾压工艺。(2)填筑压实指标：孔隙率n、K30、Ev2、Evd实测值达到了设计要求，可按规范与设计要求进行检测；根据工程试验段A、B组填料压实实测结果分析，结合德国、韩国高铁相关标准，对于A、B组填料压实检测在满足不同填筑部位Ev2力学指标的前提下，原则上考虑Ev2/Ev1比值控制。建议其Ev2/Ev1比值暂按以下取值控制：一般情况下，Ev2/Ev12.6，当2.6Ev2/Ev13.5时，Ev1应不小于Ev2规范规定值的60%，具体在后续工程应用中进一步积累完善。,路基填料设计及压实标准,1.6 路基填筑压实实测结果初步分析,1.设计目的：是通过在路基底面铺设土工合成材料与碎石等组成加筋褥垫层，增强垫层的整体性和刚度，保持基底完整连续，约束地基土侧向变形，均化基底应力分布，调整不均匀沉降，同时碎石褥垫层还具有隔断毛细水与排水作用。2.为满足无碴轨道路基工后沉降沉降要求，根据相关规程规范要求，结合武汉工程试验段DK1237+930DK1238+000碎石垫层压实工艺性试验成果，初步得出以下关于碎石垫层的相关设计与施工参数：填料材料：碎石垫层应用碎砾石类填料，且最大粒径不宜大于25mm，在碎砾石中掺入1012%的石粉或细颗粒，拌合均匀后进行填筑；工程试验段碎石垫层设置形式由下至上为20cm25cm（碎石）+5cm（砂）+土工格栅+5cm（砂）+20cm25cm(碎石）。施工要求：填料填筑前应进行填料级配实验和击实实验，取得级配曲线范围、最大干密度、最佳含水量等相关参数。压实标准：A、基床底层：n28%、压实度K0.95、Evd40MPa；B、基床底层以下路基：n31%、压实度K0.92、Evd40MPa。,褥垫层设计及压实要求,2 褥垫层设计及压实要求,1.观测断面及点的设置原则1.1 路基沉降观测以路基面沉降和地基沉降观测为主。1.2 路基面观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m；地势平坦、地基条件均匀良好的路堑、高度小于5m的路堤可放宽到100m；地形、地质条件变化较大地段及过渡段范围应加密观测断面。2.观测断面及点的设置、元件布设2.1 路堤填高3m，地基压缩层厚5m地段：断面间距一般50m.,路基沉降观测设计,3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则,2.2 路堤下地基压缩层厚5m地段及路堤填高3.0地段,路基沉降观测设计,3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则,2.2 路堤下地基压缩层厚5m地段及路堤填高3.0地段,路基沉降观测设计,3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则,2.2 路堤下地基压缩层厚5m地段及路堤填高3.0地段,路基沉降观测设计,3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则,2.3 路堤加载预压地段,路基沉降观测设计,3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则,2.4 土质路堑地段1.一般土质路堑地段,路基沉降观测设计,3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则,2.4 土质路堑地段2.红黏土及膨胀土路堑地段,路基沉降观测设计,3.1 路基沉降监测剖面及监测元件布置原则,1.沉降监测桩：采用20mm长0.25m钢筋，桩周边长0.15m，深0.3m范围采用砂浆浇注固定。按国家一等精密水准测量方法测量沉降观测桩标高变化，用于观测路基沉降。,路基沉降观测设计,3.2 监测元件及埋设,2.沉降板：由钢底板、金属测杆及保护套管组成，钢底板尺寸为50cm50cm。沉降板埋设于褥垫层顶部并嵌入褥垫层内10cm，采用中粗砂回填密实，保护套管每次接长高度以1m为宜，采用水平仪按国家一等精密水准测量方法测量沉降板标高变化，用于观测地面沉降。,路基沉降观测设计,3.2 监测元件及埋设,3.单点沉降计：由电测位移传感器、测杆、锚头、锚板及金属软管和塑料波纹管等组成。采用钻探引孔埋设，孔深应达到强风化岩层。用于观测路堑换填基底沉降或隆起变形、观测改良土路堤本体变形及路基地面沉降等。,路基沉降观测设计,3.2 监测元件及埋设,4.剖面沉降管：采用专用塑料硬管，用于观测路基横剖面沉降；剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋设，槽底中粗砂找平，表面回填5cm中粗砂并与褥垫层相平；管口标高采用水平仪按国家一等精密水准测量方法进行测量，再通过数据处理计算求出不同位置处地基的沉降量。,路基沉降观测设计,3.2 监测元件及埋设,4.剖面沉降管：采用专用塑料硬管，用于观测路基横剖面沉降；剖面沉降管在褥垫层顶面开槽埋设，槽底中粗砂找平，表面回填5cm中粗砂并与褥垫层相平；管口标高采用水平仪按国家一等精密水准测量方法进行测量，再通过数据处理计算求出不同位置处地基的沉降量。,路基沉降观测设计,3.2 监测元件及埋设,1.观测频度：,路基沉降观测设计,3.3 监测方法及要求,2、观测方法与精度：所有标高按国家一等精密水准测量方法测量，测量精度应达到1mm。单点沉降计采用振弦频率检测仪进行测试，量程20cm，精度2mm，灵敏度0.01mm。剖面沉降采用剖面沉降仪进行测试，剖面沉降管的测量精度为8mm/30m，灵敏度为0.01mm；,路基沉降观测设计,3.3 监测方法及要求,