武广客运专线（精选9篇）
武广客运专线 篇1
摘要：客运专线设计的沉降分析、计算结果精度不足以满足无碴轨道工后沉降要求, 本文以武广客运专线为例, 分析数据采集过程中的注意事项, 以期为以后类似工程的沉降观测提供参考。
关键词：客运专线,沉降,观测
1 观测数据采集
在垂直变形监测网下, 利用水准仪对沉降板和观测桩进行测量, 单点沉降计和剖面沉降管利用专用的读数仪采集数据。
2 沉降变形监测网建立
垂直位移监测网根据需要独立建网, 按二等水准测量精度施测, 高程采用施工高程控制网系统。不能利用水准基点的监测网, 在施工阶段至少与一个施工高程控制点联测, 使垂直位移监测网与施工高程控制网高程基准一致;全线二等水准贯通后, 将垂直位移监测网与二等水准基点联测, 将垂直位移监测网高程基准归化到二等水准基点上。
每个独立的监测网设置不少于3个稳固可靠的基准点, 基准点的间距不大于1km, 选用在变形影响范围以外便于长期保存的稳定位置。使用时做稳定性检查与检验。
工作基点选在比较稳定的位置。为满足沉降变形观测精度要求, 在两水准基点之间沿线路方向按间距不大于200m、距路基中心距离小于100m布设工作基点。工作基点引出采用附合式或闭合式, 工作基点布设在不受施工干扰的稳定土层内, 以便长期保存和使用的地点。采用Ф20mm长60cm顶端圆滑的钢筋打入土中, 桩周上部30cm用混凝土浇注固定并编号。对观测条件较好或观测项目较少的工程, 可不设工作基点, 在基准点上直接测量变形观测点。
观测网中, 工作基点每2个月与水准基点进行校核。当对沉降观测成果发生怀疑时, 应随时进行复测校核。
3 数据采集
沉降板及观测桩沉降观测自始至终遵循“五定”原则 (基准点、工作基点和被观测线路上的沉降观测点, 点位要稳定;所用仪器、设备要稳定;观测人员固定;观测时的环境条件基本固定;观测路线、镜位、程序和方法要固定) 。观测时按国家一等水准测量的技术要求施测。采用仪器为DS05、DS1或电子水准仪测量, 读数至0.01mm, 精确至0.1mm。
沉降板在第一层填料填筑压实后, 测量沉降板测杆杆顶标高作为初始读数, 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1m为宜, 接长前后测量杆顶标高变化量确定接高量。每次测量后需立即对测量结果进行符合, 如有异常需进行重测, 并纪录施工中的异常现象和天气情况。每次选择在两工作基点范围内的1~2个测点有两个工作基点进行测量, 校核工作基点的稳定。
路基填至路基面前, 中期停滞加载时间大于1个月, 在观测断面距离左右中线3.2m的路肩位置按照观测桩要求埋设临时观测桩, 以取得中期观测数据。路基填筑至路基面后, 按一等水准测量的技术要求施测观测桩。
单点沉降计沉降板上填筑一层填料后或埋设完成后3~5天待缩孔完成后测试零点。初始值测量时需进行三次以上, 且该值稳定 (每次误差不超过0.5mm) 取平均值作为初始值。以后利用读数仪直接测量。
剖面沉降管埋设后填筑一层填料后进行初始值的测量, 初始值的测量需三次以上, 并且最大沉降差不超过2mm, 取平均值作为初始值。以后每填筑一层进行测试, 雨天加测一次。测量读数时要注意要等数据稳定后才能按确定键。每次监测完成后要对零漂值进行检查, 如果零飘值过大或不稳定, 要进行重测以判断是否仪器有问题。测试前要提前开机, 以便读数的稳定, 注意不要对传感器进行碰撞。每次测量时要注意导轮方向的先后顺序需一致, 采集数据探头采用正、反面两面读数, 必须确保探头正反面在沉降管处于同一位置。
4 经验及体会
4.1 监测元件保护
沉降观测持续时间较长, 元件的保护工作是长久且持续坚持的工作, 虽然工作简单, 但往往由于监测元件没有持久保护而功亏一篑, 成为最容易造成数据不准的途径之一, 施工过程中除了做好防护和现场的标识外, 务必要有专人对其进行看护防止机械碰撞和人为破坏。
4.2 元件与观测方法、设备的配套
客运专线地基加固措施较强, 填料压实质量都控制较好, 沉降量级比较小, 选择沉降板和观测桩, 按照一等水准测量方法采用标高测量法精度可达到0.1mm的要求, 但观测桩和沉降板必须严格按照程序埋设和保护, 确保测点自始自终位置一致点位和测杆不变形, 否则无法与精密水准测量方法及、设备相配套, 测量结果也无法分析是由于路基沉降变形引起还是由于观测点变形引起。
4.3 剖面沉降管精度不能达到客运专线路基沉降观测的要求
根据评估指南要求, 客运专线采用8mm/30m精度的剖面沉降管进行监测, 由于目前客运专线路基沉降量在5mm~15mm之间, 量级较小, 而剖面管精度仅8mm/30m, 结果实测的剖面沉降管数据太过离散, 实测数据飘忽不定, 无法进行数据分析。所以无法满足客运专线路基沉降观测的要求。
4.4 单点沉降计受环境影响较小
单点沉降计直接埋入土体, 受填筑、天气、人为等影响因素较小, 是理想的采集数据元件。但价格昂贵, 且受元件本身质量影响较大, 一旦元件不稳定, 无法弥补。另外埋设时, 一定要使固定端埋入基岩, 确保固定端稳固, 无沉降。
4.5 元件观测初始读数条件必须统一, 便于沉降数据分析
规定元件观测的初始读数, 使观测条件统一, 有利于发现元件观测的系统偏差, 便于沉降数据分析。如沉降板、单点沉降计统一规定在填筑完第一层后进行初始读数。
5 监测断面设置
为利于测点看护, 便于集中观测, 统一观测频率, 更重要是便于观测数据的综合分析, 监测元件设置时尽量在同一断面设置, 以便数据相互验证、校核。
设计虽然根据勘测地质情况设计了监测断面里程, 但往往由于现场地质情况与设计出入, 现场需要根据实际地质情况进行调整, 所以完成地基加固, 摸清实际地质情况后, 现场根据地质等情况, 选择典型断面, 做好点位埋设计划。合理设置沉降监测断面, 减少工作量, 增强数据准确性。
涵洞过渡段:按照设计要求在涵洞孔径大于3m时, 在涵顶及涵洞两侧共设置5个观测断面, 这样布设观测断面密度太大, 根据现场观测结果, 涵洞两侧两个观测断面沉降量区别不大, 为方便施工期间, 建议在涵顶及涵洞两侧5m~10m位置设置观测断面足够观测其差异沉降。
6 信息化数据管理
由于观测数据具有时效性, 当时没有观测, 以后再也不会有这个数据。所以观测数据及时录入信息系统, 专人进行分析, 有利于异常数据的发现, 便于整个观测系统立即作出反应。如:异常的观测数据录入信息系统, 当天或第二天就被发现, 可立即查找、分析原因, 通过重测, 重设的手段进行弥补。监测断面多, 时间长, 观测数据量庞大, 数据处理、管理工作繁重。沉降H-S-T曲线必须通过软件来实现。
武广客运专线 篇2
通过武广客运专线软弱围岩浅埋隧道的施工,总结了施工方法及施工经验,探讨了有关大断面围岩隧道光面爆破技术.
作 者：杨晓芳 Yang Xiaofang 作者单位：中铁十一局集团第三工程有限公司,湖北十堰,44 刊 名：铁道建筑技术 英文刊名：RAILWAY CONSTRUCTION TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(1) 分类号：U445.41 关键词：客运专线 大断面隧道 光面爆破
浅谈武广客运专线工程测量技术 篇3
关键词：客运专线,测量技术,控制网
0 引言
客运专线的列车运行速度一般都在200km以上，具有高速度、高平顺性、高可靠性的特点,为了达到在高速行驶条件下，旅客列车的安全性和舒适性，要求客运专线铁路必须具有非常高的平顺性和精确的几何线性参数，对工程质量有很高的技术要求，精度要保持在毫米级的范围以内，从而保证了施工顺利进行。
1 客运专线铁路精密工程测量
客运专线铁路精密工程测量是相对于传统的铁路工程测量而言，为了保证客运专线铁路非常高的平顺性，轨道测量精度要达到毫米级。
其测量方法、测量精度与传统的铁路工程测量完全不同。我们把适合于客运专线铁路工程测量的技术体系称为客运专线铁路精密工程测量。
要实现客运专线铁路的轨道的高平顺性，除了对线下工程和轨道工程的设计施工等有特殊的要求外，必须建立一套与之相适应的精密工程测量体系。纵观世界各国铁路客运专线铁路建设，都建立有一个满足施工、运营维护的需要的精密测量控制网。
2 客运专线工程测量控制网的特点
客运专线无渣轨道铁路工程测量的平面、高程控制网，按施测阶段、施测目的及功能不同分为勘测控制网、施工控制网、运营控制网。
客运专线铁路工程测量平面控制网第一级为基础平面控制网（CPⅠ），第二级为线路控制网（CPⅡ），第三级为基桩控制网（CPⅢ）。各级平面控制网的作用和精度要求为：
(1)CPⅠ主要为勘测、施工、运营维护提供坐标基准，采用GPS B级（无碴）/GPS C级（有碴）网精度要求施测；(2)CPⅡ主要为勘测和施工提供控制基准，采用GPS C级（无碴）/GPS D级（有碴）级网精度要求施测或采用四等导线精度要求施测；(3)CPⅢ主要为铺设无碴轨道和运营维护提供控制基准，采用五等导线精度要求施测或后方交会网的方法施测。
3 客运专线无碴轨道高程控制测量精度要求
(1)勘测高程控制网应优先采用二等水准测量，困难时可采用四等水准测量。(2)分两阶段实施水准测量时，线下工程施工完成后，全线按二等水准测量要求建立水准基点控制网，应允许对线路纵断面进行调整，即利用贯通的二等水准对线下工程高程进行测量，然后重新设计纵断面。(3)当线下工程为桥隧相连时，线路纵断面调整余地较小，此时应在工程施工前按二等水准测量要求建立水准基点控制网。
4 武广客运专线桥梁控制测量
4.1 控制点设置
武广客运专线桥梁所占比例较大，线下土建段5标的高墩都集中在西瓜地特大桥中，最高墩身达32.5m。该桥中心里程为DK1941+392.61，桥址处于广东省乐昌市山间盆地的边缘地带，地形起伏明显。全桥99跨，桥梁全长3227.38m。该桥CPII控制点有4个，间距在800～1000m范围，符合CPII布点要求，水准点有3个，间距在1公里左右范围，符合二等水准布点要求。
4.2 测量方法
(1)平面控制网测量：角度测量采用全圆法六个测回测量，边长采用对向4个测回测量。(2)高程控制测量：采用二等水准测量的方法测量，按照“后—前—前—后”和“前—后—后—前”的顺序进行往返测量。
4.3 对观测中的误差采取相应有效的措施
根据观测中的误差原因：(1)观测者；(2)测量仪器；(3)外界的观测条件。在外业测量过程中应采取相应措施，尽量满足等精度观测。在测量过程中实行“人员、仪器、测量方式”三固定。在水准测量中采用同一线路进行，往测时在地面上做标记，以便返测时使用。保证观测成果的精度，满足规范要求。
4.4 观测数据整理和内业平差计算
对外业测量数据进行整理汇总，平面控制测量原始资料将角度、距离及控制网示意图整理出，以进行严密平差。高程控制测量原始资料将已知水准点资料、每段水准线路的高差及距离整理出，以进行严密平差。平差计算的软件采用清华三维测量控制网平差系Nasew 3.0。
5 武广客运专线桥梁沉降变形观测
5.1 观测的技术特点
客运专线行车要求轨道具有高平顺性，而无渣轨道铺设后线下构筑物有可能发生不均匀沉降，这不但导致线路维修成本的增减，而且有可能使轨道板开裂从而导致轨道构建的更换及重大的安全隐患。因此，客运专线无渣轨道对路基、桥涵、隧道等线下工程的工后沉降要求非常严格，必须严格控制线下构筑物的不均匀沉降。其技术特点：(1)必须严格控制线下结构的沉降，特别是不均匀沉降；(2)重视不同线下基础之间刚度的匹配与协调；(3)重视路基隧道的防排水。
5.2 观测精度等级要求
武广客运专线变形测量按《客运专线无碴轨道铁路工程测量暂行规定》、《客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南》中的要求：(1)工作基点网按二等水准测量要求施测，主要技术要求为：相邻工作基点高差中误差1.0mm；每站高差中误差0.3mm；往返较差、符合或环线闭合差≤0.6mm(n为测站数）；监测已测高差较差≤0.8 mm(n为测站数）。(2)采用国家一等精密水准测量施测，主要技术要求为：高程中误差≤±1.0mm；相邻点高差中误差≤±0.5mm；往返较差、符合或环线闭合差≤0.6mm(n为测站数）。
5.3 观测仪器的选择
由于沉降变形测量要求精度高，所以必须采用高精度的测量仪器。工作基点和沉降观测点观测所使用的仪器是德国蔡司DINI12电子水准仪，水准标尺为伪机条码尺，电子水准仪自动识别并存储数据，最小读数为0.01mm。采用两个2.5kg的尺垫作为转点尺承，观测前均按规范进行常规的检查。
5.4 观测点的设置
对于岩石地基、嵌岩桩基础的桥梁可选择典型墩台，对于摩擦桩、非岩石地基的桥墩台应逐墩台布设测点;墩台基础施工完成在承台四角侧设置观测点。例如武广客运专线土建段5标的西瓜地特大桥根据实际情况选择32个墩台和5跨梁体进行沉降变形观测。
5.5 观测方法的选择
根据各等级水准观测主要技术要求，观测采用中丝读数法，按要求对每一路线进行往返观测，视线高度及测站的观测限差均按规范进行。工作基点采用二等水准测量，观测点的测量采用国家一等精密水准测量。在工作基点测量中由于线路较长，每天只能分段测量，为了避免外界温度的影响，在每天同一时段进行观测，提高测量精度。
参考文献
[1]TB10601-2009高速铁路工程测量规范[S].北京:中国铁道出版社,2009.
武广客运专线 篇4
选择武广客运专线xx段深路堑边坡防护工点,结合现场勘探数据,分析顺层深路堑、高边坡加固的计算原理,提出桩+格梁式预应力锚索结构设计,供广大工程技术人员参考.
作 者：王婷 作者单位：中铁第四勘察设计院集团有限公司地路处,湖北武汉,430063 刊 名：科技风 英文刊名：TECHNOLOGY TREND 年，卷(期)：2009 “”(13) 分类号：U4 关键词：顺层 高边坡 预应力锚索★ 求职信高铁乘务员
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武广客运专线 篇5
客运专线的桥梁形式、运营列车以及运行速度等都和我国已有丰富运营经验的广深线准高速铁路有很大差别。目前,我国尚缺乏高速铁路的运营与设计经验。新设计的客运专线桥梁能否满足高速列车安全运行是设计时必须回答的问题。
通常的桥上列车走行安全性分析是进行车桥耦合振动响应计算,要求计算出的脱轨系数、轮重减载率以及旅客舒适性指标等满足有关规范要求。上述方法存在两点不足:1)脱轨系数和轮重减载率标准对预防脱轨没有控制作用,超过它们限值并不意味着列车一定脱轨,同时不能控制列车实际产生的最大脱轨系数和轮重减载率不超过它们限值[1];2)国内外大都采用轮轨密贴假定的车桥振动计算模型作车桥振动响应分析[2,3,4],依据此计算模型,不能计算列车车轮脱轨全过程,故不能判别桥上列车是否脱轨。
文中去掉轮轨密贴假定,考虑轮轨位移衔接条件,建立能计算列车脱轨全过程的车桥系统空间振动方程。基于列车脱轨能量随机分析理论,提出铁路桥梁列车脱轨控制分析方法。对武广客运专线衡阳湘江特大桥上高速列车在设计车速下的走行安全性进行了分析。在列车不会脱轨的条件下,分析该桥上的列车走行舒适性。
1 列车脱轨能量随机分析理论及桥梁抗脱轨安全系数
列车脱轨能量随机分析理论论证了列车脱轨的力学机理是列车—桥梁(轨道)系统横向振动丧失稳定。分析桥上列车是否脱轨就是分析车桥系统横向振动是否稳定。基于弹性系统稳定性总势能判别准则,提出了列车脱轨的能量增量判别准则,见式(1)和式(2)。
Δσcr≥Δσpr 列车不脱轨 (1)
Δσcr<Δσpr 列车脱轨 (2)
其中,Δσcr,Δσpr分别为车桥系统横向振动极限抗力做功增量与输入能量增量。列车脱轨能量随机分析理论是桥上列车脱轨控制分析的理论基础,关于该理论的详细内容见文献[6]。
在列车不会脱轨的条件下,有限次行车测试得到的车桥系统横向振动输入能量σp就是车桥系统横向振动可能输入的最大能量,相当于正常条件下作用于结构的最大荷载。车桥系统横向振动极限抗力做功σc是迫使列车车轮脱轨掉道所需要的最小输入能量,相当于结构所能承受的极限荷载。因此,车桥系统横向振动极限抗力做功σc与列车不脱轨时车桥系统横向振动输入能量σp的比值反映了桥梁抗脱轨安全度。考虑计算σc可能偏大10%,测试统计σp可能偏小10%,作偏安全处理,定义桥梁抗脱轨安全系数如下:
K=σc/(1.2σp) (3)
2 衡阳湘江特大桥上列车走行安全性分析
武广客运专线衡阳湘江特大桥主桥为六跨双线连续梁桥(64+4×116+64) m。采用单箱单室变截面箱形梁,梁底曲线按圆曲线变化。桥面宽13.4 m,梁底宽6.7 m,梁高5.2 m～8.7 m。顶板厚45 cm,腹板厚45 cm～109.5 cm,底板厚50 cm～100 cm。墩台基础采用钻孔灌注桩基础。
在桥上列车走行安全性计算中,选取ICE列车(1动车+14拖车+1动车)作为列车计算工况,计算车速为180 km/h～300 km/h。建立高速列车—桥梁空间振动计算模型,运用列车脱轨分析理论计算衡阳湘江特大桥上ICE列车是否脱轨,结果见表1。计算结果表明:在计算车速下,车桥系统横向振动极限抗力做功增量Δσc均大于输入能量增量Δσp。由列车脱轨能量增量判别准则判断,在计算车速下桥上列车不会脱轨。
同时,计算该桥抗脱轨安全系数K,结果见表1。在车速为180 km/h～300 km/h范围内,抗脱轨安全系数最大值为3.646,最小值为2.755。随车速提高,抗脱轨安全系数K大致呈下降趋势。该桥抗脱轨安全系数很大,列车走行安全性有保障。
3 衡阳湘江特大桥上列车走行舒适性分析
在不脱轨条件下,计算车桥系统在相应车速下可能产生的最大振动响应及列车舒适性指标。根据实测高速列车构架蛇行波统计出的具有99%概率水平的标准差σp,随机模拟出构架人工蛇行波,作为车桥系统舒适性分析的横向振动激振源,竖向振动的激振源取为轨道竖向不平顺。计算所得到的响应为不脱轨行车下系统振动可能出现的最大响应。作列车走行舒适性分析时,所选的最不利列车编组及其计算车速与列车是否脱轨分析时相同。列车走行舒适性计算结果见表2。
参照《京沪高速铁路暂行规定》的列车走行平稳性与舒适性评判标准,分析车桥振动响应计算结果,得出如下结论:
衡阳湘江特大桥在不高于300 km/h车速的ICE列车通过时,车体心盘振动加速度满足要求。ICE动车的竖向舒适性指标只是在单线300 km/h车速以及双线对开270 km/h车速以上时为良好,其余均为优秀。ICE动车的横向舒适性指标均为优秀。ICE拖车的竖向舒适性指标只是在单线240 km/h～270 km/h车速以及双线对开210 km/h～270 km/h车速时为良好,单线300 km/h车速为合格,其余为优秀。ICE拖车的横向舒适性指标只是在单线270 km/h车速以上以及双线240 km/h车速以上时为良好,其余均为优秀。
4 结语
1)基于列车脱轨能量随机分析理论,提出了桥上列车脱轨控制分析方法,并提出了桥梁抗脱轨安全度的概念以及抗脱轨安全系数计算式。2)该桥上ICE列车以不超过300 km/h车速过桥时不会脱轨,列车的走行安全性有保障,桥梁抗脱轨能力很大。ICE列车车速不超过300 km/h时,列车走行舒适性指标均为良好以上。分析结果得到了铁道第四勘测设计院的肯定和采纳,为该桥设计提供了理论依据。
摘要：基于列车脱轨能量随机分析理论,提出铁路桥梁列车脱轨控制分析方法,并对武广客运专线衡阳湘江特大桥上高速列车在设计车速下的走行安全性与舒适性进行了计算分析,其分析结果为桥梁设计提供了理论依据。
关键词：脱轨控制,高速列车,抗脱轨安全系数,能量随机分析理论
参考文献
[1]铁道部科学研究院,济南铁路局,徐州分局.津浦线货物列车脱轨试验报告[R].北京:铁道部科学研究院,1997.
[2]曾庆元,郭向荣.列车桥梁时变系统振动分析理论与应用[M].北京:中国铁道出版社,1999.175-192.
[3]Yang Y B,Wu Y S.A versatile element for analyzing vehicle-bridge interaction response[J].Engineering Structure,2001(5):452-469.
[4]Au F T K,Wang J J,Cheung Y K.Impact study of cable-stayedbridge under railway traffic using various models[J].Journal ofSound and Vibration,2001(3):447-465.
[5]刘龄嘉.桥墩承受撞击力的设计取值探讨[J].山西建筑,2004,30(4):106-107.
武广客运专线 篇6
武广铁路客运专线新咸宁站位于湖北省咸宁市咸安区,境内交通便利。新咸宁站由站房、站台、地下通道三部分组成,三者基础埋深依次为-2.0 m,-2.0 m,-8.5 m,站房、站台分别采用框架、框排架结构,拟采用独立基础或桩基础。按勘察技术要求[1,2],拟建建筑物重要性等级为二级,场地等级为二级,地基等级为二级,故勘察等级为乙级。
2 场地岩土工程条件
2.1 场地地理位置及地形、地貌
拟建场地位于垅岗区,原始地貌呈浑圆丘坡状,现站台部分路基已完成开挖平整工作;站房场地为挖方区,现已完成场平工作,目前场地较平整。场地地面标高在30.59 m～33.50 m之间,相对最大高差为2.91 m。
2.2 场地地层结构与特征
①杂填土层(Qml):杂色,稍密状,主要由碎石、混凝土、黏土等组成,其中ZKB28号孔主要为碎石。该层仅在ZKB8,ZKB9,ZKB14,ZKB28孔地段分布,层厚5.3 m～5.8 m。②-1粉质黏土(Q
3 地下水
3.1 地下水类型及地下水位
拟建场地地下水为松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水,根据钻探揭露的地层构造结合场区地貌环境分析,本场地地下水富水条件较差,勘察期间在部分钻孔中测得稳定地下水位埋深为1.65 m～2.80 m。
3.2 地下水的腐蚀性
根据对场地周边环境的调查结合场地地层类型、构造及地下水埋藏情况,按规范[1]综合判定,本场地环境类型为Ⅱ类。本次勘察在ZKB20,ZKA18,ZKA14 3个钻孔中采取3组地下水样进行了水质分析试验。 根据水质检验报告,按GB 50021-2001岩土工程勘察规范判定,本场地地下水对混凝土及混凝土构件中的钢筋不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。
4 场地地震效应分析
依据《建筑抗震设计规范》[3]之规定,咸宁市抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度为0.05g,设计地震分组为第一组。本场地拟建(构)筑物应按6度进行抗震设防。根据波速测试报告,本场地地表下20.0 m以内的土层等效剪切波速值为224.8 m/s,按GB 50011-2001建筑抗震设计规范的相关规定,本场地土类型属中软场地土,钻探揭露场区覆盖层厚度在3 m～50 m之间,根据GB 50011-2001建筑抗震设计规范相关规定,本场地建筑场地类别为Ⅱ类,属可进行建设的一般场地。根据波速测试报告,本场地卓越周期为0.28 s,结构设计的自振周期应避开此值。本场地抗震设防烈度为6度,故无需进行液化判定。
5 场地岩土工程分析与评价
5.1 场地稳定性评价
根据钻探揭露和地质调查,本场地内无全新活动断层等不良地质现象分布,在揭露基岩的深度范围内,局部地段分布有溶洞,对场地稳定性有潜在影响,对其进行治理后可修建拟建工程项目。
5.2 地基土(岩)工程特性分析与评价
根据场地各土层的分布特征结合原位测试、土工试验等指标综合来看,本场地分布的土层中①层杂填土、②-1层粉质黏土、③层碎石土、④层强风化粉砂岩及⑥层中风化粉砂岩均只局部地段分布,属不均匀土层;②-2层分布稳定连续,但厚度差异性较大,属较均匀土层;⑤层强度高,分布稳定连续,但层面埋深变化较大,属较均匀土层。
综上所述,基础设计时应注意所选作为地基持力层的层面埋深变化的不利影响。
本场地不良地质现象主要为岩溶(溶洞)。本次勘察在ZKB1,ZKB2,ZKA5孔中发现溶洞,溶洞高度0.3 m～3.95 m,埋藏浅的以黏土夹碎石半充填,埋藏深的基本无充填。从分布规模及埋藏情况看,对本场地的稳定性有潜在影响,应对其进行根治。
6 地基基础形式分析
6.1 拟建(构)筑物基础形式分析
根据拟建(构)筑物的结构特点及荷载情况,结合场地各地层的分布特征,拟建站房适宜桩基础方案;站台适宜采用天然地基或墩基础方案,建议优先采用墩基础。
6.2 桩型及桩基持力层的选择
根据本场地地基土层分布条件以及现场施工条件,拟建站房采用人工挖孔灌注桩或钻(冲)孔灌注桩均可,以⑤层作为桩基础持力层,对于ZKB1,ZKB2,ZKA5孔地段,桩端应穿过溶洞底板。站台可采用人工挖孔墩基础,以②-2层作为墩基础持力层。桩基础设计参数建议值见表1。
kPa
表2数值系根据表1中的设计参数估算。各桩型单桩竖向承载力特征值的准确数值应按规范通过单桩垂直静载荷试验确定。试桩数量应在同一条件下不少于总桩数的1%,且不少于3根[2]。
7 结论与建议
1)通过钻探、标准贯入试验、室内试验等手段,揭露岩土水的类型、空间分布特征,并且给出了场地地基岩土层相应的物理力学参数的建议值。2)拟建场地地下水为松散岩类孔隙水和岩溶裂隙水,富水条件较差,场地环境类型为Ⅱ类,地下水对混凝土及混凝土构件中的钢筋不具腐蚀性,对钢结构具弱腐蚀性。3)拟建场地拟建建筑物按6度进行抗震设防。本场地土类型为中软场地土,建筑场地类别为Ⅱ类。拟建场地属可进行建设的一般场地。本场地无液化土层分布,可不考虑液化影响。4)根据钻探、标准贯入试验、室内试验及咸宁地区经验综合分析,给出了本场地地基土层的承载力特征值及压缩模量的建议值,并且对场地地基土层进行了适宜性评价。5)根据本次勘查结果,拟建站房采用人工挖孔灌注桩或钻(冲)孔灌注桩均可,以(5)层作为桩基础持力层,对于ZKB1,ZKB2,ZKA5孔地段,桩端应穿过溶洞底板。站台可采用人工挖孔墩基础,以(2)-2层作为墩基础持力层,并且给出了桩基设计所需桩端阻力、侧阻力特征值,为基础与上部结构设计奠定了基础。
参考文献
[1]GB 50021-2001,岩土工程勘察规范[S].
[2]GB 50007-2002,建筑地基基础设计规范[S].
武广客运专线 篇7
关键词：地下隧道,防水工程,EVA自粘防水卷材
1 工程概况
武广客运专线新株洲站位于湖南省株洲市天元区群丰镇响塘村,站房规模为15 000 m2,车站总面积为30 000 m2。火车站站前地下隧道埋深8 m多,东向进站,西向出站,内设集水坑机械排水,其防水构造设计见图1。该隧道由本公司提供防水材料,并派技术人员现场指导施工。
2 主要防水材料介绍
本工程主要选用1.5 mm厚EVA单面自粘防水卷材,可采用湿铺法/预铺法自粘施工。卷材型号为宽2 m、长20 m、厚1.5 mm,主要物理力学性能见表1。
3 施工工艺流程
底板垫层质量检查、清理与修整→基层弹基准线→反铺EVA自粘卷材→卷材搭接处理→节点细部处理→阶段验收→揭去卷材隔离膜→做混凝土保护层→后续土建施工→垂直立墙基面检查、清理与修整墙面→弹基准线→刮涂水泥浆→侧墙自下而上铺贴卷材→卷材搭接处理→细部节点处理→阶段验收→铺贴EPS保护板→后续土建施工→拱顶基层质量检查、清理与修整→基层弹基准线→铺设EVA自粘卷材→卷材搭接处理→细部节点处理→防水验收→后续土建施工。
4 对基层的要求与处理
1)底板垫层四周应开设临时排水沟,垫层与侧墙防水施工时,做好排水工作,确保地下水位低于垫层30~50 cm。
2)基层必须坚实牢固,遇有酥松、起壳部位应剔除后重新用1∶2.5水泥砂浆修补密实平整;缺棱掉角与孔洞等处应修补完整;阴阳角应粉抹成圆弧形或折角。
3)基层必须平整,凹坑处用1∶2.5水泥砂浆找平。平整度用1 m长靠尽检查,只允许平缓变化,空隙不大于3 mm,且不允许存在尖锐物。
4)基层必须干净:浮浆、浮渣等杂物垃圾应彻底清除,浮尘用吸尘器吸净,油污应擦洗干净。
5)底板垫层上防水施工时,遇有渗水、涌水时,需用速凝材料封堵止水,确保基面无明水。
6)洞壁、拱顶若遇有裂缝,待干燥、干净后刮填环氧树脂胶泥修补密实平整。遇有深长裂缝,适当凿槽扩缝,待干燥、干净后用环氧树脂砂浆嵌实平整。遇有贯通裂缝,采用压力灌注环氧树脂胶液修补密实。
5 垫层上反铺EVA自粘防水卷材
5.1 弹基准控制线
以“幅宽减搭接宽度”为宽度标准,平行底板纵向作等宽平行线,以控制卷材铺贴的平直度与搭接宽度。
5.2 反铺EVA自粘卷材
自粘面朝上,搭接宽度为100 mm;理顺卷材,从纵向两侧开始铺设,于中部汇合;卷材反铺后用木枋或金属条等重物适当重压卷材,避免卷材移动方位。
5.3 热熔焊接卷材搭接部位
将搭接部位的卷材清理干净,长边搭接处卷材塞入自动行走式双缝热楔式焊机(见图2)中,调整好焊机的电流、温度参数等,开机后焊机自动行走进行双缝焊接。遇到故障时,可能温度过高烧穿或烧焦卷材,应立即停机,找出原因后重新调整好有关工艺参数,继续焊接。
焊接时,先焊长边后焊短边,长边用双缝热楔式焊机焊接,短边对接用手持热风焊枪焊接,并用60mm丁基胶带密封缝口。施工过程中需连续循环作业,逐幅、逐片将卷材搭接焊牢焊完。搭接部位卷材焊接施工见图3所示。
5.4 细部节点及缺陷处理
1)大面卷材铺设完成后,周边增铺1层600 mm宽的双面自粘卷材附加层,平面、立面各300 mm宽。
2)大面铺贴防水层时,应预留600~800 mm宽卷材,置于永久保护墙上端,并用重物或临时保护墙压住,以备与侧墙卷材连接。
3)墙根穿墙排水管、排水口周围,用密封胶密封严实,并增做Φ300 mm卷材附加层。变形缝处理采用中埋橡胶止水带与外边嵌接400 mm宽的钢边止水带,进行复合防水处理。
4)遇有卷材刺穿或本身存有穿孔,热熔同品种卷材,周边宽出缺陷100 mm,采用手持式电热风焊枪精心修补,见图4。
5.5 检查防水层施工质量
1)目测检查:搭接边表面应光滑,无波形皱折、断面、伤痕等缺陷;焊接应无断裂、气泡和斑点;焊接部位无烤焦、灼穿等现象。
2)检查双焊缝密封性能:将空腔两端用热风焊枪焊严,在一端插入检测器的针头,针头进入空腔后密封针头四周;用打气筒打入空气,使空腔鼓包,当压力为0.15 MPa时,停止充气,静观2 min,如腔内气体压强下降值小于20%且稳定不变时,即认为焊缝焊接良好。
3)检查焊缝焊接强度:按监理工程师要求,现场随机抽样检查焊缝的剪切强度和剥离强度,其检测结果应符合产品标准的指标要求。
5.6 浇筑混凝土保护层
底板卷材铺贴完成并验收合格后,揭去卷材自粘层的隔离膜,浇捣混凝土保护层,使卷材与保护层形成“皮肤式”粘合。
6 隧道侧墙外防水施工
在基层符合要求并对缺陷进行了修补、修整的基础上,铺设大面积EVA自粘防水卷材。因隧道是明挖法施工,故侧墙采用了外防外贴法施工。
6.1 弹基准控制线
以“卷材幅宽减搭接宽度”为宽度标准,沿墙竖直作等宽平行线,以控制卷材铺贴的平直度与搭接宽度。
6.2 墙根处理
排水后,清理干净墙脚部位,将底板预留卷材除去压重,理顺展平并清擦干净,然后揭掉自粘层隔离膜,用水泥浆将预留卷材满粘于墙面,抹压、辊压平整,并赶走粘合面的残存空气。
6.3 细部节点处理
1)墙根骑平立面交接缝用水泥浆粘贴1层500mm宽双面自粘卷材附加层,平面、立面各250 mm宽。
2)模板拉筋齐外墙面切割平整并清理干净后,所有拉筋头涂刷1.5 mm厚Φ50 mm宽JS水泥基防水涂料,做到密封严实。
3)穿墙孔洞在浇捣混凝土时预埋金属套管,套管与结构层接触的界面缝隙,用聚氨酯密封胶密封严实,然后对套管周围300~500 mm直径范围涂刷1.5mm厚JS水泥基防水涂料作附加增强处理。
4)立墙水平施工缝清理干净后,骑缝铺贴500mm宽双面自粘卷材作附加增强处理。
5)立墙与拱顶交接处,骑交接缝铺贴500 mm宽双面自粘卷材增强。
6.4 洞壁大面积铺贴EVA自粘防水卷材
1)秋夏施工,先洒水湿润墙面。
2)1人对基面均匀刮涂1~2 mm厚稠厚水泥浆(注意搭接部位不涂水泥浆);2人托起卷材(自粘层朝向墙面),一边揭去隔离膜,一边缓慢自下而上沿基准线滚动卷材覆盖于水泥浆层;1人随后抹压、辊压卷材,赶走粘合面残存空气,并清理擦干净搭接边被沾污的浆料;连续循环作业,逐行、逐卷铺贴卷材。卷材下端应延伸至墙根底板外侧平面,卷材上端延伸至拱顶30 cm。墙脚主防水层与预留卷材光面用丁基胶带粘合,拱顶卷材与双面自粘附加层粘合。
3)搭接缝焊接处理
卷材基本粘实后,由专人用自动行走式双缝热楔焊机自下而上进行长边搭接缝的焊接施工,然后对短边用手持热风焊枪焊接严密,并用自粘丁基胶带骑缝封口。
4)防水层施工质量检查与缺陷修补,参照底板垫层上卷材的施工方法。
5)阶段性验收:洞壁卷材铺贴完成并经自然养护1周,再对外墙面连续喷水/淋水2 h,无任何渗漏后申报洞壁防水验收。
6)验收合格后铺设EPS泡沫板保护层,泡沫板用白乳胶水泥浆(白乳胶为水泥量的25%)点粘压实,每块板设置点浆间距约50 cm,每点约Φ10 cm。
7 隧道拱顶防水施工
隧道拱顶EVA自粘卷材采取满粘法滚铺施工。
7.1 基层处理
基层应坚实、平整、干净,干缩裂缝用环氧树脂胶泥修补密实、平整。
7.2 卷材铺贴方位
卷材长边平行拱顶纵向,从两侧开始向中部汇合;卷材长边搭接部位高标位卷材覆盖在低标位卷材之上。
7.3 卷材搭接要求
卷材长边搭接宽度为100 mm,卷材短边平接(对接),邻幅卷材的短边搭接应相互错开50 cm以上。
7.4 弹基准线
以“卷材幅宽减长边搭接宽度”为宽度标准,平行拱顶纵向作等宽平行线,从两侧开始向中间汇合;注意两侧的第1条基准线距拱顶边缘为(2-0.25)m。
7.5 满粘滚铺卷材
1)固定起始端:卷材就位于起始端2 m位置(自粘胶面朝向基面),放出端头卷材1.5 m长左右,调整好平直方位,然后将1.5 m卷材横向后翻转,1人对基面均匀涂抹水泥浆1~2 mm厚,1人揭去卷材隔离膜,然后2人合作将翻转的卷材翻回去覆盖于已涂水泥浆的基面,理顺卷材再次调整卷材的平直方位,随后抹压、辊压卷材,赶走粘合面残存空气。
2)滚铺卷材:起始端固定后,1人均匀对基面涂抹水泥浆1~2 mm厚,2人配合一边揭去卷材隔离膜、一边缓慢沿基准线将卷材向前滚动,随即理顺卷材并抹压、辊压卷材,赶走卷材粘合面残存空气,使卷材与基面粘附良好。
3)按照上述方法,连续循环作业,逐卷、逐段、逐片将卷材铺贴完毕。
4)卷材在中部汇合时,视具体空位尺寸裁剪卷材,骑空位中线将卷材覆盖于基面与两侧卷材之上。
5)搭接部位处理
大面卷材粘牢后,由专人处理搭接:(1)长边搭接用自动行走式楔热焊机进行双缝焊接,短边对接用手持式热风焊枪焊接,使两者熔融于一体。(2)拱顶两侧的卷材分别向立墙延伸250 mm宽,长边搭接、短边对接,分别按前述方法热焊。(3)对拱顶中部的分脊卷材不宜焊接的部位,采用专用自粘丁基胶带粘合。
6)验收:卷材铺贴完成,清理干净并经自然养护1周时间,对拱顶连续喷水/淋水2 h,无任何渗漏后申报验收。
8 确保防水工程质量的主要措施
1)防水材料应符合铁道部有关规定与设计要求。现场见证随机抽样送铁道部授权的检测中心进行复验,复验不合格产品不允许用于工程。
2)挑选经验丰富的防水专业人员参加施工,持证上岗。
3)防水涂膜应厚薄均匀,无鼓泡、针眼、开裂现象;节点细部密封严实,做好附加增强层;防水卷材应铺贴平整顺直,不鼓泡、皱折和翘边,搭接部位融为一体,缝口与收头密封严实。
4)严格质量管理,实行“自检—交接互检—专职监检”的“三检”制度,逐部位、逐层、逐工段严格质量监控,尤其是隐蔽部位未经验收不得进行下道工序施工,所有质检应作好原始记录归档。
9 结语
武广客运专线 篇8
武广客运专线铁路的设计使用年限为100年,设计时速为350 km/h,所以对路基的沉降和平稳性要求要远远高于普通铁路。路基过渡段是指桥、隧、涵等刚性结构物与路基相对柔性结构物之间的过渡部分。由于两者存在沉降上的差异,列车在高速运行到该位置时容易产生跳动现象,进而引发安全事故,所以过渡段的施工质量将直接影响列车的平稳运行和安全行驶,也直接影响乘客的乘坐舒适度。为了研究级配碎石的配合比,不同部位采用不同的机械组合与碾压遍数、科学合理的检测方法,保证为全线级配碎石生产和铺筑提供科学的工艺参数,2007年5月在试验段进行了级配碎石填筑试验,采集了大量的数据,取得可靠的技术数据和合理的施工方法。
1 级配碎石生产工艺简介
1.1 材料选定
过渡段级配碎石中使用的碎石针片状颗粒含量应不大于20%,软质、易破碎颗粒含量不得大于10%,黏土团及有机物含量不得大于2%。宜选用石英质母岩或花岗岩等石质坚硬耐磨的母岩作为原料;小于0.075 mm的细粒料含量不宜太少,但也不能大于15%;从经济角度考虑,原料破碎筛分后,各种粒径的材料,在数量上要基本平衡。对多处样品进行了针片状含量、硫酸钠溶液浸泡损失、筛分、黏土团及杂质含量等指标的测试,选择了能满足以上要求的花岗岩碎石及石粉作为原材料。
1.2 配合比设计
结合原材料筛分结果、室内重型击实结果和破碎筛分机械的性能等因素,确定20 mm～40 mm,5 mm～20 mm和小于5 mm三种筛分集料,其有关品质检测指标满足铁建设[2005]160号《客运专线铁路路基施工质量验收暂行标准》所规定的要求。
在此基础上设计了4个配合比,经现场铺筑试验最后选定以下配合比用于过渡段施工(见表1)。填料各项指标见表2。
1.3 破碎、筛分和拌和
1)为控制各种粒径料含水量缠裹而出现混杂不纯,备料时应提前集堆脱水,以避免细料粘裹粗料,造成糊堵筛孔和集料不纯,影响级配稳定。2)选用1台ZL50型装载机供料,配置2台PEX250×100型鳄式破碎机进行破碎;选用圆孔双层筛分系统,分3个粒径范围设3条输送带出料集堆。3)配置1台4料斗WDB300A型稳定土拌合站(附加水设备)生产熟料。3种粒径4个料斗是为满足20 mm～40 mm粒料用量大的要求;附自动加水设备有利于在拌和中控制含水量,考虑运输中水分蒸发损失,宜适当加大含水量。
2 填筑工艺
过渡段填筑施工中,应遵循以下原则:1)熟料随拌随用,适当加大水量,拌制的材料必须在2 h内使用完毕。2)采取“四步骤”的作业流程分层铺筑。“四步骤”是指铺筑、精平、碾压、检测。3)适当超宽铺筑,保证边缘压实。
3 结果整理
1)碾压遍数的确定。
试验目的:在相同含水率和相同松铺厚度条件下,确定最佳碾压工艺及碾压遍数。
A:松铺0.35 m;B:松铺0.35 m;C:松铺0.35 m;D:松铺0.35 m;E:松铺0.35 m;F:松铺0.35 m;压实平均厚度为0.30 m。
检测数据见表3,图1。
从数据中可看出,该土松铺系数为1.17,A,B:碾压4遍～5遍部分指标不能达到设计要求;C,D:碾压6遍～7遍各项指标能满足过渡段填筑要求;E,F:随着碾压遍数的增加,局部出现松散现象,地基系数K30、动态变形模量Evd、静态变形模量Ev2增长和孔隙率n降低不明显,个别测点反而变差,碾压遍数太多既不经济,效果也不佳。从而确定基床表层以下过渡段填筑碾压7遍是科学合理的。
2)松铺厚度的确定。
试验目的:在同种填料、相同碾压工艺和相同碾压遍数条件下,通过试验确定最大摊铺厚度。
工艺参数:
G区:松铺0.20 m,压实厚度为0.15 m,采用碾压流程:静压1遍→振压5遍→静压1遍。
H区:松铺0.30 m,压实厚度为0.25 m,采用碾压流程:静压1遍→振压5遍→静压1遍。
I区:松铺0.35 m,压实厚度为0.29 m,采用碾压流程:静压1遍→振压5遍→静压1遍。
J区:松铺0.40 m,压实厚度为0.35 m,采用碾压流程:静压1遍→振压5遍→静压1遍。
检测数据见表4,图2。
从数据中可以看出,在相同填料和相同压实工艺下,G区压实效果最好,H区指标也能满足设计要求,随着摊铺厚度的增加,J区部分指标达不到设计要求。综上质量和经济方面的考虑,松铺厚度确定为35 cm。施工中应注意:1)涵背和包边黏土与级配碎石同层施工,但要按不同松铺系数控制;2)桥台背边角处和路基端头是夯实的重点部位;3)避免路基填土污染级配碎石;4)涵背两侧必须均衡对称填筑。
4 结语
将生产级配碎石的集料分为20 mm～40 mm,5 mm～20 mm和小于5 mm三种规格,通过配合比试验和现场填筑工艺试验确定的配合比(40%∶20%∶40%),能得到最佳级配的级配碎石混合料,可作为类似规格集料的配合比使用,级配碎石混合料适宜的碾压含水率为5%～6%,合理的碾压程序为:静压1遍→弱振2遍→强振3遍→静压1遍。在武广客运专线铁路建设指挥部组织的多次检查、评估、观测中,此过渡段工程得到了充分的肯定。
摘要：结合武广客运专线铁路路基技术工艺标准,重点阐述了过渡段填筑的施工方法,采用专业配套机械进行生产、摊铺、碾压和检测,确定了过渡段级配碎石的施工工艺参数。
关键词：客运专线,级配碎石填筑,试验研究
参考文献
武广客运专线 篇9
武广客运专线采用无砟轨道技术,全线共有桥梁684座,隧道226座,桥隧所占线路比例近70%。流溪河特大桥工程即是其中的一座,由中铁四局广州站二分部施工。流溪河特大桥工程从下到上主要由3部分组成:水泥底座板、CA砂浆、轨道水泥板。底座单块板长5 m,宽2.8 m,设置横向伸缩缝,设计嵌填聚氨酯密封胶(见图1)。轨道水泥板之间也设置了横向伸缩缝,但不需嵌填密封胶。根据中铁第四勘察设计院集团公司的设计,底座板伸缩缝宽2 cm,采用聚氨酯道路密封胶和聚乙烯泡沫塑料板进行填充,嵌填密封胶的设计深度为2 cm。经过多方比较,密封胶决定选用中科院广州化灌工程有限公司生产的“新特”聚氨酯道路嵌缝胶。
2 材料特性
“新特”聚氨酯道路嵌缝胶为双组分反应型密封胶,属于无溶剂非焦油水固化型产品,主要技术性能符合《道桥嵌缝用密封胶》(JC/T 976—2005)的要求,见表1。该产品具有如下特点:1)冷施工,能在常温下固化;2)无溶剂,固化后不收缩,体积稳定性好;3)加入了防老剂和惰性填料,抗老化性能优良;4)弹性恢复率好,能够适应混凝土板的胀缩要求;5)采用加水固化方式,并降低了游离TDI的含量,能保证施工人员的身体健康。
3 施工工艺
3.1 衬垫材料和施工工具
衬垫材料采用灰色的聚乙烯泡沫塑料板,厚度为2 mm;施工工具主要有量杯、低速搅拌机、搅拌桶。
3.2 材料进场检验
聚氨酯道路嵌缝胶由广东省化学灌浆工程技术研究中心进行检验,同时委托广东省建材产品质量检验中心进行检验,中铁四局武广客运专线广州站二分部实验室也进行了现场抽检。根据实际施工需要,添加了一些稀释剂,也进行了检验,结果均显示所检测项目合格。
3.3 施工
1)嵌填衬垫材料
裁剪聚乙烯泡沫塑料板作衬垫材料,厚度为2mm,因与缝宽相同,不需要使用专门的压延工具,直接放进去即可。由于嵌缝胶有一定的稠度,故不易漏料。
2)聚氨酯道路嵌缝胶的配料和嵌填
按照体积比为1∶2的比例来配料,每次配料以填满1条缝为准,用量约2 cm(宽)×2 cm(深)×2.8 m(长)×1.15 g/cm3(密度)=1.3 kg,包括稀释剂;采用低速电动搅拌机搅拌2～3 min,放置1～2 min后直接灌入缝中,每次灌入深度为2 cm。施工中一定要做到称量准确、配比正确、搅拌均匀,同时在中午温度高时暂停施工。
3)施工缝形状
聚氨酯嵌缝胶在施工缝中嵌填时,做成形状为“凸”型的圆形缝,使得嵌缝胶固化后稍微高于混凝土表面,以保证到冬天温度低时混凝土板收缩后,施工缝嵌缝胶的平面变得平整。
4)验收
主要检查聚氨酯道路嵌缝胶本身是否饱满密实、粘结是否牢固,缝的表面是否光滑平整、有无气泡。
4 施工中遇到的问题及解决方法
由于聚氨酯道路嵌缝胶施工时间是7月份和8月份,此时广州天气炎热,施工温度在33～37℃,混凝土板的温度达45～50℃,因此存在聚氨酯道路嵌缝胶固化速度过快的问题,一般情况下混合搅拌15 min后就变得黏稠了,使得难以灌注施工。经过研究,在嵌缝胶中加入少许稀释剂(5%左右),能够调节材料的黏度和保证材料的性能。施工实践也表明,加入少许稀释剂后,能较好地解决嵌缝胶固化速度过快问题,易于灌注,密封胶嵌缝后的表面光滑平整,粘结力优良。
5 结语
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