路基讲座-1.ppt
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1、绵成乐高速铁路路基讲座,曹新文 ,,内容提要,路基设计原则,支挡结构设计与施工,路基压实技术、改良土施工工艺,成都粘土改良土的工程性质,地质条件,,地质条件:地形地貌,本线位于四川盆地西北部,本线总体走向为北 东南西向,地势北高南低,地形较平缓。 冲积平原区(I) 浅丘台地区(II) 丘陵区(III),,地质条件:地形地貌,冲积平原区(I) 江油青莲(DK0000DK17900)、绵阳市安昌河两岸(DK38000DK44000)、黄许新都(D2K83260DK138850)、狮子山至眉山(DK160220DK243215);地面高程490540m,地形平坦、开阔,覆盖层较厚,多被垦为稻田、旱地
2、,水塘零星分布,灌溉沟渠纵横交错。人口稠密,交通极方便。主要有涪江、安昌河、绵远河、鸭子河、金马河等,,地质条件:地形地貌,浅丘台地区(II) 青莲至绵阳(DK17900DK38000)、新都狮子山(DK138850DK160220)、眉山峨眉(DK243215DK305560);地面高程403560m,为冰水沉积、冲积形成的二、三级阶地,阶地顶部平坦,边缘发育沟槽,沟槽深度2030m,地形起伏相对较大,局部基岩局部出露。自然横坡530,多垦为旱地,水塘零星分布。人口较密,交通较方便。主要有思蒙河、金牛河等,其间有夹江青衣江冲积平原。在新都狮子山段分布具有弱至中等膨胀性的成都黏土,并有狮子山滑
3、坡。,,地质条件:地形地貌,丘陵区(III) 绵阳黄许(DK44000D2K83260)、峨眉至乐山(DK305560DK321400);地面高程370650m,绵阳黄许段较高,乐山一带较低,自然横坡1030,基岩出露广泛,植被较发育;丘槽相间,槽地中多为稻田,软土、松软土分布较多,厚度较大。主要有凯江及青衣江。,,地质条件:地层岩性,沿线分布地层较简单, 第四系(Q)人工填筑土、人工弃土及冲积层、洪积层、坡积层、崩积层、残积层、风积层、冰水-流水堆积层广泛分布,厚度大,局部分布滑坡堆积层; 下伏基岩为白垩系(K)、侏罗系(J)地层。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,不良地质 沿线不良地质主要
4、有滑坡、危岩落石、岩堆、坍塌、顺层、采空区、河岸冲刷、砂土液化及地震堰塞湖。 特殊岩土 沿线主要特殊岩土有人工弃土、膨胀土(岩)、软土及松软土、石膏和钙芒硝。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,滑坡 线路于成都东客站出站后DK159910DK160615通过成昆线著名的狮子山滑坡,滑坡属成都黏土及雅安砾石层切层路堑滑坡,滑体物质成分为成都黏土(膨胀土)和卵砾石土,厚度515m。 危岩落石 于DK10955DK11365、DK19655815、DK24950DK26635、DK65 230380、DK74740770段发育危岩落石。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,岩堆 在DK25100DK261
5、00右侧1060m、DK74704719右侧0150m、DK77191259等地段零星分布有岩堆。平面上呈长条形、扇形分布,宽约2060m,长约1301000m,厚26m、04m不等,岩堆物质为坡崩积的块石土、碎石土,分布于斜坡表面,松散,稍湿,块径6500cm,棱角状,石质主要为砂岩、砾岩、泥岩,弱风化。 DK77191259段位于石家沟大桥桥墩处,岩堆体稳定性差,对工程影响大,需进行处理。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,坍塌 在DK26640740右侧4070m发育一坍塌体,平面上呈扇形分布,宽约30m,顺线路长约100m,坍塌体厚04m,物质为块石土,松散,稍湿状。为靠近水渠地带表层的
6、块石土在降水的侵蚀下形成小坍塌。位于线路右侧40m外,对工程影响小。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,顺层 DK11237730段顺层,岩为泥岩夹砂岩,表层全风化带厚04m,强风化带厚度变化大,一般410m,局部厚达26m,路堑最大挖方达26m,路堑右侧边坡存在顺层问题。 DK319925DK320000、DK320065200顺层,基岩为砂质泥岩夹砂岩,路堑中心最大挖方21m,路堑右侧边坡存在顺层问题。 乐山车站DK320820DK321280、DK321310450顺层,基岩为砂质泥岩夹砂岩,路堑中心最大挖方分别为22m、29m,路堑右侧边坡存在顺层问题。顺层对路堑工程影响大,路堑右侧边坡
7、需设挡护工程。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,采空区 在DK208128300右侧5080m为硝矿厂采空区,原料为石膏及芒硝矿,深度大约在200m以内,远离线路方向,对工程影响小。 在DK311000100右侧055m、DK311100180左侧2030m存在人为坑洞,少量坑洞为上下两层,坑洞的展布方向多垂直等高线,部分洞门已坍塌,洞体主要为强弱风化泥质砂岩。线路以路堑通过,人为坑洞标高与路肩标高相近,需根据开挖揭示情况进行加固处理。 DK310805右侧5m 、DK310812左侧2m有在厚层状砂岩上开凿的6个岩洞,线路以桥梁通过,桥梁墩位已经避开岩洞,桥梁桩基需置于岩洞底标高之下。,,地
8、质条件:不良地质及特殊岩土,河岸冲刷 夹江青衣江具有河岸冲刷现象,对桥梁基础影响较大,建议桥基置于河流冲刷面以下一定深度。 砂土液化 全线共100段,长61.442km,占线路长度的19.4%。 江油青莲段地表广泛分布有第四系冲积层粉土、粉细砂,厚04m、26m不等;涪江3号、4号特大桥、石马坝特大桥、德阳南广汉等地现代河床及河漫滩表层零星分布有第四系冲积层粉土、粉细砂、中砂,厚04m、26m不等。府河两岸、双流至眉山段、思蒙河、夹江青衣江等地粉质黏土、黏土底部的厚03m呈透镜体状分布的粉土或粉细砂层也属地震液化砂土,相关工程应考虑处理措施。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,地震堰塞湖 DK1
9、5000DK18000段湔江上游唐家山堰塞湖,位于涪江支流 湔江上游唐家山,距离北川县城上游3.2km,因唐家山在地震中被削掉一半,滑坡体落入河道后形成一座长803.4m、宽611.8m、体积约2037万立方米的堆积坝体,堵塞河道形成堰塞湖。湖水最大容积达到2.5亿立方米,对下游青莲段线位存在较大影响。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,人工弃土 膨胀土(岩) 新都至狮子山、成都南站、双流机场、新津东侧第四系上更新统风积的黏土(即成都黏土)具有弱至中等膨胀性,厚220m不等;彭山车站出站端及眉山眉山南(DK243215DK257670)段第四系上更新统冲积的黏土具有弱膨胀性,厚04m、410m、
10、520m不等,最厚可达30m;绵阳一带、眉山南峨眉(DK257850DK306280)段浅丘台地表层中更新统的黏土(Q2fglal)局部具有弱膨胀性。 白垩系上统灌口组(K2g)及下统剑阁组(K1jn)泥岩,岩质软,遇水易软化,局部具有弱中等膨胀性,为膨胀岩,其风化带及坡残积层亦多为膨胀土。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,软土 共189段,长47.511km,占线路长度的15%。 丘陵区的丘间槽地的水田、水塘表层,主要为淤泥质粉质黏土,局部为淤泥。最厚达8m,局部有12m厚的硬壳。 平原区和浅丘台地区较薄,一般为03m,局部较厚达4m,丘陵区较厚,一般为15m,对路基、涵洞影响较大,需经沉降
11、计算后处理。 在机场路隧道与双流隧道之间古河床地带卵石土与基岩之间夹有08m厚的淤泥质黏土,埋深大于25m,对路基工程影响较小。,,地质条件:不良地质及特殊岩土,松软土 全线共317段,长128.016km,占线路长的40.5%。 沿线水田、水塘表层普遍分布,一般厚02m,局部较厚达6m,以软塑状粉质黏土为主,局部有12m的硬壳层,对路基、涵洞有一定影响,建议经沉降计算后处理。在机场路隧道出口段(DK170800970)卵石土与基岩之间夹有210m厚的松软土,位于隧道基底之下8m以下,对隧道有一定影响。 石膏和钙芒硝 白垩系上统灌口组(K2g)地层在新都至眉山一带多含有石膏、钙芒硝矿,局部含石
12、盐。含石膏、钙芒硝地层分布地段基岩裂隙水对混凝土结构多具硫酸盐侵蚀,局部具氯盐侵蚀。,,路基设计原则:基床结构、厚度及填料,基床厚度及填料表,,地质条件:不良地质及特殊岩土,基床表层填料压实标准表,,路基设计原则:基床结构、厚度及填料,基床底层填料及压实标准(250km/h),,路基设计原则:基床结构、厚度及填料,基床底层填料及压实标准( 160km/h ),,低矮路堤,1)250km/h地段 填土高度H0.7m时,采用路堤式路堑结构,基床表层级配碎石满足相关要求。 基床底层范围填料应满足Ps1.5MPa或0.18MPa,否则应设改良或者加固措施处理。当基床范围内的地基土满足Ps1.5MPa或
13、0.18MPa但不满足基床底层土质及压实标准时,按下列情况分别进行处理:,,低矮路堤,1)250km/h地段 填土高度 0.7mH3.0m时: a、当地基为粘性土时,应挖除地表厚度不小于0.5m换填A、B组填料或改良土,于换填顶部铺设复合土工膜,两侧坡脚外设置排水沟,排除基床表层积水和地下水。 b、当地基土为砂类土或碎石类土时,应将地表整平碾压。,,低矮路堤,1)250km/h地段 填土高度 H0.7m时: a、当地基为粘性土时,在基床表层下换填A、B组填料或改良土,厚度不小于1.0m,并于换填顶部铺设复合土工膜,两侧坡脚外设置排水沟,排除基床表层积水和地下水。 b、当地基土为砂类土或碎石类土
14、时,应将地基翻挖回填厚度不小于0.5m,并整平碾压,并于基床底层顶面铺设复合土工膜。 当地下水位较高时,复合土工膜改为复合防排水板,加强防排水。必要时两侧侧沟(排水沟)底部设纵向盲沟。,,低矮路堤,2)160km/h地段 路堤高度小于2.5m的低矮路堤,基床表层A组填料满足相关要求。基床底层天然地基的静力触探比贯入阻力Ps值不得小于1.5MPa或天然地基基本承载力0.18MPa,否则应作改良或者加固措施处理。当基床范围内的地基土满足Ps1.5MPa或0.18MPa但不满足基床底层土质及压实标准时,需要做换填处理。一般土层地段换填不小于0.3m、膨胀土(岩)地段换填不小于0.5m的合格填料或改良
15、土,并于基床底层顶部铺设复合土工膜。当地下水位较高时,复合土工膜改为复合防排水板,加强防排水。必要时两侧侧沟(排水沟)底部设纵向盲沟。 3)换填及翻挖部分应执行相应部位的压实标准。,,土质、风化软质岩、全风化硬质岩路堑,1)250km/h地段 基床表层采用级配碎石,基床底层岩性应满足基底地基条件(Ps1.5Mpa及0.18Mpa),否则在基床底层范围内换填、改良或加固处理。对全风化硬质岩、风化软质岩及土质路堑,其土质不满足基床底层填料条件时,应换填就地改良土厚度不小于0.5m;膨胀土路堑,其换填就地改良土厚度不小于1.0m。当地下水位较低时,在换填顶部铺设一层复合土工膜;当地下水丰富且水位较高
16、时,在换填底部铺设一层复合防排水板,两侧侧沟底部设纵向盲沟。当挖除换填困难或换填深度较深时,采用水泥搅拌桩、CMS桩、CFG桩等复合地基加固。,,土质、风化软质岩、全风化硬质岩路堑,2)160km/h地段 基床表层采用A组填料,基床底层岩性满足基底地基条件(Ps1.2Mpa及0.15Mpa),否则在基床底层范围内换填、改良或加固处理。换填时应根据地层情况,一般土层地段换填不小于0.3m、膨胀土(岩)地段换填不小于0.5m的合格填料或改良土,并于基床底层顶部设置两布一膜复合土工布。当地下水丰富且水位较高时,在换填底部铺设一层复合防排水板,两侧侧沟底部设纵向盲沟。 3)换填部分应执行相应部位的压实
17、标准。,,路基标准横断面,图2-1 双线有碴轨道路堤标准横断面图,,路基标准横断面,(一般土质、全风化硬质岩、软质岩)(地下水位较深),图2-2 双线有碴轨道路堑标准横断面图,,路基标准横断面,图2-3 双线有碴轨道路堑标准横断面图,(一般土质、全风化硬质岩、软质岩)(地下水位较浅),,路基标准横断面,(膨胀性土)(地下水位较深),图2-4 双线有碴轨道路堑标准横断面图,,过渡段,路基与桥梁过渡段 250km/h地段 路桥过渡段长度确定:L=n(H-h)5, 若计算出的过渡段长度不足20m时,按20m设置。 式中 L过渡段长度(m)(当L20时,调整n值使L=20) H台后路堤高度(m) h基
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