我国高速铁路及路基工程技术发展
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浅谈中国铁路工程科技的发展作者:徐卓行来源:《城市建设理论研究》2014年第08期【摘要】随着我国经济的不断发展,铁路工程在世界上也展现了中国的总体实力。
铁路工程项目不断增多,建设规模也逐步扩大。
本文主要从分析我国铁路工程建设科技方面取得成果入手,然后进一步分析铁路工程的科技发展具体的要求,以及其未来发展的方向和发展最终目标、任务等,从而找出相应的具体方法和措施,为铁路工程科技的发展作出具体贡献。
【关键字】铁路工程建设;科技的发展;分析;目标中图分类号: F530.34 文献标识码:A0.引言我国的经济不断发展带动了铁路项目建设的不断扩大,国家对铁路这项基础设施建设投入了很多关注,同时注入了很多资金,加以大力扶持,目前,我国的铁路总里程已经突破十万公里,铁路网的建设已经位居亚洲第一,铁路实力让世界惊叹。
自从十五计划以来,我国的铁路建设朝着跨越式方向发展,规模不断增大。
在铁路工程项目建设方面,我国遵循的一个原则始终是坚持自主创新、自力更生,所里在科技上不断取得新的成绩和成果,不仅成功改造了京广线和京沪线等我国的主要铁路干线,而且,对高原冻土建设技术也取得了一定的突破,建立在世界屋脊之上的青藏铁路就体现我国铁路工程科技技术,在我国的铁路技术发展史上留下了一笔。
1.目前我国铁路工程科技的发展情况当前,我国的铁路工程科技不断发展,取得了很大的成就。
新千年以来,我国的铁路建设实现了又稳又快地跨越式大发展,规模不断增大。
具体而言,这些发展与成就主要表现在如下方面:1.1路基方面的成就我国地理跨越较大,东中西部的地质情况各异,对于铁路工程来说,无疑面临着很大的考验。
但是,我国的路基工程取得了很大的突破和进步,尤其是我国的西部和西南地区,由于自然条件相对与东部来说,较为恶劣,经常发生泥石流、滑坡等自灾害,所以,我国铁路工程就专门对此加以研究,而且对特殊路基地段展开科技相关研究,比如冻土层、膨胀土层等方面。
对青藏铁路的冻土进行相关研究,并且在施工技术和设计上取得突破性进展,从而完成了青藏铁路的成功开通。
高速铁路路基施工技术要点摘要:高速铁路的建设是国家重大基础设施的建设工程之一,其中路基施工是完成高速铁路建设的重要环节。
本文从高速铁路路基施工的基本原理、工艺流程、关键技术和质量要求等方面进行阐述,以期为高速铁路路基施工提供一些参考。
关键词:高速铁路;路基施工;基本原理;工艺流程;关键技术;质量要求一、概述随着经济和交通的发展,高速铁路的建设已成为国家重大基础设施的建设工程之一。
高速铁路具有运行速度快、运输能力大、效率高等优点,对于促进国家经济发展、优化交通结构、提升国际竞争力具有重要意义。
高速铁路的运营需要维护一组良好的高速铁路路基,确保其稳定和安全运营。
高速铁路路基是铁路线路中的重要组成部分,其施工质量直接影响整条高速铁路的安全和舒适性。
高速铁路路基施工是高速铁路建设中的重要环节,其施工要求高标准、高精度、高质量。
本文从高速铁路路基施工的基本原理、工艺流程、关键技术和质量要求等方面进行了阐述。
二、高速铁路路基施工的基本原理高速铁路路基施工的基本原理是在保证铁路线路稳定性和安全性的前提下,按照设计要求,完成路基施工的各项任务,使路基具有承载能力、稳定性、耐久性等必要性能。
在施工过程中应按照规范进行施工,合理利用材料和资源,采用先进的施工方法和技术手段,确保施工进度和质量。
路基施工过程中应严格控制施工质量,保证施工的安全和可靠性。
三、高速铁路路基施工的工艺流程高速铁路路基施工的工艺流程包括勘测设计、路基开挖、路基填筑、路基加固等环节。
3.1 勘测设计勘测设计阶段是高速铁路路基施工的基础工作,为保证施工过程中的高质量完成,必须制定详细而准确的施工设计,确保路基的高标准施工。
勘测设计环节包括路线勘测、工程设计和施工图纸等。
在勘测设计过程中,应根据地形、地貌、地质地貌等条件,进行细致地勘测,确保勘测结果准确。
根据勘测结果,进行工程设计,制定施工方案,在施工图纸中明确定义路基高程、长度、宽度等要素,确保施工的准确性和规模。
高速铁路技术研究现状及趋势随着中国高速铁路的快速发展,高速铁路技术的研究也成为了热门话题。
本文将介绍高速铁路技术的研究现状及趋势,并对其发展前景进行分析。
一、研究现状目前,高速铁路技术的研究主要集中在以下几个方面:1.列车运行控制技术列车运行控制技术是高速铁路运行的关键,影响着列车的安全性和运行效率。
目前,国内外研究机构都在加强列车运行控制技术的研究和应用。
2.轨道与路基技术高速铁路的路基和轨道是其运行的重要保障,直接关系着列车的安全和舒适性。
因此,轨道与路基技术的研究对于高速铁路的发展至关重要。
3.车辆制造技术高速铁路列车的制造技术包括车辆的设计、制造和维护等多个环节。
在现代高速列车制造技术中,轻量化和节能减排是主要研究方向。
4.智能化技术随着互联网、大数据等新技术的发展,高速铁路的智能化技术也在逐步应用。
智能化技术能够提高列车的安全性、可靠性和运行效率,为高速铁路的可持续发展提供了有力支撑。
二、研究趋势在当前高速铁路技术的发展趋势中,我们可以看到以下几个方面的改变:1.发展数字化技术数字化技术具有高效节能、智能化、安全可靠等优点,因此正在成为高速铁路技术的研究和应用热点。
数字化技术能够实现供应链管理、物流信息追踪和质量控制等功能,同时还能够提高列车的运行效率和安全性,为高速铁路的快速发展提供有力支撑。
2.开发新型材料新型材料是高速铁路技术研究的重要内容之一。
目前,研究人员正在积极开发新型材料,例如碳纤维、纳米材料等,以提高列车的安全性和轻量化程度,同时还能够降低能耗和减少排放。
3.推广智能化运维智能化运维是高速铁路技术研究和发展的趋势之一。
通过过程化和智能化的运维手段,高速铁路能够实现更高效的修建、更快速的维护和更准确的预测,从而提高整个运行过程的效率和质量。
4.开展协同研发高速铁路技术的研究需要多部门协同合作,才能够实现全面升级和优化。
目前,国内外相关研究机构正在积极展开合作,推动高速铁路技术的协同研发,为高速铁路技术的上升提供了有力保障。
中国高速铁路的发展历程与展望所谓高速铁路,通常是指最高运行时速在 200公里以上的铁路。
历经百十年的技术改革,高速铁路作为一个新型经济产业直接决定着一个国家的基础建设,特别是对于地域广袤的中国。
短短十几年,中国实现了从步入高铁时代到引领世界高铁发展的一个大飞跃。
高铁对于城市交通的改善作用明显,改变了人们的出行方式,调整了城市民众的出行次数及城市空间结构。
一、高速铁路的定义和发展背景(一)高速铁路的定义高速铁路是指通过改造原有线路,使营运速率达到每小时200公里以上,或者专门修建新的“高速新线”,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统[1]。
(二)世界高速铁路发展的背景资料1964年10月1日,最高时速达210公里的日本东海道新干线开通,标志着真正意义的高速铁路诞生。
此后,法国、德国、意大利等国相继开工建设高速铁路,促成了高速铁路建设的第一次高潮,到20世纪90年代初,建成了3 216公里高速铁路。
高速铁路运营取得了明显的社会经济效益,促使欧洲在20世纪90年代再次形成了高速铁路的建设热潮。
欧洲议会还批准了泛欧高速铁路网的规划,规划新建线路12 500公里,改造既有线14 000公里,形成连接欧洲所有主要城市的高速铁路网。
到90年代中期,高速铁路在经济、节能、环保等方面的优势得到了各国政府的认可,开始大力发展。
(三)中国高速铁路的建设背景我国自1876年出现第一条铁路以来已经120多年了。
遗憾的是百余年来,我国的铁路事业无论从横向上还是从纵向上来讲,都是远远落后的。
同其他国家比较,我国的铁路在运营里程、运输效率、技术水准、装备质量等方面相差极远,令人堪忧。
改革开放20多年来,国民经济持续高速发展对于交通运输的巨大需求常常得不到满足,铁路沦落成为了“瓶颈”产业。
发展高速铁路不仅适合我国国情,而且是我国铁路走向复兴的需要与选择。
二、中国高速铁路的发展1994年,我国第一条广州―深圳准高速铁路建设成功并投入运营,其旅客列车速度为160公里/小时~200公里/小时,不仅在技术上实现了质的飞跃,更主要的是通过科研与试验、引进和开发,为建设我国高速铁路做好了前期的准备,被称为我国高速铁路化的起点。
高速铁路路基工程桩基础施工技术摘要:随着我国经济的快速进步,高速铁路施工要求越来越高。
本文阐述高速铁路地基处理的基础特征,分析了桩基础施工的常见技术及其具体应用。
关键词:高速铁路;路基工程;桩基础施工1引言随着市场经济的发展与人们生活水平的不断提高,我国高速铁路网络的不断完善,路基工程为高速列车提供平缓的运行状态,避免运行过程中出现较大的波动起到至关重要的作用。
所以要利用合理科学的桩基础施工技术,提高软土路基的稳定性、安全性、舒适性。
高速铁路地基处理桩基础多采用砂(碎石)桩、灰土(水泥土)挤密桩、柱锤冲扩桩、搅拌桩、旋喷桩、水泥粉煤灰碎石(CFG)桩、混凝土预制桩、混凝土灌注桩等。
2高速铁路路基桩基础常见技术2.1灌浆(喷粉)技术灌浆技术是利用钻进与灌注(高压喷射)方式将配置好的浆液(粉料)注入路基内部,填充土层内部的缝隙,凝结后有效提高土体强度和稳定性,使其承载性能更高,可用于搅拌桩、旋喷桩等路基桩基础施工。
2.2灰土挤密桩灰土挤密桩技术的主要作用是改善原有路基结构的承载能力,预拌灰土材料并与固化剂进行混合均匀后,在土层钻孔,将灰土剂注入土层内部,再做好夯实工作。
灰土挤密桩技术能够有效减少土层结构变形。
2.3CFG桩CFG桩即水泥粉煤灰碎石桩,钻孔注入由水泥、粉煤灰、粗细骨料、水等材料适当比例配置的混合料,拌和形成高粘性强度桩。
CFG桩属于深层处理,形成复合地基,加固深度一般穿透软土层,加固至硬土层。
通常采用长螺旋钻或振动成管灌注的成桩工艺,采取超灌截桩头的方式保证成桩质量,多结合褥垫层、桩帽、钢筋混凝土板等复合处理。
2.4混凝土预制桩混凝土预制桩也一般用于地基深层处理,通常有圆形管桩或方形桩,采用混凝土预制桩或预应力混凝土预制桩,根据地质条件、承载力要求选择桩型,根据施工环境条件采用锤击法、振动法、静力压桩法成桩。
也多与其他方式结合对地基进行复合处理。
2.5混凝土灌注桩在高速铁路施工中,混凝土灌注桩可用于各种形式的防护、围护结构,桥梁基础等部位,也可以用于特殊地段路基基础处理。
高速铁路路基技术要求随着我国高速铁路建设不断迅猛发展,高速铁路路基技术要求也越来越高。
高速铁路的路基是铁路建设的基础,对列车的运行及行车安全起着非常重要的作用。
以下将介绍高速铁路路基技术的要求。
路基的选址高速铁路的选址比较复杂,这也是建设高速铁路的一项基本要求。
高速铁路路基的选址需要综合考虑多个因素,如地理条件、地形地势、社会因素等,从而确保高速铁路的顺利建设,避免因为选址不当而造成的损失。
路基的建设高速铁路路基的建设需要经过多道工序,高速铁路路基设备的先进程度、施工质量的高低,将直接影响高速铁路的使用寿命、安全性能和整体运行效率。
路基地基工程路基地基工程是高速铁路路基建设的首要工程,它的主要目的是保证路基地基的稳定和安全。
因此,在路基地基工程中,需要通过统计资料、勘探成果、大量的室内试验等,对路基地基的承载能力和稳定性进行全面、深入的了解和分析。
路基填筑工程路基填筑工程是高速铁路路基建设的关键步骤,既要保证高速铁路路基的稳定性,也要保证填筑速度和施工质量。
高速铁路路基的填筑工程通常包括:分层填筑、水分控制、填筑标高控制和压实度的控制等。
路基排水工程高速铁路路基建设时,路基排水是一个非常重要的问题,如果路基不能做好排水,就会发生较大的交通事故。
路基排水工程主要包括:排水沟的开挖、排水管的埋设、松土排水、排水渠的开挖等。
路基修建工程路基修建工程是高速铁路路基建设的最后一道工序,它直接影响铁路的行车安全和使用寿命。
路基的修建工程主要包括:路基修整、路面铺设、防护工程等。
路基回填在完成高速铁路路基建设之后,需要对路基进行回填。
路基回填的主要目的是使路基稳定、整齐,并能够承受列车的负荷。
由于高速铁路的列车速度更快,所以路基回填的压实度必须加强,确保路基的整体稳定性。
高速铁路路基技术要求非常高,需要经过多方面的考虑和施工,才能够建成安全、可靠、高效的高速铁路。
以上介绍了高速铁路路基建设的所需工序,希望能对铁路建设者提供帮助。
高速铁路路基工程技术1. 引言高速铁路是现代铁路交通的重要组成部分,其设计与建设需要依靠一系列复杂的工程技术来实现。
其中,高速铁路的路基工程技术起着至关重要的作用。
本文将详细介绍高速铁路路基工程技术,包括其定义、重要性、设计与施工流程等方面。
2. 路基工程技术的定义路基工程技术是指为高速铁路建设而进行的地面基础工程,以确保铁路线路的稳定性和安全性。
它包括路基的设计、筑路材料的选择、土地平整以及与其他工程的协调等方面。
3. 路基工程技术的重要性高速铁路的运行速度较快,需要路基工程技术来保证线路的平稳和安全。
以下是路基工程技术的重要性的几个方面:3.1 提供稳定的路基高速铁路的路基需要经受列车的振动和荷载的冲击,因此必须具备足够的稳定性。
路基工程技术通过选择合适的筑路材料和采用适当的设计方法,确保路基能够承受列车运行所带来的力量,保持稳定。
3.2 保证线路的平整度高速铁路要求线路平整度高,以确保列车的舒适性和安全性。
路基工程技术通过进行地面平整、修整和强化处理,保证铁路线路的平整度符合设计要求。
3.3 考虑环境和地质条件高速铁路的路基建设需要考虑到不同地区的环境和地质条件,以适应各种自然条件下的施工。
路基工程技术通过进行环境评估和地质勘探,选择合理的技术方案,确保路基能够在不同地质条件下具备稳定性。
4. 路基工程技术的设计与施工流程路基工程技术的设计与施工流程包括以下几个步骤:4.1 路基设计路基设计是根据具体铁路线路的要求,将地表土壤和地下土质进行分析和评估,制定合理的路基设计方案。
在路基设计中,需要考虑路基宽度、路基高度、路基坡度以及防护设施等要素。
4.2 筑路材料的选择选择合适的筑路材料是路基工程技术中的重要环节。
需要考虑材料的力学性能、稳定性、耐久性以及环境友好性等因素,以确保路基能够承受列车的运行和气候的影响。
4.3 路基施工路基施工是将设计方案转化为实际建设的过程。
在施工过程中,需要进行土地平整、挖掘填方、压实和强化处理等工序,保证路基的稳定性和平整度。
高速铁路路基工程施工技术一、概述高速铁路是一种运输速度高于常规铁路的铁路系统,其设计速度通常达到每小时350公里以上。
高速铁路具有运输效率高、安全性好、舒适度高等特点,已成为国家重要的交通基础设施。
路基是高速铁路工程中的重要组成部分,其施工质量直接关系到高速铁路的安全和稳定运行。
本文将对高速铁路路基工程施工技术进行系统介绍。
二、路基设计1. 路堤和路基的选择根据高速铁路设计要求,路基主要包括路堤和路基。
路堤是沿线铁路线路的一部分,由填方充填而成,路堤的高度通常由路基下沟道或水体的高度决定。
路基是铁路线路上的地基,是支撑轨道和路基的主要构造部分。
在路基设计中,需要考虑地基土的性质、地下水情况、沉降和变形等因素。
2. 路基截面设计路基截面设计是高速铁路路基工程设计的重要环节,一般包括路基的横断面和纵断面设计。
横断面设计主要考虑路基的宽度、高度和坡度等因素,以保证路基的强度和稳定性;纵断面设计主要考虑路基的长度、坡度和横坡等因素,以保证路基的排水和透水性能。
三、路基施工1. 前期准备在施工前,需要进行路基的前期准备工作,主要包括地质勘察、场地平整、清理垃圾和杂草等。
地质勘察是为了获取路基工程施工的基本地质情况,包括地下水位、地质构造、土层性质等信息。
2. 路基填筑路基的填筑是整个路基工程中最重要的一环,填筑材料主要包括砂石料、碎石料、粉煤灰等。
填筑过程中需要注意填筑层厚度、平整度和坡度等要求,以确保路基的均匀性和稳定性。
此外,还需进行合理的土工处理,如土石方开挖、挡土墙施工等。
3. 路基加固为了提高路基的承载能力和稳定性,需要对路基进行加固处理。
常见的路基加固方法包括碾压、振实、夯实等。
在加固过程中,还需要考虑路基的排水和透水性能,以避免路基因水土流失而失稳。
4. 路基防护为了延长路基的使用寿命,需要对路基进行防护处理。
常见的路基防护措施包括设置排水管道、铺设防腐板、搭设挡土墙等。
在路基施工过程中,还需注意防止地下水位过高、雨水渗透等情况,保证路基的稳定性和安全性。
中南林业科技大学课程考查作业学科专业:工程管理年级:2011级学号:20111518姓名:梁志杰课程名称:铁道工程我国高速铁路与路基工程技术发展【摘要】:高速铁路是当今世界铁路高新技术的一项重大成就,是当今世界安全可靠的现代交通工具。
它在许多国家得到迅猛发展,成为世界铁路的新潮流。
高速铁路的出现已突破了传统铁路路基的设计理念,其设计理论、施工技术和检测手段等都有了很大发展,相关的技术标准不断提高,新技术也不断被应用于高速铁路路基中。
【关键字】:高速铁路、路基、技术特点【正文】:高速铁路是指通过改造原有线路,使营运速率达到每小时200公里以上,或者专门修建新的高速新线,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。
高速铁路是当今世界铁路高新技术的一项重大成就,是当今世界安全可靠的现代交通工具。
它在许多国家得到迅猛发展,成为世界铁路的新潮流。
我国高速铁路的运输组织模式主要有以下3种类型:(1)高速客运专线。
这种高速铁路建于客货运输都十分繁忙的通道上,一般沿既有线修建,设计速度达350km/h。
承担本线到发与跨线客流的输送任务,采用300km/h及以上的高速列车与200~250km/h的跨线列车混合运行的运输组织模式。
(2)城际铁路。
这种高速铁路建于两相邻大城市间,设计速度为200~250km/h。
承担两城市间到发客流的输送任务,采用高密度、短编组、公交化的运输组织模式。
(3)快速客运通道。
这种高速铁路建于客货运输潜在需求都十分旺盛但还没有铁路的地区,设计速度为200~250km/h,承担吸引区内客货运输任务,采用200~250km/h的旅客列车与120km/h货物列车混合运行的运输组织模式。
我国高速铁路的技术体系构建,主要应针对高速客运专线。
高速铁路不仅仅是高速,它具有三点优势:一是高速铁路速度快、省时间,安全系数高,乘坐空间大,舒适又方便,价格又适宜,迎合了现代社会出行的需求,因而受到人们的青睐,成为世界各国振兴铁路的强大动力。
二是高速铁路运输系统是铁路大面积吸纳现代高科技成果进行技术创新的产物。
推动了铁路科学技术和装备登上一个崭新的台阶,增强了铁路的竞争力。
三是高速铁路不仅运输能力特别大,有年运输量可达数亿人次以上的优势,又有减少环境污染的优势,因而特别适宜于大运量的城市间、城市群和城郊的高频率运输。
旅行时间的节约,旅行条件的改善,旅行费用的降低,再加上国际社会对人们赖以生存的地球环保意识的增强,使得高速铁路在世界范围内呈现出蓬勃发展的强劲势头。
总之,发展高速铁路是科技进步的必然,是时代发展的需要。
我国高速铁路以其高速、平稳、舒适的优良品质赢得了人民群众的广泛赞誉,有力促进了沿线区域经济发展,带动了相关产业升级,改善了人民群众生活。
从旧时落后的铁路到如今的高速铁路,我国铁路的发展经历了几代人不懈的努力,从封建落后的清朝至今已有百余年的历史,旧时中国铁路发展缓慢,受到清政府封建势力的强烈发对。
在那个动荡的年代,帝国主义国家发动侵华战争,迫使清政府签订不平等条约,在中国掀起了筑路高潮,通过铁路对我国进行经济掠夺和军事侵略。
旧时的中国铁路分布极不合理,多集中于东北地区和沿海地区,那时的铁路设备简陋、标准低下、机车数量少、部分地段无信号设备、未铺设道砟、塌方断道现象经常发生。
新中国成立以后,铁路的建设有了很大的发展。
不仅在路网建设和线路状况上有了很大的改善,同时在技术设备和运输效率上取得了极大地成就。
20世纪80年代初,在改革开放形势的推动下,我国经济走上了持续快速发展的道路,政府逐步加大了铁路的投资力度,一方面加强新线的建设,并且以客货运输大通道和西部铁路建设为重点;同时加强了既有线技术的改造,以提速、扩能为重点。
我国铁路建设走上了快速发展的新时期,同时为我国高速铁路的发展奠定了坚实的基础。
春风吹拂神州大地,我国高速铁路引来了它的高速发展:2004年1月,国务院常务会议讨论并原则通过历史上第一个《中长期铁路网规划》,绘就了超过1.2万公里“四纵四横”快速客运专线网。
2004年至2005年,我国从加拿大、日本、法国和德国引进技术,联合设计生产高速动车组。
2007年4月,全国铁路实施第六次大提速和新的列车运行图,同时,“和谐号”动车组从此驶入了百姓的生活中。
在高速铁路发展历史上,具有标志性意义的时刻就是2008年8月1日。
它标志着我国第一条具有完全自主知识产权的高速铁路——京津城际高铁的通车。
我国高速铁路在工程建造技术、高速列车技术、列车控制技术、客站建设技术、系统集成技术、运营维护技术等方面不仅达到了世界先进水平,而且形成了具有自主知识产权的高速铁路成套技术体系。
中国高速铁路正在为中国经济的再一次跨越式发展提供重要的支撑和保障。
就在两年以后,公元2010年2月6日,世界首条修建在湿陷性黄土地区,时速350公里的郑西高速铁路开通运营。
能够在湿陷性黄土地区修建高速铁路,标志着我国高速铁路的发展又跨出了重要的一步。
铁路路基作为保障高速铁路安全、高速、舒适平顺运行的前提条件,在高速铁路发展上扮演了重要的角色。
铁路路基是轨道的基础,是经过开挖或者填筑形成的土木建筑物,它的作用是满足轨道的铺设、承受轨道和列车产生的荷载,提供列车运营的必要条件。
路基工程作为土木建筑物具有以下特点:1.材料复杂,路基主要由松散的土石材料构成,其力学性能有极大地不确定性。
2.路基受环境影响大。
路基处在各种复杂的变化着的自然条件下,时刻受到自然条件的侵蚀和破坏。
3.路基同时受到轨道静荷载和列车动荷载的作用。
因此,铁路路基的强度、刚度、稳定性以及在运营条件下使线路轨道参数须保持在允许的标准范围之内。
因为它是确保列车高速、安全、舒适平顺运行的前提条件。
高速铁路的出现已突破了传统铁路路基的设计理念,其设计理论、施工技术和检测手段等都有了很大发展,相关的技术标准不断提高,新技术也不断被应用于高速铁路路基中。
从铁路地基处理方法的发展来看,早期针对软土地基处理主要是解决路基通过软土地区的稳定性问题。
由于以前铁路的速度和标准不高,允许有一定的沉降变形,软土地基处理主要采用排水固结、土工合成材料垫层的方法,解决软土路基填筑到“临界高度”时的路基整体稳定问题。
随着铁路速度标准的提高,发现排水固结虽然解决了路基稳定问题,但工期长沉降大。
所以对于路桥、路涵等平顺及沉降要求严格的过渡区段,采用挤密桩、搅拌桩等复合地基的方法处理软基,可大大减少地基的沉降量。
2005年以来,随着客运专线的大量建设,时速350公里、无砟轨道结构的客运专线对路基工后沉降提出了更高的要求,要求路基工后沉降值小于15毫米。
这样采用常规软基处理的方法已无法满足高速化、平顺性的设计要求,则客运专线的软基处理采用CFG桩或混凝土打入桩的桩网、桩板结构等较强的地基处理形式。
CFG桩是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌合形成的高粘结强度桩,通过在基础和桩顶之间设置一定厚度的褥垫层保护桩、土共同承担荷载,使桩、桩间土和褥垫层一起构成复合地基。
桩端持力层宜选用承载力相对较高的土层。
水泥粉煤灰碎石桩复合地基具有承载力提高幅度大,地基变形小等特点,并且具有较大的适用范围。
适用于处理粘性上、粉土、砂土和已自重固结的素填土等地基。
对于淤质泥土应按当地经验或通过现场试验确定其适用性。
就基础形式而言,既适用于条形基础、独立基础,又可用于箱形基础、筏形基础。
而高速铁路在通过深厚软弱土层,当地基处理大于30m,采用CFG 桩不经济时,一般采用混凝土打入桩进行地基处理。
对于津京城际、沪宁城际、京沪高速铁路,采用了大量的混凝土打入桩进行地基处理。
打入桩地基处理地段一般采用桩板或桩筏的承力结构。
打入桩一般采用预制钢筋混凝土管桩或方桩,根据地质条件、桩型和桩体承载力可采用锤击法、振动法或静压法打入。
我们必须针对不同地质条件的地基土选用了合理的多种地基处理方法。
对于浅层软弱地基采用了换填碾压处理、或换填砂垫层处理;对于深层软基的主要地段采用了袋装砂井、塑料排水板的排水固结加预压的处理方法;对于工后沉降要求高的路桥、路涵过渡段,根据地质条件和经济对比,采用了挤密砂桩、挤密碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等复合地基处理方法;对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地基段,采用了挤密砂桩的处理方法。
2006年7月1日,世界上海拔最高的铁路——青藏铁路修建开通。
由于面临脆弱的生态、高寒缺氧、多年冻土和狂风扰乱工作等几个世界性难题,在建设过程中创造出了许多国内外第一。
青藏铁路成败的关键在路基工程,而路基工程的核心是冻土问题。
青藏铁路首先面临多年冻土分布、多年冻土融区分布、多年冻土年平均地温分区、高含冰量冻土的分布等重大冻土工程地质问题,因为它涉及了勘测重点和设计原则的制定,直接关系到青藏铁路路基稳定和投资。
另一个极为重要的核心问题是青藏铁路地下冰空间分布问题。
地下冰是影响冻土路基稳定的最为重要的影响之一,是产生冻融灾害或者不良冻土现象的根本问题。
地下冰最为集中分布在多年冻土上限附近,修筑路堤后引起多年冻土上限变化,其结果就会造成地下冰融化,导致路基产生融化下沉破坏。
由于地下冰受多因素控制,在空间上的形成不均匀的和不同的含冰状态。
在路基稳定性方面,还必须同时面临冻融灾害问题,即不良冻土现象。
这些与冻融过程有关的不良地质现象,当它们威胁到铁路安全运营和工程稳定性时,就演变为一种工程灾害。
这种工程灾害主要与地下冰、冻融过程和冻土温度有关。
我们必须针对具体情况给出其防治措施。
铁路的修建将导致路基下冻土上限、年平均地温、地下冰等发生变化,并诱发冻融灾害的形成和发展,引起冻土路基发生冻融破坏。
特别是在敏感性地表,修筑铁路会诱发冻土环境产生极大变化,威胁铁路路基的稳定性,影响青藏铁路的安全运营。
全球气候变化背景又给铁路修筑带来了极大的困难。
因此,为了保证青藏铁路的安全运营,必须进行青藏铁路沿线路基冻融病害防治对策与技术研究。
多年冻土地区的路基设计原则是根据冻土类型及年平均地温采用保护、一般保护和一般路基的设计原则。
保护是指采取有效工程措施保护多年冻土的生存条件,维持其原有的稳定状态,一般保护是采取工程措施,控制多年冻土融化速率,即允许其有一定程度的融化,但必须控制在可接受的范围内。
目前,我国高速铁路地基处理中还存在着一些技术问题,我国幅员辽阔,地质条件复杂,各客运专线遇到的地基处理问题各不相同。
但由于工期紧任务重,对于设计、施工和建设单位来说,没有时间和精力进行前期的试验研究工作,地基处理的设计一般是简单化、保守化、经验化。
有些地区可能是地基处理过强,存在保守浪费现象;有些地区由于对复杂地质的认识有限,看似地基处理较强,但还出现了失稳破坏的现象。
这些问题主要有:(1)地基处理大量采用CFG桩,存在简单化、经验化、万能化的现象,对其适用条件没有进行深入研究。