畢業(yè)設計--某鐵路段路基工程設計

1、<p>　　畢業(yè)設計（論文）任務書</p><p>　　畢業(yè)設計（論文）開題報告表</p><p>　　課題類型：（1）A—工程設計；B—技術開發(fā)；C—軟件工程；D—理論研究；</p><p>　?。?）X—真實課題；Y—模擬課題；Z—虛擬課題</p><p>　?。?）、（2）均要填，如AY、BX等。</p><

2、;p><b>　　摘要</b></p><p>　　高速鐵路代表了世界鐵路現(xiàn)代化發(fā)展的大趨勢，是21世紀交通運輸?shù)闹卮蟪晒?，是人類的共同財富。隨著經濟的迅猛發(fā)展，交通運輸需求激增，我國鐵路客運專線建設已經進入一個高速發(fā)展的時期，由于高速鐵路運行速度快、技術標準高、對路基的要求嚴格， 控制路基變形沉降已經成為客運專線路基的最大特點。路基變形最明顯、危害最大的問題是路基沉降。路基沉降控制是

3、一個涉及因素較多、具有較大不確定性的工程難題。</p><p>　　路基沉降包括路基施工沉降和工后沉降，工后沉降尤其發(fā)生幾率大、危害嚴重。本論文從黃土的性質和特性，路基沉降的原因、危害，控制路基沉降的措施、路基工后沉降的機理，控制路基工后沉降的必要性、步驟、措施、各種措施的特點，路基沉降計算等方面分析了路基沉降。</p><p>　　關鍵字： 黃土 路基工后沉降 控制方式 沉

4、降計算 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　High-speed railway represents the railway modernization development trend in the 21st century, is the important achievement of transportation

5、, is the common wealth of mankind. Along with the rapid development of economy, the transportation demand, China railway PDL surge has entered a rapid development construction period，Due to the high speed railway running

6、 speed, the technical standard of roadbed, strict control of subgrade settlement of deformation and has become the biggest characteristic o</p><p>　　Embankment settlement including sub grade construction set

7、tlement and post-construction settlement, post-construction settlement risk, particularly serious harm,This paper from the nature and characteristics of loess embankment settlement, the reason and harm, the control measu

8、res of embankment settlement and roadbed settlement mechanism, Control of sub grade settlement after the necessity, steps and measures, and the characteristics of measures, embankment settlement calculation, monitoring

9、of</p><p>　　KEY WORDS: sienna embankment control mode settlement calculation </p><p><b>　　1. 緒論</b></p><p>　　1.1 高速鐵路發(fā)展</p><p>　　高速鐵路是一個具有國際性和時代性的概念。1

10、985年5月,聯(lián)合國歐洲經濟委員會將高速鐵路的列車最高運行速度規(guī)定為客運專線300km/ h。1996 年歐盟在96/ 48 號指令中對高速鐵路的最新定義是: 在新建高速專用線上運行時速至少達到250km 的鐵路可稱作高速鐵路。鐵盟認為, 各國可以根據(jù)自身情況確定本國高速鐵路的概念, 在既有線上提速改造, 時速達200km 以上, 也可稱為高速鐵路。高速鐵路是一個集各項最先進的鐵路技術、先進的運營管理方式、市場營銷和資金籌措在內的十分復

11、雜的系統(tǒng)工程, 具有高效率的運營體系, 它包含了基礎設施建設、機車車輛配置、站車運營規(guī)則等多方面的技術與管理。廣義的高速鐵路包含使用磁懸浮技術的高速軌道運輸系統(tǒng)。與其他的運輸方式相比，高速鐵路具有非常明顯優(yōu)越性。主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一運送速度快。目前，高速鐵路最高運營速度，已超過300㎞/ h，旅行速度，超過200㎞/ h。第二運行準確性高。與汽車和飛機不同，高速鐵路嚴格按照列車運行時刻表運行，很少因天氣等原因而延誤。第三安全性好

12、。高速鐵路投入運營的幾十年來，很少發(fā)生傷亡事故。第四環(huán)境污染輕。電氣化高速鐵路</p><p>　　隨著經濟的高速發(fā)展、生活節(jié)奏的加快以及世界人口的增長，人們對交通工具的質量要求，也在不斷提高。為了滿足人們對交通工具的需要，高速鐵路應運而生。世界各國根據(jù)自己國家的經濟實力、科技實力、幅員、工商業(yè)布局、人口分布等具體國情，從國民的實際需要出發(fā)，采取高速鐵路這種客運工具。目前，在發(fā)達國家和大多數(shù)發(fā)展中國家，高速鐵路都

13、在進行建設，由于國情原因，不同國家發(fā)展程度不同，技術水平也存在差別。在目前，隨著公路、海運和航空的發(fā)展，鐵路運輸面臨嚴峻挑戰(zhàn)，這種發(fā)展趨勢，必將促使鐵路進行體制改革，帶來運輸手段的技術創(chuàng)新，進一步實現(xiàn)鐵路的重載化和高速化，進而實現(xiàn)鐵路路網(wǎng)的現(xiàn)代化建設。</p><p>　　1.1.1 世界高速鐵路發(fā)展</p><p>　　自1964 年，日本建成世界上第一條高速鐵路（東京至大阪高速鐵路）以

14、來，高速鐵路經歷了從無到有、迅速發(fā)展的過程。據(jù)不完全統(tǒng)計，截至2005 年12 月，全世界運營中的高速鐵路，營業(yè)里程總長已經達到6393 千米。這些線路，分布在10 個國家和地區(qū)。21 世紀的鐵路運輸業(yè)，將會出現(xiàn)高速鐵路的全面發(fā)展，</p><p>　　全球性高速鐵路網(wǎng)的建設時期，已經到來。據(jù)業(yè)內學者分析調研，高速鐵路的發(fā)展，可以劃分為三個階段。</p><p>　　1. 60 年代至80

15、 年代末期———高速鐵路建設的第一次高潮。1964—1990 年，建設并投入運營的高速鐵路有：日本的上越、東北、山陽、和東海道新干線；法國的大西洋TGV 線，東南TGV 線；德國的漢諾威—維爾茨堡高速新線；意大利的羅馬—佛羅倫薩線。高速線總里程達3198 千米。在這期間，遍布全國的新干線網(wǎng)的主體結構在日本建成。除北美外，世界上經濟技術最發(fā)達的日本、法國、德國和意大利，共同推動了高速鐵路發(fā)展，帶來高速鐵路的第一次建設高潮。</p&g

16、t;<p>　　2. 80年代末至90年代中期———高速鐵路網(wǎng)建設的第二次高潮。高速鐵路建設，在日本和法國取得的成就，影響了其他很多國家。80 年代末，世界各國對高速鐵路的高度關注和研究，醞釀了高速鐵路的第二次建設高潮。第二次建設高峰，形成于90年代的歐洲，涉及到的國家主要有：英國、瑞典、荷蘭、比利時、西班牙、意大利、德國、法國等。1991 年，瑞典開通了X2000 型號的擺式列車，1992 年，西班牙引進德、法兩國的技術

17、，建成了里長471 千米的馬德里—塞維利亞高速鐵路。1994 年，英國和法國，通過吉利海峽隧道連接在一起，這是第一條高速鐵路國際連接線。1997 年，從巴黎開出的“歐洲之星”，又將德國、荷蘭、比利時、法國連接在一起。在這個時期內，意大利、德國、法國以及日本，對高速鐵路的發(fā)展，進行了全面規(guī)劃，推動了第二次建設高潮。</p><p>　　3.90年代中期形成至今—— —高速鐵路建設的第三次高潮。90 年代中期，形成了

18、高速鐵路建設研究的第三次高潮。這次高潮波及到大洋洲、北美、亞洲以及整個歐洲，形成了鐵路交通領域的一場復興運動。自1992 年以來，荷蘭、英國、澳大利亞、韓國、俄羅斯和我國臺灣省等國家和地區(qū)，均先后開始建設高速鐵路新干線。根據(jù)不完全統(tǒng)計，為了配合歐洲的高速鐵路網(wǎng)的建設，東部和中部歐洲的羅馬尼亞、希臘、捷克、奧地利、波蘭、以及匈牙利等國家，正在全面改造干線鐵路。此間，修建高速鐵路新線的國家和地區(qū)，已經達到12 個，修建新線總里程達3509千

19、米。</p><p>　　1.1.2 我國高速鐵路發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　近年來，我國鐵路部門采取了有力的措施，使列車的運行速度得到不斷提高。目前，我國時速160 公里的線路，延展里程已經達1.4 萬多公里，時速200 公里的線路，延展里程達6200余公里。通過第六次的大面積提速改造，目前我國鐵路已有6227 公里的延展線路的列車，運行時速可達250 公里。根據(jù)歐盟在1996 年對高

20、速鐵路的最新定義，目前在我國，嚴格意義上的高速鐵路，只有北京到天津的京津城際高速鐵路。2008 年4 月18 日，京滬高速鐵路正式開工。這是迄今為止，我國技術含量最高、投資規(guī)模最大、具有世界領先水平的一條高速鐵路。正線全長約1318 千米，設計時速359 千米，初期運營時速300 千米，全線共設置21 個客運車站。該項工程，預計五年左右完成。此外，到2020 年，通過新建的高速鐵路以及客運專線，同時通過對既有鐵路實施全面的提速改造，形成

21、“四縱四橫”的快速鐵路客運網(wǎng)絡。形成連接川渝地區(qū)、江漢平原和長三角的沿江大能力快速通道。長三角、珠三角、環(huán)渤海京津冀，以及其他城鎮(zhèn)密集地區(qū)，城際軌道交通主骨架基本形成，公交化軌道交通運輸基本實現(xiàn)。</p><p>　　1.1.3 我國發(fā)展高速鐵路的必要性</p><p>　　高速鐵路的發(fā)展是世界大趨勢。高速鐵路問世以后，鐵路改變了一度被人們認為是夕陽產業(yè)的狀況，并出現(xiàn)生機，顯示出強大的生命

22、力。尤其是可以節(jié)約旅行時間、改善旅行條件、降低旅行費用。再加上國際社會，對人們賴以生存的地球的環(huán)境保護意識的增強，使得在世界范圍內，高速鐵路呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的強勁勢頭。</p><p>　　1. 發(fā)展高速鐵路符合中國的國情。中國幅員遼闊、人口眾多、資源分布不均、地區(qū)經濟發(fā)展不平衡。長期以來，在我國交通運輸體系中，鐵路一直發(fā)揮著骨干的作用。一個時期以來，雖然國家加大了基礎設施的投入，鐵路建設步伐加快，鐵路部門通過自身

23、的提速挖潛，加之民航、水運和公路的分流，在一定程度上，緩解了鐵路旅客運輸?shù)木o張狀況。但是，這種“平衡”是短暫的。每到節(jié)假日期間，全國各大火車站仍舊人滿為患，一到春運和黃金周，更是上下動員，如臨大敵。發(fā)展高速鐵路，為解決這些問題，提供了一個很好的出路。</p><p>　　2. 高速鐵路對于就業(yè)和工業(yè)發(fā)展的帶動和促進作用。高速鐵路的興建和正常運行，需要大批的修建人員。鐵路建成后，將在沿線新形成大批的中、小城市，這將

24、有利于農村的城市化進程，并能夠帶動沿線區(qū)與外界的物資、人員、技術和商品的流通，吸引資本投入，形成新的經濟發(fā)展產業(yè)群，進而為我國的城鎮(zhèn)化、工業(yè)化、信息化建設，提供嶄新的發(fā)展契機。高速鐵路的興建和正常運行，將創(chuàng)造很多新的就業(yè)機會，這將使我國目前產業(yè)結構調整的步伐加快，為企業(yè)產業(yè)鏈優(yōu)化升級所產生的剩余勞動力，提供了就業(yè)分流的渠道，緩解了當前企業(yè)和單位的人事改革的壓力。同時，作為新興的高新技術產業(yè)，高速鐵路還將推動相關配套產業(yè)的發(fā)展。</

25、p><p>　　1.1.4 發(fā)展高速鐵路對我國的影響</p><p>　　從京津城際鐵路，到武廣高速鐵路，再到鄭西高速鐵路，中國高速鐵路，不斷發(fā)展和進步，這將對于進一步擴大中國鐵路的國際知名度，推出中國鐵路技術，和標準體系，打造中國的鐵路品牌，產生十分重要而深遠的戰(zhàn)略意義。</p><p>　　1. 提供運輸便利。高速鐵路將帶來貨運物流市場的巨大轉變，大量工業(yè)產品，有了

26、更為方便快捷的運輸渠道，產品運輸周期被縮短。</p><p>　　2. 促進城市間的交流合作。高速鐵路高度發(fā)展，會引起“區(qū)域同城化”現(xiàn)象。城市圈內的不同城市之間，交流協(xié)作更加密切，各城市的優(yōu)勢，將得到更好發(fā)揮。高速鐵路建成以后，有利于促進各地區(qū)間，信息流、資金流、技術流和人才流的流通，并能夠帶動周邊地區(qū)的發(fā)展，從而，帶動一大批與之相關的產業(yè)的發(fā)展，如休閑娛樂業(yè)、商業(yè)、旅游業(yè)、辦公業(yè)、金融業(yè)等。</p>

27、<p>　　3. 擴大直接投資。高鐵的建設，對于鋼鐵和建材的需求量極大，這也有利于完善地方交通路網(wǎng)，使地方基礎設施建設的步伐加快。</p><p>　　4.帶動旅游經濟的發(fā)展。對旅游資源來講，高速鐵路是一種很好的宣傳，高鐵的到來，將為旅游業(yè)帶來便利，從而帶動沿線旅游經濟的發(fā)展。</p><p>　　1.2 黃土的分布及特征</p><p>　　1.2.

28、1 黃土的分布</p><p>　　黃土在世界上分布相當廣泛，其分布面積大1300萬平方公里，約占全球陸地面積的十分之一，成東西向帶狀斷續(xù)地分布在南北半球中緯度的森林草原、草原和荒漠草原地帶。在歐洲和北美，其北界大致與更新世大陸冰川的南界相連，分布在美國、加拿大、德國、法國、比利時、荷蘭、中歐和東歐各國、蘇聯(lián)白俄羅斯和烏克蘭等地；在亞洲和南美則與沙漠和戈壁相鄰，主要分布在中國、伊朗、蘇聯(lián)的中亞地區(qū)、阿根廷；在北非

29、和南半球的新西蘭、澳大利亞，黃土呈零星分布。</p><p>　　中國是世界上黃土分布最廣、厚度最大的國家。西起甘肅祁連山脈的東端，東至山西、河南、河北交接處的太行山脈，南抵陜西秦嶺，北到長城，包括陜西、山西、寧夏、甘肅、青海、河南等六個省，面積達64萬平方公里，約占我國陸地面積的6.6％，各地黃土厚度不一，從數(shù)米至數(shù)十米，甚至一、二百米（甘肅蘭州九洲臺黃土堆積厚度達到336米），發(fā)育了世界上最典型的黃土地貌。我

30、國西北的黃土高原是世界上規(guī)模最大的黃土高原，華北的黃土平原是世界上規(guī)模最大的黃土平原。</p><p>　　1.2.2黃土的特征</p><p>　　1. 顏色為淡黃、褐色或灰黃色（有時老黃土可能呈褐紅色）。</p><p>　　2. 粒度成分以粉土（0.075～0.005mm）顆粒為主，含量約占60％～70％，一般不含粒徑大于0.25mm的顆粒。</p>

31、;<p>　　3. 含各種可溶鹽，尤其富含碳酸鹽主要為碳酸鈣，一般含量為10％～30％，可形成鈣質結核（姜結石）。</p><p>　　4. 空隙多且大，結構疏松，孔隙度多為33％～64％，有肉眼可見的大孔隙或蟲孔、植物根孔等。</p><p>　　5. 無層理，但有垂直節(jié)理和柱狀節(jié)理。天然狀態(tài)下能保持近直立的邊坡。</p><p>　　由于黃土的柱狀

32、節(jié)理發(fā)育，并且垂直方向的滲透系數(shù)大于水平方向的滲透系數(shù)，因此在黃土中鉆探時，泥漿易沿節(jié)理流失。</p><p>　　具有上述特征的土稱為標準黃土，只有其中部分特征的黃土則稱為黃土狀土或黃土質土。</p><p>　　1.3 黃土特性分析</p><p>　　1.3.1 黃土的物理、水理特性</p><p>　　黃土的物理、水理性質，在認識黃土

33、滑坡中占有重要的地位，與黃土滑坡的物質組成、結構特征、分布特點等有密切關系。以下是與黃土滑坡密切相關的黃土的特殊物理性質(比重、重度、含水量、孔隙比或孔隙率等)和水理性質(塑性、滲透性、崩解性等)。</p><p>　　1. 黃土的天然含水量</p><p>　　黃土的天然含水狀態(tài)受地理位置、區(qū)域年平均降水量、地質年代、沉積環(huán)境的影響。在我國，由西北至東南方向黃土的天然含水量有逐漸增大的趨

34、勢，其統(tǒng)計結果表明它和區(qū)域年平均降水量及地區(qū)潮濕度之間存在明顯的線性相關關系:</p><p>　　式中: 為黃土的天然含水量(%);為區(qū)域多年年平均降水量(mm): 為區(qū)域潮濕度。另外，不同時代黃土，由于埋藏條件、粒組成分不同，其含水狀態(tài)存在著明顯差異。</p><p><b>　　2. 黃土的重度</b></p><p>　　黃土的重度在不

35、同地層、區(qū)域、剖面上存在著較大的差異。新黃土的重度值一般為；離石黃土的重度值一般為；午城黃土的重度值一般為。古土壤的重度值明顯偏高，其變化范圍在之間。黃土的重度值隨著土體埋藏深度的增加而增大，老黃土的重度明顯大于新黃土的重度。</p><p><b>　　3. 黃土的比重</b></p><p>　　黃土的比重與黃土的年代密切相關，黃土中粘粒含量直接決定了黃土比重值的

36、大小，黃土的比重一般介于2.64～2.81之間，新黃土的比重平均值為2.673；離石黃土的比重平均值一般介于2.695～2.719之間；午城黃土的比重值一般介于2.738～2.793之間；古土壤的比重值的變化范圍為2.78～2.81。</p><p>　　4. 黃土的孔隙率與孔隙比</p><p>　　黃土的孔隙率或孔隙比是表示黃土密實度程度的指標。通過對甘肅黃土的研究發(fā)現(xiàn)，不同時代黃土的

37、孔隙率的差異很大，最大絕對差值約1/6?？傮w上講，新黃土質地疏松，孔隙率較大，一般介于56.52%～47.03%，均值約為51%;老黃土質地相對密實，孔隙率相對較小，一般介于48.54%～38.54%之間，均值約為44%;不同時代和沉積環(huán)境，黃土層中古土壤的孔隙率變化范圍最大，介于51.57～3622%之間，均值約45%，老黃土中古土壤質地密實，孔隙率一般小于40%。</p><p><b>　　5.

38、黃土的塑性</b></p><p>　　黃土沉積環(huán)境相對干燥，形成年代較近，成巖程度差，土質疏松多孔，礦物成份中易溶鹽含量較高，是一種具有獨特水理性質的水敏感性土體。液限()、塑限()、或塑性指數(shù)()是表征這種特性的指標。黃土的塑性主要取決于顆粒成分中粘粒含量。老黃土中粘粒組含量遠大于新黃土中粘粒組的含量，因而老黃土液塑限值明顯大于新黃土的液塑限值。</p><p><b

39、>　　6. 黃土的滲透性</b></p><p>　　黃土的滲透性，是黃土的重要工程性質之一。它不僅與黃土地區(qū)的工程建設息息相關,而且與許多地質災害現(xiàn)象關系密切。但由于影響黃土滲透性的因素很多(如土粒性質、形狀和級配、孔隙比、結構、裂隙、層理、飽和度以及水的粘滯性等等)，到目前為止，對黃土滲透性的研究還遠不能滿足生產實踐的要求。黃土的滲透性與其它土質相同，均以單位水力作用梯度下的滲流速度，即滲透

40、系數(shù)表示。不同成因時代黃土的滲透性存在著明顯的差異，新黃土的滲透性是老黃土滲透性的數(shù)倍至數(shù)十倍。黃土的滲透性存在著明顯的各向異性，時代越新，其各向異性越明顯，新黃土垂直滲透系數(shù)遠大于水平滲透系數(shù)，老黃土的垂直滲透系數(shù)則略小于水平滲透系數(shù)。</p><p><b>　　7. 黃土的崩解性</b></p><p>　　黃土的崩解性反映了黃土遇水破壞的特征。干燥狀態(tài)下，無論

41、是新黃土，還是老黃上，都具有較強的結構穩(wěn)定性，可支持陡立的邊坡。然而其水穩(wěn)定性卻相當差，這也是黃土地區(qū)千溝萬壑地形形成的土性原因。黃土浸水后，通常經歷吸水和解體兩個階段，首先吸收水分，體積膨脹，隨后土顆粒向水中擴散，分崩、解體。黃土遇水崩解后，其內部聯(lián)系松弛，力學強度降低。如果其位于斜坡下，則引起強烈的水上流失;如果其在坡體內，則可能構成不穩(wěn)定斜坡的軟弱層(帶)，對斜坡的穩(wěn)定不利。</p><p>　　1.3.2

42、 黃土的力學特性</p><p>　　黃土，不僅具有特殊的物理性質和水理性質，其力學(壓縮性、抗拉性、濕陷性、抗剪性等)性狀也獨具特色。系統(tǒng)研究、準確確定黃土的物理、水理、力學性狀，不僅可以指導黃土地區(qū)的工程建設，而且也是認識黃土地區(qū)諸多不良地質現(xiàn)象所必須。對黃土滑坡來講，黃土的力學特性十分重要，尤其是強濕陷性、高壓縮性和低抗剪性在滑坡活動中起著重要作用。</p><p><b>

43、;　　1. 黃土的濕陷性</b></p><p>　　黃土濕陷性是黃上在遇水作用時所顯示出的土體收縮，結構變密實的特性，黃土層具有可供壓縮的大孔隙和遇水其結構發(fā)生破壞的特點。前人對馬蘭黃土的顯微結構研究發(fā)現(xiàn)，凡濕陷性黃土，其固體部分以粉粒為主，粒間結構在水平而上呈現(xiàn)較多的大孔隙，顆粒之間為點式接觸，在垂直方向上很多顆粒為疊復式接觸?？紫抖容^大，一般孔隙比大于1，整個土體處于欠壓密狀態(tài)。</p&g

44、t;<p>　　水在濕陷過程中所起的作用相當復雜，是一個物理化學作用過程。原始狀態(tài)下的黃土含水量較小，土體三相體系中的孔隙基本為空氣充填，骨架結構中土粒表面吸附的水膜很薄，該水膜具有固體的某些特征，吸力>lOMPa(即>100個大氣壓)，此時吸附水膜在土體骨架中起強化結構的作用。當有水份補充時，水膜厚度增大，出現(xiàn)弱結合水，土粒對弱結合水的吸附力大為降低，從而導致顆粒間聯(lián)系力減弱，如果水份更多而出現(xiàn)自由水，可以使

45、之散化。另外土顆粒接觸點處，起膠結作用的結晶鹽，在吸附大量水份后，溶解分離，失去連接作用，發(fā)生濕陷。大量的水不僅使土體骨架中的固體顆粒間連結力減弱，破壞土體原始結構，而且在土粒相對位移時起潤滑作用。</p><p>　　濕陷性黃上易般出露于較高的梁、赤頂部，或其附近緩傾斜坡上，常見的濕陷形態(tài)為凹形陷坑，這類陷坑是地表水的匯集區(qū)，是形成黃土落水洞的前奏。黃土的濕陷性與其成因年代密切相關，一般新黃土濕陷性較強，老黃土

46、濕陷性微弱或不具濕陷性。馬蘭黃土屬濕陷性與自重濕陷性黃土，離石黃土除頂部土體稍具濕陷性外，一般屬非濕陷性黃土，而午城黃土則不具有濕陷性。馬蘭黃土的濕陷性受土體天然含水狀態(tài)及埋藏深度的控制，當含水量一定時，濕陷性隨深度增加而降低，類似地，當深度一定時，濕陷性隨含水量增大而減小。</p><p><b>　　2. 黃土的抗剪性</b></p><p>　　黃土的抗剪強度是

47、黃土強度的重要標志，黃土的抗剪強度具有明顯的特殊性，受應力、含水狀態(tài)、土體結構、邊界條件等多種因素的影響。對黃土應力—應變特征、抗剪強度的各向異性及抗剪強度的時間效應的研究是揭示黃土抗剪強度基本規(guī)律的重要途徑。</p><p><b>　　3. 黃土的壓縮性</b></p><p>　　研究黃土受壓后的力學性質，對黃土地區(qū)的基本建設具有重要的意義。主要用壓縮系數(shù)()、

48、壓縮量等指標來衡量黃土的壓縮性能。黃土樣品的壓縮實驗表明，不同時期黃土的壓縮性具有很大差別，其中馬蘭黃土的壓縮性最大，壓縮系數(shù)()為0.1732士0.0051，上離石黃土次之，為0.1107士0.0057，下離石和午城黃土分別為0.0981士0.0073和0.0357士0.0053。</p><p>　　1.4 濕陷性黃土地基</p><p>　　濕陷性黃土地基危害嚴重，因此對濕陷性黃土地

49、區(qū)的建筑物不論地基承載力是否達到容許承載力，都應對處理。濕陷性黃土地基處理主要取決于濕陷性黃土的特殊性質，濕陷性黃土地基的變形包括壓縮和濕陷性兩種，當基底壓力不超過地基土的容許承載力時，地基的壓縮變形很小，大都在其上部結構的容許變形值范圍以內，不會影響建筑物的安全和正常使用。濕陷變形是由于地基被水浸濕引起的一種附加變形，往往是局部和突然發(fā)生，且不均勻，對建筑物破壞性大，地基進行處理，前者以消除濕陷為目的，后者以提高承載力為主，同時應消除

50、黃土的濕陷性。</p><p>　　我國濕陷性黃土分布很廣，各地區(qū)黃土的差別很大，地基處理時應區(qū)別對待，并結合以下特點：1）濕陷性黃土的地區(qū)差別，如濕陷性和濕陷敏感性的強弱，承載能力及壓縮性的大小和不均勻性的程度等；2）建筑物的使用特點，如用水量大小，地基浸水的可能性；3）建筑物的重要性和其使用上對限制不均勻下沉的嚴格程度，結構對不均勻下沉的適應性；4）材料及施工條件，以及當?shù)氐氖┕そ涷?。濕陷性黃土的地基處理措施

51、是采用機械手段對基礎的濕陷性黃土進行加固處理，或更換另一種材料改變其物理性質，達到消除濕陷性、減少壓縮和提高承載能力的目的，其中大多以第一個目的即消除濕陷為主。</p><p>　　地基處理的常用方法有墊層、重錘夯實、強夯、土（或灰土）樁擠密等，可以完全或部分消除地基的濕陷性，或采用樁基礎或深基礎穿透濕陷性黃土層，使建筑物基礎坐落在密實的非濕性土層上，保證建筑物的安全和正常使用。</p><p

52、>　　換填墊層法 換填墊層法適用于處理各類淺層軟弱地基。當在建筑范圍內上層軟弱土較薄，則可采用全部置換處理。 對于較深厚的軟弱上層，當僅用墊層局部置換上層軟弱土時，下臥軟弱上層在荷載下的長期變形可能依然很 大。對于體型復雜、整體剛度差、或對差異變形敏感的建筑，均不應采用淺層局部置換的處理方法。 對于建筑范圍內局部存在松填土、暗溝、暗塘、古井、古墓或拆除舊基礎后的坑穴，均可采用換填法進 行地基處理。在這種局部的換填處理中，保持建筑地

53、基整體變形均勻是換填應遵循的最基本的原則。 換填法的處理深度通?？刂圃?3m 以內較為經濟合理。 換填墊層法常用于處理輕型建筑、地坪、堆料場 及道路工程等。 采用換填墊層全部置換厚度不大的軟弱土層，可取得良好的效果；對于輕型建筑、地坪、道路或堆場， 采用換填墊層處理上層部分軟弱土時，由于傳遞到下臥層頂面的附加應力很小，也可取得較好的效果。但對 于結構剛度差、體型復雜、荷重較大的建筑，由于附加荷載對下臥層的影響較大，如僅換填軟弱土層的上部

54、， 地基仍將產生較大的變形及不均勻變形，仍有可能對建筑造成破壞。 采用換填墊層時，必須考慮建筑體型、荷載分布、結構剛度等因素對建筑物</p><p>　　重錘夯實是一種古老的深層加固土的方法，它可以追溯到 1936 年首次 由普洛克提出的擊實原理，1957 年英格蘭的道路研究室第一次將這一技術應用 到土的深層壓實上。直至 20 世紀 70 年代初，在法國梅納公司的開創(chuàng)下，強夯法 這種深層動力夯實技術才真正用于土的

55、加固實踐中。 強夯處理技術廣泛應用于碎石、砂土、低飽和度的粉土與黏性土、濕陷 性黃土、雜填土、素填土等地基。對于飽和度較高的黏土和淤泥 質地基通過輔以置換等措施也可以取得一定的加固效果，如形成硬殼 層，可作為工業(yè)項目的廠區(qū)、道路、一般建筑物地基。關于高飽和度黏土和黏性 土等地基,采用夯坑內回填塊石,碎石或其它粒徑材料進行強夯置換亦取得了一 定效果。 強夯法具有以下特點： （1） 處理范圍廣泛（2） 加固效果顯著（3） 節(jié)省材料，降低工程

56、造價 （4） 施工速度快，工期短（5） 施工機具簡單。</p><p>　　強夯法的加固原理是利用夯錘自由落下產生的沖擊波使地基密實。 這種 沖擊引起的振動在土中以波的形式向地下傳播。 這種振動波可分為體波和面波兩 大類。體波又包括壓縮波和剪切波，面波如瑞利波、樂夫波。 強夯理論認為：壓縮波大部分通過液相運動，使孔隙水壓力增大，同時 使土粒錯位，土體骨架解散，而隨后的剪切波使土顆粒處于更加密實的狀態(tài)。</p

57、><p>　　擠密法 灰土擠密樁或土擠密樁通過成孔過程中的橫向擠壓作用，樁孔內的土被擠向周圍，使樁間土得以擠密，然后將備好的灰土或素土（粘性土）分層填入樁孔內，并分層搗實至設計標高。用灰土分層夯實的樁體，稱為灰土擠密樁；用素土分層夯實的樁體，稱為土擠密樁。二者分別與擠密的樁間土組成復合地基，共同承受基礎的上部荷載。夯實水泥土樁也屬于擠密樁?；彝翑D密樁和土擠密樁，在消除土的濕陷性和減小滲透性方面，其效果基本相同或差別

58、不明顯，但土擠密樁地基的承載力和水穩(wěn)性不及灰土擠密樁。適用范圍一般為地下水位以的濕陷性黃土，一般處理的濕陷性黃土層厚度為515m。夯實水泥土樁中的擠土成孔樁也屬于擠密樁，其強度主由土的性質，水泥品種、水泥標號、齡期、養(yǎng)護條件等控制。其特點是：施工周期短、造價低、施工文明、質量容易控制夯實水泥土樁法適用于處理地下水位以上的粉土、素填土、雜填土、粘性土等地基。處理深度不宜超過10m。 </p><p>　　總之，在具

59、體選用濕陷性黃土的處理方法時，應根據(jù)建筑場地的濕陷性類別、濕陷等級、以及地區(qū)特點，首先考慮因地制宜和就地取材等原則，并根據(jù)施工技術可能達到的條件，經過技術經濟對比予以選用，必要時可幾種方法綜合考慮使用。</p><p><b>　　2. 設計資料準備</b></p><p><b>　　2.1 工程地質</b></p><p&

60、gt;　　在DK49+ 480 ～DK50 + 050路段，該區(qū)黃土狀粉土主要為次生黃土，由粒徑在 0.005 ～ 0.075m的粉砂級顆粒組成，礦物成分包括石英、長石、云母等，富含碳酸鈣，其成因類型主要為風積、沖洪積。本線路黃土狀粉土，堆積厚度不大，一般 2 ～8m，局部可達 15m 以上。</p><p>　　本段共取 245 個原狀樣，試樣呈淡灰黃色或淡灰褐色，無層理，孔隙多，肉眼可見，垂直節(jié)理發(fā)育。對各個

61、黃土段落進行相應的物理力學試驗，獲得土樣的基本物理力學性質指標如表 1 所示。</p><p>　　表1 黃土物理力學實驗成果統(tǒng)計表</p><p>　　本線黃土段落的濕陷情況見表2所示。</p><p>　　表2 黃土段落濕陷情況</p><p>　　2.2 線路技術標準 （見表3）</p><p><b>

62、;　　表3 線路技術標準</b></p><p>　　3. 高速鐵路橫斷面圖設計</p><p>　　3.1 路基面形狀及寬度</p><p>　　在鐵路線路工程中，路基有下面幾種形式：</p><p><b>　　1.路堤</b></p><p>　　當鋪設軌道或路面的路基面高于天然

63、地面時，路基以填筑方式構成，這種路基成為路堤，如圖3-1(a)所示。</p><p><b>　　2.路塹</b></p><p>　　當鋪設軌道或路面的路基面低于天然地面時，路基以開挖方式構成，這種路基稱為路塹，如下圖3-1(b)所示。</p><p><b>　　3.半路堤</b></p><p&g

64、t;　　當天然地面橫向傾斜，路堤的路基面邊線和天然地面相交時，路堤本體在地面和路基面相交線以上部分五填筑工程量，這種路堤稱為半路堤，如圖3-1（c）所示。</p><p><b>　　4.半路塹</b></p><p>　　當天然地面橫向傾斜，路塹路基面的一側無開挖工作量時，這種路基稱為半路塹，如圖3-1(d)所示。</p><p><b

65、>　　5.半路堤半路塹</b></p><p>　　當天然地面橫向傾斜，路基一般一部分以填筑方式構成而另一部分以開挖方式構成時，這種路基稱為半路堤半路塹，如圖3-1(e)所示。</p><p><b>　　6.不填不挖路基</b></p><p>　　當路基的路基面和經過清理的天然地基面平齊，路基無填挖土方時，這種路基稱為不填

66、不挖路基，如圖3-1(f)所示。 </p><p>　　(a)路堤斷面 （b）路塹斷面</p><p>　?。╟）半路堤斷面 （d）半路塹斷面</p><p>　　（e）半路堤半路塹斷面 (f)零點斷面</p>&l

67、t;p>　　圖3-1路基橫斷面形式</p><p>　　1.路基面形狀的確定</p><p>　　路基面是否需要設置路拱，應根據(jù)基床填料的滲水性及水穩(wěn)性而定。不易滲水的填料必須設置路拱，使道床下的積水能迅速向路基兩側排出，以保持路基面的干燥，防止基床因浸水強度下降產生病害；而滲水性好的填料，進入路基面的水能夠較快地向下滲出，故不需設置路拱。巖石（年平均降水量大于400mm地區(qū)的易風化

68、泥質巖石除外）由于水穩(wěn)性良好，不怕水浸，也不需設置路拱，故路基面形狀可分為有路拱和無路拱兩種。路基面形狀應符合規(guī)定：非滲水土和用封閉層處理的路基面應設路拱。路拱形狀為三角形，由路基中心線向兩側設計4﹪的人字排水坡。曲線加寬時，仍保持三角形。</p><p><b>　　2.路基面的寬度</b></p><p>　　高速鐵路路基面寬度應根據(jù)列車設計行車速度、正線數(shù)目、線

69、間距、遠期采用的軌道類型、路基面兩側沉降加寬、曲線加寬、路肩寬度、養(yǎng)路形式、接觸網(wǎng)立柱的設置位置等確定。根據(jù)高速鐵路規(guī)范表6.2.3規(guī)定，選用無砟軌道雙線，設計最高速度為350km/h,線間距5m,路基面寬度13.6m。</p><p>　　3.2 高速鐵路路基路肩</p><p>　　高速鐵路路基頂面中，道床覆蓋以外的部分稱為路肩，其作用是保護路堤受力的堤心部分，防治道砟失落，保持路基面

70、你的橫向排水，供養(yǎng)護維修人員作業(yè)行走避讓，放置養(yǎng)護機具，防洪搶險臨時堆放砂石料，埋設各種標志、通行信號、電力給水設備等。路肩雖不直接承受列車荷載作用，但對保證路基受力部分的穩(wěn)固十分重要，路肩寬度的選擇應滿足敷設接觸網(wǎng)支柱，安放通信信號設備，埋設必要的線路標志，通行養(yǎng)路機具等。</p><p>　　路肩寬度取決于幾下因素：</p><p>　　路基穩(wěn)定的需要，特別是浸水后路基邊坡穩(wěn)定性。&l

71、t;/p><p>　　滿足養(yǎng)護維修的需要。</p><p>　　保證行人的寬度，符合安全退避距離的要求。</p><p>　　為路堤壓密與道床邊破坍落留有余地。</p><p>　　根據(jù)我國高速鐵路所采用的機車外形、車輛幅寬、列車長度、行車速度等，參考其他國家的資料，選用路肩寬度為1.4m(雙線)。</p><p>　　3

72、.3 高速鐵路路基基床</p><p>　　基床，路基面以下受到列車動荷載作用和受水文，氣候四季變化影響的深度范圍稱為基床。其狀態(tài)直接影響到列車運行的平穩(wěn)和速度的提高。一般情況，高速鐵路路基基床由基床表層和基床底層構成，選用的無砟軌道基床表層厚度為0.4m，基床底層厚度為2.3m。</p><p>　　3.4 高速鐵路路堤邊坡</p><p>　　路堤邊坡的坡度是決

73、定路堤穩(wěn)定性的主要因素之一。因而，必須以保證土體穩(wěn)定為前題，根據(jù)填料的物理力學性質、邊坡高度和基底的工程地質條件等合理確定。由于高速鐵路路堤一般采用的填料較好，因此選用路堤邊坡坡度為1:1.20。</p><p>　　3.5 路基橫斷面圖繪制</p><p>　　本設計線主要是某高速鐵路，DK599+350～DK599+742段線路。主要為路堤設計。另外本地地基為黃土，由于黃土的濕陷性，有

74、必要對路基的沉降進行計算分析，并對其進行地基處理。</p><p>　　根據(jù)線路平面圖，本線路設計有左行車線,右行車線兩股道，。根據(jù)《高速鐵路路基設計規(guī)范》對路基排水的要求，結合本設計的具體基床土質特征和邊坡形式以及設計線路平面圖。</p><p>　　具體斷面設計見附圖路基橫斷面設計圖</p><p><b>　　個</b></p>