简介:关于本文可作为相关专业路基碎石论文写作研究的大学硕士与本科毕业论文路基碎石论文开题报告范文和职称论文参考文献资料。
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摘 要:本文介绍了目前国际常用的几种路基填筑检测技术,同时结合武广客运专线路基施工特点进行分析研究,选用了满足设计及验标要求的检测手段和检测标准
关键词:客运专线 路基工程检测 检测技术 检测标准
中图分类号:TU2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)09(a)-0013-02
1.前言
路基压实质量是保持线路稳定与平顺、保证列车能高速、安全运行的重要条件.而控制和检测压实质量的标准、方法和设备,则是保证压实质量的重要措施.客运专线提出了路基填筑采用物理力学双控压实标准的新概念,并根据路基填筑的不同部位,提出了压实系数K、孔隙率n、地基系数K30、动态变形模量Evd以及静态变形模量Ev2等压实标准.我单位通过对上述新概念、新标准的学习研究,同时对武广客运专线XXTJⅤ标新韶关站路基工程质量检测技术的应用及相关实践经验进行总结形成此文,供类似工程参考借鉴.
2.客运专线路基质量检测的必要性
客运专线路基质量检测一方面可以评价路基施工过程中或竣工后路基的质量,检验路基是否达到了设计要求,验证路基是否具有足够的强度能够承受列车动荷载的作用,同时又具备保证列车安全、舒适运行的合理刚度,另一方面,可以了解施工过程的质量情况,控制施工进度,促进施工单位改进施工工艺,加强施工质量管理,保质保量地完成施工任务.
3.客运专线路基填筑检测方法及相关标准
3.1 武广客运专线路基填筑检测标准
3.1.1 工程概况
新建铁路武汉至广州客运专线新韶关站路基工程全长2.501km,路基填筑主要工程量有:挖方61.4万m3,填方97.97万m3,其中碎石褥垫层7.75万m3、A、B组填料45.09万m3、表层级配碎石4.89万m3、夯填土40.24万m3、堆载预压7.95万m3.
3.1.2 路基结构形式
正线基床表层0.4m采用级配碎石填筑,路堑地段基底挖除换填2.3m厚的A、B组填料,半填半挖地段基底换填不小于2.3m厚的A、B组填料,站线表层0.6m换填级配碎石,路堑地段基床底层0.5～1.0m挖除换填A、B组填料,灰岩地段表层0.4m挖除换填C25混凝土.
3.1.3 检测方法及标准,表1
检验数量:沿线路纵向每100m每压实层检验压实系数或孔隙率6点,其中:左、右距路肩边线1m处各2点,路基中部2点,每100m每填高90cm检验地基系数、动态变形模量各4点,其中:距路基边线2m处左、右各1点,路基中部2点,表2.
检验数量:沿线路纵向每100m每压实层检验动态变形模量Evd和孔隙率各6点,其中:左、右距路肩边线1.5m处各2点,路基中部2点,检验地基系数4点,其中:距路基边线1.5m处左、右各1点,路基中部2点.
3.2 客运专线路基工程试验、检测方法介绍
路基工程主要试验、检测方法包括:室内土工试验、原位测试和路基填筑压实质量检测.
(1)室内土工试验是客运专线路基工程最基本的试验,同时土的物理、力学性能也是设计和施工的重要依据,在施工前或施工中,对土的物理力学性能进行室内试验,一方面可以复合设计资料的正确性,另一方面可为施工单位的施工提供参数及依据.主要包括含水率
(2)动态变形模量Evd(英文:dynamic modulus of deformation)是指土体在一定大小的竖向冲击力Fs和冲击时间ts作用下抵抗变形能力的参数.
它由平板压力公式Evd等于1.5×r×σ/s计算得出,
其中:Evd——动态变形模量(MPa),
r——圆形刚性荷载板的半径(mm),
σ——荷载板下的最大冲击动应力,
它是通过在刚性基础上,由最大冲击力Fs等于7.07kN,
且冲击时间ts等于17ms时标定得到的,即σ等于0.1MPa,
s——实测荷载板下沉幅值(mm),
1.5——荷载板形状影响系数.
实测结果采用公式Evd等于22.5/s计算,图1.
利用落锤从一定高度自由下落在阻尼装置上,产生的瞬间冲击荷载,通过阻尼装置及传力系统传递给直径300mm的承载板,在承载板下面(即测试面)产生的动应力,使承载板发生沉陷s—即承载板振动的振幅,由沉陷测定仪采集记录下来.沉陷值s越大,则被测点的承载力越小,反之,越大.
加载装置——总重量:15.0kg,落锤重量:10.0kg,最大冲击力:7.07kN:冲击持续时间:17.0±1.5ms
承载板——直径:300mm,厚度:20.0mm,重量:15.0kg
电子沉陷测定仪——沉陷测试范围:0.1～2.0mm±0.02mm,Evd测试范围:10～225MPa,电源:4xR6电池,适应温度范围:0～50℃,外观尺寸:210mm×80mm×25mm,存储量:200组测试曲线,重量:0.4kg.
用途:监控检测土体承载力指标——动态变形模量Evd.
适用范围:铁路、公路、机场、城市交通、港口码头、工业与民用建筑的地基施工质量监控测试.
特点:①体积小、重量轻、便于携带,②安装及拆卸方便、操作简便,③自动化程度高、测试速度快,④性能稳定、测试精度高,⑤检测论文范文低,⑥适应范围广,环保型,无核辐射、废气等污染,动载测试符合土体实际受力状况,⑦平整测试面,⑧放置荷载板,⑨加载装置在荷载板上就位,⑩用测量电缆将沉陷测定仪与荷载板连接,松开搬运锁,打开沉陷测定仪电源,使导向杆保持垂直,进行三次预冲击,连续三次冲击测试显示三次测试的沉陷值S1、S2、S3,显示三次平均沉陷值Sm和动态变形模量值Evd,储存并打印测试结果.
4.检测标准的修正
4.1 褥垫层检测标准及方法
我国现行的设计、施工及质量验收规范、标准等对路基碎石垫层的碎石粒径大小、级配要求及压实标准,没有明确规定或较为模糊.对于碎石褥垫层的压实标准,《客运专线无碴轨道铁路设计指南》(铁建设[2005]160号)也没有明确规定,但可以理解为达到路基相应部位的压实标准,《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行规定》(铁建设函[2005]754号)中的4.3.7条“砂、碎石垫层的压实质量应符合设计要求”.
由于客运专线无碴轨道路基工后沉降一般不应大于15mm,碎石褥垫层厚度达0.5～0.6m,路基填高一般3～6m,褥垫层厚度约为填高的10％～20％,我国无碴轨道路基设计一般考虑填料自身沉降在1年内完成、不考虑纳入后期沉降范围,如压实质量不能满足,将影响无碴轨道路基后期沉降,因此,对褥垫层的压实质量应加强控制.鉴于此,根据《客运专线无碴轨道铁路设计指南》(铁建设函[2005]754号)、《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号)、《客运专线铁路路基工程技术指南》(TZ212-2005)及国外相关规程规范要求,结合武汉工程试验段DK1237+930～DK1238+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10％～12％的石粉或细颗粒,拌合均匀后进行填筑,工程实验段碎石垫层设置形式由下至上为25cm(碎石)+5cm(砂)+土工格栅+5cm(砂)+25cm(碎石).
(1)施工工艺要求:
①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.
②为防止施工中破坏土工格栅和CFG桩帽,碎石垫层采用25t机具碾压.先铺底层碎石层,静载碾压经检测达到要求后,铺设5cm中粗砂,整平,铺土工格栅,在铺5cm中粗砂,静压两遍,最后铺设上层碎石层,再碾压经检测达到要求后,进入下步工序施工.
(2)根据试验测试初步结果,孔隙率n、压实度K、Evd三项指标检测值较为稳定,能较好的反映碎石褥垫层的压实状态和动刚度,K30与Ev2检测值受检测深度影响范围限制,不能完全反映碎石褥垫层压实特性.
综合现场初步试验成果,结合《客运专线无碴轨道铁路设计指南》等相关规程规范的规定,建议武汉工程试验碎石垫层压实指标暂按以下标准执行:
i.基床底层:n≤28％、压实度K≥0.95、Evd≥40MPa,
ii.基床底层以下路基:n≤31％、压实度K≥0.92、Evd≥40MPa.
4.2 A、B组填料检测标准的修正
武汉工程试验段目前主要进行了A、B填料的室内试验和现场对比试验,根据在DK1231+750～DK1232+150基床底层A、B组碎石土填料的现场实测试验结果如下:
4.2.1 填料选取
(1)在DK1232+000～DK1232+150初期填筑试验阶段,填筑第1～3层A、B组碎石类填料通过筛孔的最大孔径为100mm、第4～5层A、B组碎石类填料通过筛孔的最大孔径为80mm.
(2)因前期填筑1～3层时出现K30与Ev2在较多情况下不能同时达到设计要求,第6层填筑时,A、B组碎石类填料通过筛孔的最大孔径调整为60mm(和德铁标准较为接近),室内试验测值大体如下:最大颗粒粒径一般不大于60mm,大于20mm颗粒含量占30％～40.9％,小于0.075mm细颗粒含量为8％～15％,最佳含水量为4％～5％,最大干密度为2.3～2.4g/cm3,不均匀系数Cu＝20～80＞5,曲率系数Cc等于5～20、不在1～3范围,级配不良,为细角砾B组填料.
4.2.2 实测初步成果
压实厚度为30～35cm,碾压遍数8遍条件下,严格按照如下施工工艺进行填筑:①加强填料质量控制,从源头上把好粒径及级配质量关,颗粒最大粒径一般不超过60mm,②细颗粒含量调整为10％左右,含水量控制在4％～5％,③采用二次上料方法,先松铺底层25cm,用推土机推平,在铺设剩下的15cm,在用平地机精平,在摊铺碾压过程中必须加强人工补料,确保填料均匀,④采用八遍碾压工艺.现场填筑压实检测结果表明(第6层):
A、孔隙率n最大值为23.3%、最小值为10.7%、平均值19.31%,满足设计要求n＜28％,Evd最大值为149MPa、最小值为45.2MPa、平均值78.29MPa,满足设计要求Evd≥35MPa,Ev2最大值为271.19MPa、最小值为161.2MPa、平均值227.11MPa,单纯从Ev2的取值来看是满足设计要求Evd≥60MPa的,K30最大值为352MPa/m、最小值为151MPa/m、平均值237.59MPa/m,满足设计要求Ev2≥150MPa.
从孔隙率n、Ev2、Evd、K30实测结果分析,测点测试结果还存在离散性,表明填料颗粒级配不太均匀,但测点检测结果均达到了设计要求.
B、第6层Ev2/Ev1比值最大值为4.39、最小值为1.16、平均值为2.58,其中比值3.5以上的点有1个,占5.8％,2.6～3.5的点有7个,占41.2%,≤2.6的点有9个,占53.0%.从实测结果来看,第6层Ev2/Ev1比值满足设计要求达16个,占94.8%,基本符合设计要求.
C、根据工程试验段A、B组填料压实指标实测结果分析,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比值按以下标准控制:
一般情况下,Ev2/Ev1≤2.6,当2.6＜Ev2/Ev1≤3.5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.
5.结语
客运专线路基工程对工后沉降要求很严,相应的各种检测标准及检测项目与普通铁路有很大不同,有些检测项目是以往铁路从来未涉及的,作为客运专线的建设者工程、技术人员对于这些路基质量检测的新概念、新技术的学习研究,合理的使用先进的检测手段保证客运专线路基填筑质量是十分必要的.
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[2]李晓梦．浅谈铁路路基施工技术与防护措施的施工[J]．科技创新导报,2009,26：69．
总结：这是一篇与路基碎石论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。
碎石路基施工方案引用文献:
[1] 道路施工方案方面论文题目 道路施工方案毕业论文题目怎样定
[2] 道路施工方案外文外文 哪里有道路施工方案参考文献
[3] 道路施工方案论文大纲模板样本 道路施工方案论文大纲怎么写
