郑西线湿陷性黄土地区桥梁桩基沉降计算探讨

研究目的:郑西客运专线三门峡至灵宝段为湿陷性黄土深厚地区,桥梁桩基由于存在负摩阻力而发生过量沉降.而针对湿陷性黄土地区桩基沉降的计算方法至今未见报道,因此有必要通过相关研究寻求适合本线湿陷性黄土地区桥梁桩基沉降计算方法以便在设计阶段控制总沉降值.研究结论:(1) 湿陷性黄土地区桥梁桩基沉降计算必须考虑负摩阻力的影响;(2) 桩基采用总沉降不大于规定值控制设计是合理的;(3) 郑西线三门峡至灵宝段湿陷性黄土地区桥梁采用修正的铁路桥规方法计算桩基总沉降是可以控制设计的,施工期间应按相关规范进行沉降观测,并根据观测结果采用曲线回归法进行沉降评估分析;(4) 桩底以下土层压缩模量是影响沉降计算值的主要因素,勘探时务必准确测定桩底以下土层压缩模量.     

客运专线铁路黄土高路堤地基处理的试验研究

客运专线铁路无砟轨道对沉降的要求非常严格,在湿陷性黄土地区高路堤地段如何进行地基处理设计是一个新课题。结合郑西客运专线洛阳南站内湿陷性黄土地区高填方路基的设计方案、计算理论及现场沉降测试,对采用CFG桩联合水泥挤密桩处理客运专线铁路黄土高路堤地基进行了现场试验研究。研究结果表明,采用本设计方案可以满足客运专线铁路铺设无砟轨道的要求,成果可供同类客运专线工程参考。     

黄土地区高速铁路修建技术创新

研究目的:在湿陷性黄土地区建设铺设无砟轨道的高速铁路,国内外尚无可供借鉴的研究成果和工程经验。黄土的湿陷变形特性,加大了路基、桥梁、隧道等结构物的沉降,影响铁路的稳定性、安全性等。本文结合郑州至西安铁路客运专线工程实践,对综合勘察和路基、隧道、桥梁的关键设计技术创新进行总结。研究结论:在黄土勘察中引入"松软土"的概念,补充完善《铁路工程地质勘察规范》;国内外首次采用埋入式连续桩板路基结构,解决了基底下部厚层黏性土的长期蠕变引起路基下沉问题;全面、系统地提出了大断面黄土隧道的设计原则和安全、快速、经济的施工方法;在高烈度震区长联连续梁上采用4组双向式钢轨伸缩调节器设计技术,在渭南北站采用350 km/h通过式车站桥梁与无砟轨道无缝道岔群一体化设计技术。这些创新技术成为在湿陷性黄土地区修建高速铁路的土建工程成套技术的关键。     

郑西客运专线渑池至灵宝段桥梁设计

针对郑西客运专线渑池至灵宝段地形地貌、地质、水文等特点;较为详细地介绍正线桥梁部设计与施工情况、墩台构造与配筋、墩台检查设备与综合接地、墩台建筑材料、湿陷性黄土地区桥梁桩基负摩阻力、桩基及承台配筋、桩基础沉降控制等;对具有本段特点的滑坡地段、黄土深沟陡坡、桥隧相连、小角度上跨公路等特殊桥位桥梁工程措施、跨线桥设计等进行总结。     

湿陷性黄土地区客运专线选线及线路设计

研究目的：探讨湿陷性黄土地区高速客运专线选线及平、纵断面设计意见。 研究方法：结合郑西客运专线渑池至灵宝段湿陷性黄土分布及施工图设计开展研究。 研究结果：线路应尽量走在黄土塬、宽谷阶地、平缓斜坡以及比较稳定的沟谷地带，尽量绕避陷穴与冲沟发育的沟边和斜坡地带；线路通过湿陷性黄土地区时，应尽量选择湿陷性轻微、等级低、地表排水条件较好的地区通过；线路跨越黄土深沟时，应结合地形、压低设计高度；选线时应对路基与桥梁、路基与隧道方案进行综合比选。 研究结论：深厚湿陷性黄土地区线路应尽量避免以路堤通过；涵洞集中地段应尽量考虑以桥梁通过；应尽量避免长路堑工程；隧道进出口及公路下穿应尽量避免设凹形坡。     

客运专线无砟轨道铁路路基纵断面设计

研究目的:为有效控制客运专线无砟轨道铁路路基与桥梁、隧道连接处的沉降差异、刚度差异,有必要进行路基纵断面面设计。本文论述了路基纵断面设计的作用和意义,并讨论了路基程纵断面设计的内容以及技术要点。研究结论:客运专线无砟轨道铁路应进行路基工程纵断面设计。路基纵断面设计内容包括:连接处刚度差异、沉降差异检查与处理、工程接口设计的检查与处理。客运专线无砟轨道铁路,应按照"纵断面面优先"的原则,首先进行路基工程纵断面程设计,依据路基工程纵断面设计进行路基横断面辅助设计,路基横断面的数量可以适当减少。     

寒冷地区客运专线跨区间无缝线路锁定施工

哈尔滨至大连铁路客运专线是我国目前在最高纬度寒冷地区修建的第一条设计时速为350 km的铁路,采用了CRTSⅠ型板式无砟轨道结构。针对哈大铁路客运专线工程特殊的低温环境和工期要求,对寒冷地区一次性铺设跨区间无砟轨道无缝线路低温锁定施工技术难点进行研究,解决了哈大客运专线无砟轨道施工铺设无缝线路施工难题。     

严寒地区客运专线无砟轨道结构选型及关键技术研究

研究目的:进一步加强对严寒地区无砟轨道结构选型和关键技术的研究,这对我国修建世界上第一条严寒地区的客运专线无砟轨道,具有重要的指导意义。研究结果:结合哈大客运专线哈沈段气候条件,提出了严寒地区无砟轨道结构选型的重点考虑因素,并提出了严寒地区无砟轨道关键技术。     

郑西客运专线路基上双块式无碴轨道施工技术研究

郑西客运专线渑池至灵宝段路基上采用了结构上具有高度整体性的双块式无碴轨道，其道床为现场混凝土浇筑。这种型式的无碴轨道具有便于施工、高平顺性、高稳定性、刚度均匀性好、结构耐久性强和少维修的特点。此文重点介绍双块式无碴轨道在郑西客运专线渑池至灵宝段路基上的施工工艺流程、施工方法和施工注意事项。研究表明，该施工工艺和方法适用于工点类型多，结构复杂的路基。     

黄土地区无砟轨道路基变形与稳定性分析

研究目的:探讨解决在黄土地区尤其是湿陷性黄土地区修建无砟轨道客运专线时路基变形的监测、预测沉降、路基稳定性评判问题,为指导黄土地区路基设计、施工和沉降监控提供建议及依据。研究结果:分析得出路基变形的主要因素,提出了复合地基桩一土“综合模量“的概念以及沉降量的计算方法,对路基稳定性进行了判定,解决了黄土路基的工后沉降技术问题。     

郑西客运专线渑池至灵宝段地质综合勘察技术

研究目的:郑西客专线为中国第一批建设的无砟轨道客运专线,其中渑池至灵宝段为越岭段,地形起伏大,沿线分布煤矿采空区、滑坡等不良地质;分布人工弃土、深厚湿陷性黄土层等特殊岩土。对彻底查清沿线地质条件,取得合理岩土参数对客运专线建设具重要作用。研究方法:本段地质勘察过程以系统论和控制论的方法为基础,制定合理的勘察方案;合理选择勘探测试方法,对重要对象采用多种方法对比勘察。本文总结了本段地质勘察采用的方法及综合运用技术。研究结果:本段地质勘察工作已于2005年结束,勘察成果通过了相关审查鉴定。研究结论:郑西客专线开工建设至今已近二年,经施工验证,地质勘察成果与实际地质条件相当吻合。     

遂渝线无砟轨道综合试验段桥涵总体设计

研究目的:为了研发具有自主知识产权的桥梁无砟轨道成套技术,积累桥上铺设无砟勒道的设计、建设经验。研究结果:根据我国第一条无砟轨道综合试验段的桥涵设计特点,对无砟轨道桥涵设计过程中的若干技术问题进行了研究、分析、总结。对客运专线无砟轨道桥涵设计具有参考价值。     

客运专线无碴轨道桥梁综合接地及其必要性

研究目的:探讨我国客运专线无碴轨道桥梁上接地原则、要求和措施。研究方法:通过定性分析雷击和接触网故障情况下产生的危害,同时借鉴国外先进国家的接地理念、有关标准,结合我国有关接地规程规范,提出客运专线无碴轨道桥梁采取综合接地的必要性和采取的具体措施。研究结论:在高架桥地段将综合接地系统与桥墩基础钢筋可靠电气连接是必要的,同时针对我国客运专线的特点,即为了不影响信号轨道电路传输和满足牵引供电短路保护的需要,在无碴轨道板内采取单独设置不形成回路的小区段(约100 m左右)接地钢筋。     

湿陷性黄土地区客运专线无砟轨道桥梁沉降预测及铺设条件评估技术

桥梁墩台沉降预测采用曲线回归法,其结果是衡量线下工程是否具备无砟轨道铺设条件的依据之一。无砟轨道铺设前必须进行评估,以确认线下工程的沉降变形已趋于稳定。结合郑西客专湿陷性黄土地区桥梁墩台无砟轨道铺设条件评估实践,从沉降分析、回归模型选择、分析评估方法、回归影响因素及评估结果认定等方面对桥梁沉降预测及无砟轨道铺设条件评估进行了探讨,对形成可靠适用的桥梁沉降预测评估技术有一定参考价值。     

无碴轨道路基关键技术探讨——以遂渝线无碴轨道综合试验段为例

研究目的:为适应我国客运专线建设的需要,铁道部组织开展了遂渝线无碴轨道综合试验,铁道第二勘察设计院联合西南交通大学等单位承担了遂渝线无碴轨道线下工程关键技术研究。研究方法:主要研究内容包括:(1)无碴轨道路基基床动力学特性试验研究;(2)地基沉降控制技术试验研究,其中重点研究桩-网结构路基和桩-板结构路基;(3)红层泥岩填料填筑无碴轨道路基适应性研究;(4)无碴轨道线下基础刚度匹配技术研究。本文结合遂渝线无碴轨道综合实验段路基工程试验研究和设计施工,就如何有效控制地基沉降、线下基础纵向刚度匹配、合理使用非良质填料三个客运专线无碴轨道路基关键技术问题进行探讨。研究结论:提出桩-网结构路基、桩-板结构路基适用条件及设计方法,提出路基面支承刚度及其设计应用,提出合理使用非良质填料的建议意见,并对客运专线无碴轨道路基设计、施工的关键问题进行了讨论。     

长大混凝土桥梁无砟轨道温度跨度的研究

研究目的:大跨度混凝土桥上铺设无砟轨道和无缝线路是我国客运专线建设的关键技术之一,对桥梁和轨道工程都是一个严峻考验。对于长大混凝土桥上无缝线路,是否设置钢轨伸缩调节器是困扰长大混凝土桥上无缝线路设计的难题。本文对我国大跨度桥梁无砟轨道无缝线路设计进行研究分析。研究结论:通过对我国大跨度桥梁无砟轨道无缝线路设计研究分析和既有长大混凝土桥梁工点无砟轨道无缝线路运营情况现场调研发现;(1)铺设无砟轨道的大跨度混凝土桥梁温度跨度超过一定范围将引起轨道结构的病害;(2)通过在桥上采用小阻力扣件即减小桥上扣件的纵向阻力,可以降低钢轨最大纵向附加力及轨道结构的受力;(3)随着桥梁温差取值的增大,钢轨与桥墩受力及轨道和桥梁结构的变形都有明显增大;(4)必须加大大跨度桥上无缝线路监测的力度,加强无缝线路设计参数的试验研究。     

石郑客运专线路基设计有关问题的研究

研究目的:采用无碴轨道结构形式已成为高速铁路建设发展方向,通过对石郑客运专线路基有关问题进行分析研究,提出相应解决措施和建议。研究方法:借鉴国内外有关规定和经验,对石郑客运专线路基填料、地基处理、过渡段设置、路桥比较等重点方面进行研究和比选。研究结果:高速客运专线路基填料尽量选取天然合格填料或做好改良试验,选取适宜处理措施进行沉降控制和过渡段设置,合理确定路桥分界高度和路改桥段落。研究结论:高速客运专线无碴轨道铁路路基设计中,尤其在平原地区,应对路基填料、沉降控制、过渡段、路桥比较等方面给予重点考虑,并通过必要的试验、经济技术综合比较等方法确定最佳处理方案。     

浅埋式桩板结构在宝兰客运专线湿陷性黄土短路基中的应用研究

我国西北地区广布冲、洪、风积黄土,地质情况非常复杂,宝兰客运专线山区深厚层湿陷性黄土具有高压缩性、湿陷等级高、遇水易产生湿陷等特点,路基工后沉降值要求严格,路基、桥梁、隧道频繁过渡,各结构物的刚度及工后沉降均存在差异,影响无砟轨道的刚度和变形均匀性。针对以上难题,结合宝兰客运专线深厚层湿陷性黄土采用浅埋式桩板结构处理措施进行分析研究,其既能满足路基工后沉降要求,又能有效地减少各结构物工后沉降差异值。