高速鐵路高填方路基粗顆粒填料技術(shù)與沉降控制畢業(yè)論文

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告題 目 學(xué) 院 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 年級(jí) 級(jí) 指導(dǎo)教師 畢業(yè)教務(wù)處制表畢業(yè)學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 指導(dǎo)教師意見：（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。） 指導(dǎo)教師結(jié)論： （合格、不合格）指導(dǎo)教師姓名所在單位指導(dǎo)時(shí)間畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱意見表 學(xué)生姓名： xx填寫 學(xué)號(hào)： xx填寫 專業(yè)： xx填寫 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 農(nóng)村宅基地測量技術(shù)研究 評(píng)閱意見：

2、（請(qǐng)對(duì)論文的學(xué)術(shù)水平做出簡要評(píng)述。包括選題意義；文獻(xiàn)資料的掌握；所用資料、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和計(jì)算數(shù)據(jù)的可靠性；寫作規(guī)范和邏輯性；文獻(xiàn)引用的規(guī)范性等。還須明確指出論文中存在的問題和不足之處。）修改意見：（針對(duì)上面提出的問題和不足之處提出具體修改意見。評(píng)閱成績合格，并可不用修改直接參加答辯的不必填此意見。）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱成績 （百分制）： 評(píng)閱結(jié)論： （同意答辯、不同意答辯、修改后答辯）評(píng)閱人姓名所在單位評(píng)閱時(shí)間論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：本人所呈交的本科畢業(yè)論文農(nóng)村宅基地測量技術(shù)研究，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。論文中引用他人的文獻(xiàn)、資料均已明確注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人

3、獨(dú)立完成，不包含他人成果及使用過的材料。對(duì)論文的完成提供過幫助的有關(guān)人員已在文中說明并致以謝意。本人所呈交的本科畢業(yè)論文沒有違反學(xué)術(shù)道德和學(xué)術(shù)規(guī)范，沒有侵權(quán)行為，并愿意承擔(dān)由此而產(chǎn)生的法律責(zé)任和法律后果。 論文作者（簽字）： xx填寫日期：xx填寫年月日題目：高速鐵路高填方路基粗顆粒填料技術(shù)與沉降控制摘 要：我國幅員遼闊，偏遠(yuǎn)山區(qū)眾多，因此高速鐵路由于地形地貌、工程造價(jià)、氣候環(huán)境等原因不可避免的存在路基高于8 m的高填路段。而對(duì)于我國高速鐵路路基來說目前采取的大多是粗顆粒填料，粗顆粒填料無論在壓實(shí)性能、壓縮變形層面均高于細(xì)顆粒填料，具有十分廣闊的推廣應(yīng)用價(jià)值。為此，本文依托濰煙鐵路DK92+9

4、93DK110+833段高速鐵路對(duì)高填方路基粗顆粒填料技術(shù)與沉降控制進(jìn)行了研究，通過理論分析與數(shù)據(jù)分析計(jì)算相結(jié)合的方法系統(tǒng)研究了高速鐵路高填方路基粗顆粒填料技術(shù)與沉降控制。關(guān)鍵詞：高速鐵路;高填方;粗顆粒填料;沉降0 引言在我國高速鐵路建設(shè)過程中，根據(jù)相關(guān)法律規(guī)定一般沿線路基的建筑高度不能超過8 m，但是由于我國幅員遼闊，偏遠(yuǎn)山區(qū)眾多，因此高速鐵路由于地形地貌原因、工程造價(jià)原因、氣候環(huán)境原因等不可避免的存在路基高于8 m的高填路段1。而對(duì)于我國高速鐵路路基來說目前采取的大多是粗顆粒填料，粗顆粒填料無論在壓實(shí)性能、壓縮變形層面均高于細(xì)顆粒填料，具有十分廣闊的推廣應(yīng)用價(jià)值，但是我國目前針對(duì)于高速鐵

5、路高填方路基粗顆粒填料技術(shù)的研究還十分薄弱，因此針對(duì)高速鐵路高填方路基粗顆粒填料技術(shù)與沉降控制進(jìn)行分析具有十分重要的研究意義。1 高速鐵路路基沉降機(jī)理分析與沉降監(jiān)測1.1 工程簡介濰煙鐵路位于山東省東北部濰坊、青島、煙臺(tái)市境內(nèi)，本項(xiàng)目負(fù)責(zé)施工的五分部里程為DK92+993DK110+833，線路總施工長度為17.84 km，范圍內(nèi)征地拆遷、路基工程、橋梁下部結(jié)構(gòu)、橋面系、附屬工程、施工輔助設(shè)施、涵洞、相關(guān)工程、部分大型臨時(shí)設(shè)施和過渡工程的施工。全線共分為區(qū)間路基長度8.93 km，占線路總施工長度的50.05%。路基施工土方以本樁利用為前提，框架涵、蓋板涵、地基處理應(yīng)和對(duì)應(yīng)路基同步開始施工，前

6、期以完成涵洞施工為主，為路基段落提供前提條件，后期路涵、路橋以及路隧過渡段與路基兼顧施工。本路段施工位于丘陵山區(qū)，地形地質(zhì)條件復(fù)雜，沿線存在淘金洞、傾斜路基等不良影響因素，導(dǎo)致鐵路沿線變形控制難度大，主要難點(diǎn)表現(xiàn)在：（1）橋堤涵過渡段變形協(xié)調(diào)控制難度大。因此在高速鐵路建設(shè)中，一般使用摻水泥級(jí)配碎石的改良填料填筑過渡段，以保證過渡段的質(zhì)量，控制差異沉降，確保過渡段的平順過渡。然而在鐵路運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)過渡段填筑材料膨脹上拱引起變形的情況。填筑材料上拱問題原因復(fù)雜、理論研究較少、整治手段有限。另外，高速鐵路對(duì)于基礎(chǔ)平順性要求極為苛刻，且高速鐵路變形調(diào)整能力有限，尤其是可供向下調(diào)節(jié)的變形量極小，對(duì)

7、過渡段的膨脹變形十分敏感。故過渡段填筑材料膨脹上拱是高速鐵路運(yùn)營亟需解決的問題;（2）山區(qū)傾斜路基坡度較大，斷面形式較為復(fù)雜，雖然采取了一定的工程措施，但不均勻變形和抗滑穩(wěn)定問題仍然較為突出，需要結(jié)合工程實(shí)際進(jìn)行一定的施工調(diào)整;（3）煙臺(tái)地區(qū)金礦民采活動(dòng)廣泛、歷史悠久，采礦工程施工隨意性強(qiáng)，未留下任何探采資料，導(dǎo)致民采井的數(shù)量、工程措施、開采深度及分布范圍均不清楚且民采形成的采空區(qū)均未充填，部分已坍塌，無技術(shù)資料、隱蔽性強(qiáng)。線路DK93+000DK119+000位于北截-靈山溝金礦成礦帶上，成礦條件較好，地表民采較為集中，據(jù)調(diào)查主要為民采井、掏金洞及少量平巷等小型采空區(qū)，一般采深1050 m，

8、深者達(dá)100 m甚至更深，對(duì)鐵路安全影響較大。1.2 高速鐵路高填方路基沉降機(jī)理分析高速鐵路高填方路基具有填方量巨大和填方高度較高的特點(diǎn)，因此在路段施工完成后，高速鐵路路基會(huì)由于自身重力以及負(fù)荷壓力的共同作用下產(chǎn)生整體或局部的路基沉降2。當(dāng)高速鐵路高填方路基沉降超過一定限制，將對(duì)軌道排布以及列車安全行駛造成嚴(yán)重影響。高速鐵路高填方路基沉降主要可以分為瞬時(shí)、主固結(jié)以及次固結(jié)沉降3個(gè)類別，路基沉降的計(jì)算方式如式（2-1）所示，式中由左到右依次代表總沉降、瞬時(shí)沉降、主固結(jié)沉降、次固結(jié)沉降。1.3 高速鐵路高填方路基沉降構(gòu)成1.3.1 填土造成的壓密沉降首先考慮的是高速鐵路高填方路基在填土過程中填土自

9、重導(dǎo)致的，無論是填土還是軌道鋪設(shè)都會(huì)導(dǎo)致路基的下沉，對(duì)于這部分產(chǎn)生的路基沉降，本文采用德國通用經(jīng)驗(yàn)公式（1-2）來進(jìn)行計(jì)算3。通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算可以得知，填土造成的壓密沉降將在列車正式通車后的1.5年可達(dá)到穩(wěn)定，而其造成的高速鐵路高填方路基沉降會(huì)達(dá)到路基建筑高度的0.1%3%。1.3.2 行車造成的基床累計(jì)沉降其次考慮的是高速鐵路高填方路基在通車后列車行駛導(dǎo)致的沉降，對(duì)于行車造成的基床累計(jì)沉降與列車的行駛速度、列車重量、路基填料、壓實(shí)度以及填方高度有直接的關(guān)系4。表1-1是日本學(xué)者得到的軌道沉降高度數(shù)據(jù)，從表1-1中可以看出：當(dāng)基床底層的K30=68.6108 MPa/m，列車標(biāo)準(zhǔn)作用荷載作用次

10、數(shù)為150萬次時(shí)，基床累積變形量約為12 mm;當(dāng)基床底層之后K3070 MPa/m，基床累積下沉? ?以將保持在1.5 mm左右。1.4 高速鐵路高填方路基沉降監(jiān)測對(duì)于高速鐵路高填方路基沉降監(jiān)測的頻次規(guī)范如表1-2所示。53FE68D1-B585-4AE3-BF06-B831F90F248A由表1-2可以看出，路基填筑過程中每日觀測12次，靜置期前四個(gè)周每兩天觀測一次，第四周以后到兩個(gè)月的時(shí)間里每周觀測一次，從運(yùn)營開始到觀測期每隔三個(gè)月觀測一次。2? 高速鐵路高填方路基粗顆粒填料選擇2.1 粗顆粒填料的天然狀態(tài)和結(jié)構(gòu)本文選取了8種粗顆粒填料，其中1號(hào)、4號(hào)、6號(hào)是未風(fēng)化的巖樣，2號(hào)、3號(hào)是土

11、石混合填料，5號(hào)是粉質(zhì)塊狀巖樣，7號(hào)是強(qiáng)風(fēng)化巖樣和土混合的混合料，8號(hào)是原路基土。以上8種粗顆粒填料的粒徑均小于5 mm，土石比例不同。2.2 粗顆粒填料的礦物成分分析X射線衍射分析是研究礦物成分的最有效方法之一，每一種礦物均有其獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)和特殊譜線及其強(qiáng)度，同一種礦物，即使它和其他礦物混合在一起，其特殊譜線及其強(qiáng)度也有所不同，據(jù)此可以鑒定出不同礦物，本文所選取的8種天聊的成分分析如表2-1所示。2.3 粗顆粒填料的室內(nèi)浸水崩解試驗(yàn)對(duì)本文所選取的8種填料中的1號(hào)、4號(hào)、6號(hào)、7號(hào)分別做3次干濕循環(huán)試驗(yàn)，所得結(jié)果如表2-2所示。據(jù)表2-2得出：7號(hào)料在經(jīng)歷幾次干濕循環(huán)后基本己經(jīng)崩解，容易發(fā)生

12、干濕循環(huán)，引起土石組成嚴(yán)重變化，造成加速沉降或不均勻沉降，影響路基的長期穩(wěn)定性，因此7號(hào)填料被排除。2.4 粗顆粒填料的顆粒分析試驗(yàn)對(duì)于粗顆粒填料的顆粒分析試驗(yàn)，本文對(duì)2號(hào)、3號(hào)、5號(hào)填料進(jìn)行混合后對(duì)粒度成分分析，分析結(jié)果如表2-3所示。從表2-3中可以看出：三組土石混合填料的不均勻系數(shù)Cu10，曲率系數(shù)Cc在13，天然級(jí)配良好;2號(hào)填料與3號(hào)填料大于5 mm的顆粒含量30%，是為級(jí)配不良;5號(hào)料顆粒分布均勻，大于5 mm的顆粒含量占到80.6%以上，是優(yōu)良的粗顆粒填料。2.5 粗顆粒填料的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)粗顆粒填料的抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)試驗(yàn)結(jié)果見表2-4。表2-4中可以看出：1號(hào)和6號(hào)料的軟化系數(shù)均大于

13、0.75，屬于不易軟化材料。對(duì)于4號(hào)料是較軟巖。3 結(jié)語本文依托濰煙鐵路DK92+993-DK110+833段高速鐵路對(duì)高填方路基粗顆粒填料技術(shù)與沉降控制進(jìn)行了研究，主要得出結(jié)論有：（1）路基填土越高，路基表面動(dòng)荷載對(duì)地基的影響越小，路基填土越低，路基表面動(dòng)荷載對(duì)地基的影響越大;（2）對(duì)于填高20.8 m的高填方路基，路基填料按照基床表層地基系數(shù)能夠滿足路基工后沉降要求;（3）含水率和顆粒組成是影響粗顆粒填料壓縮變形的主要因素，在現(xiàn)場施工時(shí)保證填料具有較高的壓實(shí)度5。參考文獻(xiàn)1 張勇.探討高速鐵路路基粗顆粒填料凍脹特性J.工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（03）：57-58+61.2 劉鑫.粗粒料填筑

14、高路堤穩(wěn)定性分析及施工關(guān)鍵技術(shù)研究D.長春：吉林大學(xué)，2019.3 譚雪峰.高填方路基施工技術(shù)和沉降控制策略J.綠色環(huán)保建材，2019（06）：149+151.4田珂.高填方路基沉降控制關(guān)鍵技術(shù)分析J.科學(xué)與財(cái)富， 2019（24）：302-303.5 吳政軒，秦鑫.淺析高填方路基沉降分析及控制措施J.汽車世界，2019（8）：87.Coarse Grain Filling Technology and Settlement Control for High-Filled Subgrade of High-speed RailwayLIN Yonggang（China Power Constr

15、uction Road and Bridge Group Eastern Investment Co.， Ltd.， Jinan? Shandong? 250000）Abstract： My country has a vast territory and many remote mountainous areas. Therefore， high-speed railways inevitably exist in high-filled sections with subgrades higher than 8m due to topographical and geomorphologi

16、cal reasons， engineering cost reasons， and climate and environmental reasons. For the roadbed of my countrys high-speed railway， most of the coarse-grained fillers are currently adopted. The coarse-grained fillers are higher than the fine-grained fillers in terms of compaction performance and compre

17、ssion deformation， which has a very broad application value. To this end， this article relies on the DK92+993-DK110+833 high-speed railway section of Wei-Yan railway to study the high-fill subgrade coarse-grain filler technology and settlement control， and systematically study the high-speed railway through the method of combining theoretical analysis and data analysis a