鐵路路基結(jié)構(gòu)構(gòu)造-過渡段

鐵路路基過渡段施工一、設(shè)置過渡段的原因

路基過渡段施工

列車高速運行對軌道的平順性有很高的要求，否則高速運行就不可能實現(xiàn)。路基是軌道的基礎(chǔ)，自然對路基的不平順也必須有嚴(yán)格的限制。路基不平順有兩種形態(tài)：1.路基的動態(tài)不平順

由于橋梁、涵洞、隧道都是混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)彈性模量，動剛度遠大于路基填土。也即軌道基礎(chǔ)的動剛度在線路縱向存在很大的差異，從而導(dǎo)致列車通過交界處會對軌道產(chǎn)生沖擊，反過來又使列車產(chǎn)生大的振動，造成列車運行條件惡化，車輛、軌道結(jié)構(gòu)壽命降低，并使乘坐舒適度降低。這就是所謂的軌道基礎(chǔ)的動態(tài)不平順。一、設(shè)置過渡段的原因

路基過渡段施工

列車高速運行對軌道的平順性有很高的要求，否則高速運行就不可能實現(xiàn)。路基是軌道的基礎(chǔ)，自然對路基的不平順也必須有嚴(yán)格的限制。路基不平順有兩種形態(tài)：2.路基的靜態(tài)不平順

由于在橋臺、涵洞一般有沉降量很小的樁基礎(chǔ)或擴大基礎(chǔ)，隧道、挖方地段則不是在巖層中就是在土質(zhì)較好的地層中，沉降量很小，即使有也能在較短的時間內(nèi)完成。而路基地段，特別是軟弱地基地段上的路基工后沉降量較大，而且需要較長的時間才能完成。因此在交界處會產(chǎn)生沉降差，它與列車運行與否沒有關(guān)系，因此是靜態(tài)的。即所謂的靜態(tài)不平順，幾何狀態(tài)的不平順。二、路橋過渡段變形不一致的原因

1．路基與橋梁結(jié)構(gòu)的差異輪軌作用力在路橋過渡段的分布過渡段塑性變形和剛度突變圖二、路橋過渡段變形不一致的原因

2．地基條件的差異地基土的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)不同，所產(chǎn)生的沉降和沉降達到穩(wěn)定所需要的時間也不同。

3．橋臺后路堤填料

壓實度達不到設(shè)計要求；橋臺前的防護工程水平位移將會導(dǎo)致路橋過渡處路堤出現(xiàn)沉降變形；路橋過渡處常會產(chǎn)生細(xì)小的伸縮裂縫，經(jīng)過地表水或雨水的滲透后，會使路堤填土出現(xiàn)病害，強度降低，產(chǎn)生沉降?；蛴捎谒臐B透流動帶走填料中的細(xì)顆粒土，使得路橋過渡處出現(xiàn)沉降變形。二、路橋過渡段變形不一致的原因

4．設(shè)計及施工問題

設(shè)計時對路橋過渡區(qū)段的施工碾壓過程考慮不周，對填料的要求不嚴(yán)格，橋臺后的排水設(shè)計考慮不周，都將影響其施工質(zhì)量。施工時對工期或工序安排不當(dāng)，以至使路橋過渡區(qū)段的填土碾壓工作安排在施工工期的尾部，被迫趕工期，不能夠很好地控制填土壓實質(zhì)量，使得填土本身出現(xiàn)沉降變形。施工時對路橋過渡區(qū)段的回填料不按設(shè)計要求填筑，或采用不良填料，或碾壓厚度超過要求，或壓實度達不到設(shè)計要求，都將造成質(zhì)量缺陷。施工時碾壓器械配置欠佳，壓實功率不夠，不進行分層次質(zhì)量檢查，也會使壓實質(zhì)量達不到控制要求。5．重橋輕路意識的影響二、路橋過渡段變形不一致的原因

其他因素：（1）橋上軌道技術(shù)狀態(tài)和種類。橋上是有砟軌道還是無砟軌道，橋上軌枕墊剛度值的大小，都與傳遞到橋臺后路堤上的作用力的大小有關(guān)。（2）路橋過渡段軌道技術(shù)狀態(tài)和種類。過渡段內(nèi)鋼軌和軌枕類型以及鋼軌是否有接頭或損傷，與傳遞到路堤上的作用力大小有關(guān)。（3）機車車輛的類型、運行速度和技術(shù)狀況。過渡段內(nèi)動荷載(軸重與輪軌沖擊力)的大小與機車車輛的類型、運行速度和技術(shù)狀況等有關(guān)。三、路橋過渡段的處理方法1．在過渡段較軟一側(cè)，增大路基基床的豎向剛度，減少路基結(jié)構(gòu)的沉降。該類處理方法的主要目的是通過加強路基結(jié)構(gòu)來減少路基與橋臺之間在剛度與沉降方面的差異，進而減少路橋間線路的不平順，具體的處理方法有如下幾種：

（1）加筋土路堤法加筋土路堤法是在過渡段路堤填料(必要時也可包括地基)中埋設(shè)一定數(shù)量的加筋材料（土工合成材料等），形成加筋土路堤結(jié)構(gòu)，加筋土不僅能增加路堤的強度，而且還能大幅度提高路堤的剛度，顯著減少路基的變形。使用加筋土路堤結(jié)構(gòu)有兩大作用：一是能大大減小橋背路堤的沉降，二是能將橋背路堤與橋臺交界處的臺階式跳躍沉降變成連續(xù)斜坡式沉降。因此，通過調(diào)整加筋材料的布置間距和位置，可方便地達到路橋間線路平順過渡的目的。

三、路橋過渡段的處理方法1．在過渡段較軟一側(cè)，增大路基基床的豎向剛度，減少路基結(jié)構(gòu)的沉降。該類處理方法的主要目的是通過加強路基結(jié)構(gòu)來減少路基與橋臺之間在剛度與沉降方面的差異，進而減少路橋間線路的不平順，具體的處理方法有如下幾種：

（2）碎石填料填筑法碎石填料填筑法是指使用強度高、變形小的優(yōu)質(zhì)材料(如碎石類填料)進行過渡段填筑的方法。

該處理方法可能存在的問題：橋臺臺背窄小空間的壓實質(zhì)量不易得到保證，相對較大的自重引起地基的沉降也較大。

德國路橋過渡段的結(jié)構(gòu)尺寸及其填料和填筑標(biāo)準(zhǔn)輕型填筑材料：EPS(聚苯乙烯泡沫塑料)、人工氣泡混合土(泡沫水泥砂漿)、輕型廢棄物、火山灰、粉煤灰、中空構(gòu)造物等。三、路橋過渡段的處理方法1．在過渡段較軟一側(cè)，增大路基基床的豎向剛度，減少路基結(jié)構(gòu)的沉降。該類處理方法的主要目的是通過加強路基結(jié)構(gòu)來減少路基與橋臺之間在剛度與沉降方面的差異，進而減少路橋間線路的不平順，具體的處理方法有如下幾種：

（3）過渡搭板法過渡搭板法是在過渡段范圍內(nèi)路堤填料上現(xiàn)澆鋼筋混凝土厚板，并使一端支撐在剛性基礎(chǔ)(橋臺)上，利用鋼筋混凝土厚板的抗彎剛度來增加軌道的剛度過渡搭板法示意圖三、路橋過渡段的處理方法2．在過渡段較軟一側(cè)，增大軌道的豎向剛度。

該類處理方法主要是通過提高軌道豎向剛度來減小路橋間軌道剛度的變化率，但其不能解決路橋間沉降差引起的軌面彎折問題。具體的處理方法有以下幾種：（1）通過調(diào)整軌枕的長度和間距來提高軌道的剛度在過渡段范圍內(nèi)，通過使用逐步增長的超長軌枕和減小軌枕的間距可實現(xiàn)軌道剛度的逐步過渡。（2）通過增大軌排的抗彎模量來增加軌道的剛度德國在ICE高速鐵路的Muhlberg隧道入口處采用了這種方法。該隧道內(nèi)是板式結(jié)構(gòu)，隧道外是有砟混凝土軌枕線路。過渡段長度約30m，由4根額外附加在軌枕上的鋼軌組成，其中2根在運行軌之間，2根在運行軌外側(cè)。（3）通過增加道床厚度來提高軌道的剛度道砟是一種強度高、變形小的硬質(zhì)材料，道床的模量一般比路基基床大。在過渡段范圍內(nèi)逐漸增加道床的厚度，減小路基的高度，也可逐步提高軌道的剛度。三、路橋過渡段的處理方法3．在過渡段較硬的一側(cè)，通過設(shè)置軌下、枕下、砟底橡膠墊塊(板)來減小軌道的豎向剛度

對于橋梁和隧道等剛性結(jié)構(gòu)物上的線路，可通過調(diào)整軌下墊板的剛度和設(shè)置枕下墊塊(無砟)的方法，使軌道的剛度值與較軟的一側(cè)軌道的剛度值相適應(yīng)。墊板(塊)的剛度參數(shù)可通過室內(nèi)試驗、計算及現(xiàn)場測試確定。對于有砟軌道結(jié)構(gòu)，列車荷載的動力作用常使道砟發(fā)生磨損粉化。為了解決這個問題，日本在高速鐵路的剛性結(jié)構(gòu)與道砟間鋪設(shè)了一層厚約25mm的橡膠墊。該層橡膠墊可降低軌道的豎向剛度，減小路橋間軌道的剛度差。四、高速鐵路路橋過渡段的設(shè)置1．過渡段長度的確定路堤與橋臺連接處應(yīng)設(shè)置過渡段,可采用沿線路縱向倒梯形過渡形式,如圖6.6.1所示,并應(yīng)符合下列規(guī)定:四、高速鐵路路橋過渡段的設(shè)置2．路橋過渡段路堤過渡段路堤基床表層應(yīng)滿足設(shè)計要求，并摻入5%水泥。基床表層以下倒梯形部分分層填筑摻入3%水泥的級配碎石，級配碎石的級配范圍應(yīng)符合表6.6.1的規(guī)定，壓實標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足壓實系數(shù)K≥0.95、地基系數(shù)K30≥150MPa/m、動態(tài)變形模量Evd≥50MPa。四、高速鐵路路橋過渡段的設(shè)置3．過渡段橋臺基坑

過渡段橋臺基坑應(yīng)以混凝土回填或以碎石、灰土分層填筑并用小型平板振動機壓實，并使地基系數(shù)K30≥60MPa/m。4.其他要求五、路堤與其他結(jié)構(gòu)物過渡段的設(shè)置

1．路堤與橫向結(jié)構(gòu)物過渡段

路堤與橫向結(jié)構(gòu)物（立交框構(gòu)、箱涵等）連接處，應(yīng)設(shè)置過渡段，可采用沿線路縱向倒梯形過渡形式，如圖6.6.2-1所示。

橫向結(jié)構(gòu)物頂面填土厚度不大于1.0m時，橫向結(jié)構(gòu)物及兩側(cè)20m范圍基床表層級配碎石應(yīng)摻加5%水泥，如圖6.6.2-3所示。五、路堤與其他結(jié)構(gòu)物過渡段的設(shè)置

2．路堤與路塹過渡段

路堤與路塹連接處應(yīng)設(shè)置過渡段。過渡段可采用下列設(shè)置方式：五、路堤與其他結(jié)構(gòu)物過渡段的設(shè)置

2．路堤與路塹過渡段

路堤與路塹連接處應(yīng)設(shè)置過渡段。過渡段可采用下列設(shè)置方式：19

路橋、路涵等過渡段產(chǎn)生不平順的原因主要是以下兩個方面造成：一.路基竣工后繼續(xù)發(fā)生沉降，橋涵結(jié)構(gòu)物沉降很小，造成沉降差，即靜態(tài)不平順；二.路基部分與橋涵部分剛度差異懸殊，在活荷載作用下產(chǎn)生的壓縮變形不同造成動態(tài)不平順。過渡段不平順的實質(zhì)原因是結(jié)構(gòu)物剛度的突變，過渡段的處理要解決兩個問題：1.將橋背、橫向結(jié)構(gòu)物兩側(cè)的錯落式沉降變成連續(xù)的斜坡式沉降。2.剛性結(jié)構(gòu)物與柔性路基間工后沉降引起的軌面彎折變形的限值問題。六、過渡段填筑施工

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鐵路設(shè)計中，為解決錯落式沉降，將過渡段設(shè)計成碎石類材料傾斜填筑（正梯形、倒梯形）；為解決軌面彎折變形限制問題，一般通過控制過渡段長度來解決，通過系統(tǒng)分析理論，建立振動分析模型（動應(yīng)力、動位移、加速度及路基面沉降變形），一般要求過渡段長度不小于20m。六、過渡段填筑施工

216.1橋路過渡段六、過渡段填筑施工

226.1橋路過渡段1、橋路過渡段設(shè)置型式橋路過渡段施工斷面圖（倒梯形）——目前較多采用六、過渡段填筑施工

236.1橋路過渡段1、橋路過渡段設(shè)置型式橋路過渡段施工斷面圖（正梯形）六、過渡段填筑施工

246.1橋路過渡段2、路橋過渡段工藝施工組織安排中，應(yīng)優(yōu)先安排軟土地基過渡段路堤的填筑施工；過渡段地基加固工程宜在橋涵基礎(chǔ)施工前完成。過渡段大規(guī)模施工前，應(yīng)選取有代表性的段落進行填筑工藝性試驗，以取得施工工藝參數(shù)。

基坑回填基底處理過渡段與路基同步攤鋪碾壓或夯實檢測壓實質(zhì)量

合格不合格填筑至基床底層頂面填筑基床表層過渡段施工結(jié)束256.1橋路過渡段2、路橋過渡段工藝施工時先在橋臺背面用墨線劃出每層填筑水平線，每層虛鋪厚度應(yīng)根據(jù)試驗參數(shù)確定，每層壓實厚度不大于30cm，且最小壓實厚度不小于15cm，壓實層路拱坡面符合設(shè)計要求，無積水現(xiàn)象。填筑時沿填層設(shè)計界邊加寬0.4m，以保證填筑壓實度滿足設(shè)計、規(guī)范要求；在過渡段填筑完成后，加寬部分按設(shè)計坡度及時采用人工掛線清刷成型。六、過渡段填筑施工

266.1橋路過渡段2、路橋過渡段工藝路堤基底原地面平整后，用振動碾壓機碾壓密實，并使K30≥60MPa/m。與橋臺連接的20m范圍內(nèi)基床表層的級配碎石內(nèi)摻入適量的水泥。與路基連接處應(yīng)刷去松土，開挖出寬度不小于1.2m的臺階并壓實。路堤基底地面平整后，用振動碾壓機碾壓密實。臺后基坑以混凝土回填填筑壓實。276.1橋路過渡段2、路橋過渡段工藝過渡段級配碎石和其連接段的路堤A、B組填料層應(yīng)與相鄰的路堤及錐體同步施工，并將過渡段與連接路堤的碾壓面按大致相同的水平分層高度同步填筑。臺后2.0m范圍外大型壓路機能碾壓到得部位，其填筑施工工藝要求與基床表層填筑要求相同。大型機械碾壓不到位的部位及在臺后2.0m范圍內(nèi)，用小型振動壓實設(shè)備進行碾壓，填料的虛鋪厚度不大于20cm，碾壓遍數(shù)由試驗參數(shù)確定。六、過渡段填筑施工

28橋臺過渡段填筑工序示意圖296.1橋路過渡段2、路橋過渡段工藝臺后邊角和錐坡體要用輕型壓路機和沖擊夯聯(lián)合碾壓臺后過渡段壓實工藝圖六、過渡段填筑施工

306.1橋路過渡段3、路橋過渡段質(zhì)量檢測過渡段路堤基床表層壓實質(zhì)量與路堤基床表層的要求相同，碾壓后，每層檢測孔隙率3點，每填高30cm檢驗Evd、Ev2各3點，每填高60cm檢驗K302點，并檢驗Ev2各2點。六、過渡段填筑施工

316.2路涵過渡段1、設(shè)置型式h>1m無咋軌道路涵過渡段圖（有砟h>1.5m）（倒梯形）六、過渡段填筑施工

326.2路涵過渡段1、設(shè)置型式路涵過渡段施工斷面圖（倒梯形）六、過渡段填筑施工

336.2路涵過渡段1、設(shè)置型式路涵過渡段施工斷面圖（正梯形）六、過渡段填筑施工

346.2路涵過渡段1、設(shè)置型式路涵過渡段施工斷面圖（正梯形）六、過渡段填筑施工

353.2過渡段填筑6.2路涵過渡段2、施工工藝流程366.2路涵過渡段3、注意事項橫向結(jié)構(gòu)物頂至軌底高度小于1.5m（無咋軌道為2.0m）時，橫向結(jié)構(gòu)物頂面以上路堤以及兩側(cè)20m范圍內(nèi)基床表層填筑摻入5%水泥的級配碎石。結(jié)構(gòu)物強度必須達到設(shè)計強度的100%后方可過渡段填筑施工。涵洞基坑采用混凝土分層回填至原地面，涵兩側(cè)過渡段填筑必須分層對稱進行，并應(yīng)與相鄰路堤同步施工。六、過渡段填筑施工

376.2路涵過渡段3、注意事項涵頂兩側(cè)大型壓路機能碾壓到的部位，其填筑施工與基床表層填筑要求相同，填土厚度大于1m后，才可采用大型振動壓路機碾壓，方可通行大型施工機械。大型機械碾壓不到位的部位，用小型振動壓實設(shè)備分層進行碾壓，填料的虛鋪厚度不大于20cm，碾壓遍數(shù)由試驗參數(shù)確定。六、過渡段填筑施工

386.2路涵過渡段3、注意事項大型壓路機靠近結(jié)構(gòu)物的部位，應(yīng)平行于結(jié)構(gòu)物進行橫向碾壓。過渡段路堤基床表層壓實質(zhì)量與路堤基床表層的要求相同，基床表層以下級配碎石壓實質(zhì)量與路橋過渡段基床以下級配碎石壓實標(biāo)準(zhǔn)相同。六、過渡段填筑施工

396.3路基與路塹過渡段六、過渡段填筑施工

406.3路基與路塹過渡段1、設(shè)置型式

當(dāng)路堤與路塹連接處為堅硬巖石時，在路塹一側(cè)應(yīng)順原地面縱向開挖臺階，臺階高度一般為0.6m左右，并在路堤一側(cè)設(shè)計級配碎石過渡段。六、過渡段填筑施工

416.3路基與路塹過渡段1、設(shè)置型式

當(dāng)路堤與路塹連接處為軟質(zhì)路塹時，應(yīng)順原地面縱向挖成1：2的坡面，坡面上開挖臺階，臺階高度一般為0.6m左右，其開挖部分應(yīng)與相鄰路堤同樣填料填筑。六、過渡段填筑施工

426.3路基與路塹過渡段2、注意事項填筑前，應(yīng)平整地基表面，碾壓密實；并應(yīng)挖除堤塹交界坡面的表層松土，按設(shè)計要求做成臺階狀。過渡段路堤基床表層壓實質(zhì)量與路堤基床表層的要求相同，基床表層以下級配碎石壓實質(zhì)量與路橋過渡段基床以下級配碎石壓實標(biāo)準(zhǔn)相同。六、過渡段填筑施工

436.4隧路連接處和隧橋連接處過渡段六、過渡段填筑施工

446.4隧路連接處和隧橋連接處過渡段六、過渡段填筑施工

456.4隧路連接處和隧橋連接處過渡段1、設(shè)置型式六、過渡段填筑施工

466.4隧路連接處和隧橋連接處過渡段2、注意事項隧道與路塹連接處為軟質(zhì)巖、強風(fēng)化硬質(zhì)巖或土質(zhì)路塹時，底部換填C20混凝土，頂寬11m，基床表層采用長5m填筑級配碎石并加5%的水泥過渡，填筑標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足基床表層標(biāo)準(zhǔn)。碎石的級配范圍應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。隧道與路塹連接處為硬巖石路塹時，在路塹側(cè)不設(shè)