非开挖支挡结构在高铁路堑变形治理中的应用

研究目的:高速铁路无砟轨道路基工程变形控制要求极为严格,为保证列车运营的舒适性、安全性,运营高速铁路几乎不允许路基出现任何变形。某高速铁路在运营过程中一段路堑边坡坍滑变形,严重影响其运营安全,针对该段高速铁路行车密度大、行车时速高、施工风险大的特点,提出微扰动非开挖支挡结构与风险管理相结合的处理方案。研究结论:(1)采用钢管微型桩跟管钻进潜孔钻施工后再通过锁口梁连成整体,可以有效遏制边坡变形、提高边坡稳定性,施工过程中对路基边坡扰动小,是高铁变形病害整治的一个重要原则和思路;(2)运营高速铁路变形病害整治施工风险安全等级高,将风险管理理念纳入工程设计领域,对治理方案风险因素进行了识别,并制定了详实的风险处理对策,是确保高铁变形病害整治成功的关键措施;(3)整治工程实施后路堑边坡变形得到了有效遏制,至今路堑变形稳定,实现了行车条件下高速铁路无砟轨道路堑边坡变形病害的整治,微扰动非开挖支挡结构与风险管理相结合的高铁变形病害整治技术可为今后高铁路堑变形病害治理提供参考和借鉴。     

运营高铁软基沉降加固及质量检测技术

研究目的:近年来,我国高速铁路建设发展迅猛,高速铁路路基工后沉降控制标准非常苛刻。而高速铁路路基对沉降非常敏感,受抽取地下水、弃方堆填、深基坑开挖、周边环境变化等因素的影响,极易发生沉降病害。鉴于我国高铁发展历史较短,高速铁路路基沉降病害治理的经验非常匮乏,十分有必要开展运营高铁路基沉降病害加固处理和质量检测的技术研究工作,为同类型病害治理工作提供经验和技术支持。研究结论:本文通过对东部某运营高铁病害路基工点加固技术的研究,得出:(1)旋喷桩联合袖阀管注浆加固技术可应用于高速铁路路基沉降病害整治,加固效果显著,同时适用于运营高铁软基沉降的加固;(2)钻孔取芯、面波检测、沉降监测等手段可有效检验高铁软基沉降加固效果;(3)该研究成果可为今后高速铁路沉降病害路基的整治设计、施工提供借鉴。     

某客专路基变形病害整治技术研究

研究目的:为保证高速行车安全。高速铁路无砟轨道路基工后沉降控制要求极为严格。某客专建成通车后,某车站部分路基出现近80衄的水平变形,大大超过规范允许值,严重影响高速列车安全运营,在没有工程经验可供借鉴的条件下,需要采取合理措施对该段路基水平变形异常段落进行整治。研究结论:针对路基横向变形病害进行了整治,取得了良好的效果,得出以下结论:(1)以高压旋喷桩进行路基横向变形病害治理是可行的,通过施工时产生的侧向推力可以缓慢而有效的挤压及推动地基土进行纠偏;(2)采用的以水准测量为主、轨道检测和土层深部位移监测及孔隙水压力监测为辅的监测系统,切实有效地保证了施工安全;(3)建立的系统的预警预报程序和管理体系是保证治理工程顺利实施的管理措施;(4)该研究成果可在无砟轨道路基变形病害治理领域推广应用。     

富水隧道整体道床及隧底病害治理技术研究

研究目的:针对某长大富水隧道在运营过程中整体道床与隧底出现张合的现象,对产生病害的原因进行分析,采取合理的整治措施,封堵地下出水及注浆加固病害区域,确保铁路线路运营安全。研究结论:(1)现场实践表明病害区域采用组合锚杆锚固方法与定量定压注浆方法治理病害区域的方法是可行的;(2)轨道高程监测结果表明注浆施工前后道床板未发生明显变形,注浆压力满足线路安全控制要求;(3)列车通过时道床板的动态监测结果表明整治后道床板已处于稳定状态,病害区域加固效果良好;(4)该研究成果可为类似长大富水隧道病害治理提供参考。     

高速铁路无砟轨道线路路基封闭层病害成因及整治技术研究

无砟轨道线路随着运营时间增加,路基封闭层病害问题日益突出.结合中国铁路上海局集团范围10条高速铁路路基封闭层运营状况,系统研究既有无砟轨道线路路基封闭层病害成因及整治技术,并提出整治方案、整治流程、施工工艺、注意事项及建议.研究结果表明:(1)封闭层拱起主要原因是封闭层横向伸缩缝间距设置过大或存在假缝,夏季高温季节在温...     

高速铁路软土路基病害机理分析及整治技术

随着高速铁路的快速发展,线路在软土地层通过的情况也越来较多。在软土路基条件下设计及施工时,由于对邻近的新增工程建设所产生的荷载情况无法预估,部分地段会因受到新增荷载影响造成土体偏压,从而导致路基本体发生侧向滑移等病害,影响路基施工质量,危及运营安全。本文通过沪昆高铁项目路基病害整治实例,对软土地层路基侧向滑移病害原因进行分析,并对整治施工技术进行阐述,可为其他类似工程提供借鉴。     

高速铁路路堑基床变形原因分析及治理

研究目的:高速铁路对线路的沉降控制和平顺性要求极高,路基基床的变形量是影响高速铁路安全运行的关键性指标之一,同时也是协调轨面变形和判断扣件系统安全储备量的因素之一。本文以某高速铁路路堑基床变形为例,综合考虑各种影响因素,分析基床变形的可能原因,旨在探索适宜的治理方式。研究结论:(1)通过对基床结构的长期冻胀观测与变形监测,综合考虑冻胀变形、混凝土温度翘曲、卸荷回弹、基底地层膨胀变形等可能因素,确定导致基床变形的原因是基底基岩的膨胀变形;(2)针对问题发生的原因,联合采用砂砾垫层、三七灰土垫层、两布一膜和混凝土预制块的有机组合结构,配合纵向排水沟和侧沟混凝土包裹层,以增强基底排水能力和地面径流的方式治理膨胀岩土路基病害,实践证明该措施治理效果良好;(3)本研究成果可为治理高速铁路路堑基床变形积累经验,并可为相关工程的设计与施工提供参考依据。     

高铁路基运营期注浆线路平顺性监测技术研究

研究目的:我国高速铁路路基跨软弱土分布广泛,且由于施工、封闭措施、微地貌排水等原因,易造成路基软化,产生沉降病害,降低高速铁路的运营效益.因此,在对路基进行注浆加固整治中,为避免造成轨道几何尺寸超限,必须构建高精度、实时在线的空间线路平顺性监测技术,为运营条件下高速铁路路基注浆加固提供技术保障.研究结论:(1)Leic...     

运营高速铁路路基基底注浆加固关键控制技术

运营期间高速铁路路基出现沉降病害通常采取路基本体和基底注浆的措施进行整治,由于整治施工一般在天窗点内进行,因此对整治维护技术要求极高。结合一工程案例介绍了路基沉降整治的检测评估、设计、特种施工及后评估成套技术,并从风险控制、精细施工、过程管理等方面对高速铁路路基基底注浆加固关键控制技术进行了分析,给出了施工过程中路基沉降、上拱变形等的控制限值。对天窗点作业条件下注浆工艺、浆液性能、关键参数、实时监控等方面提出了精细化控制要求,对施工过程管理模式、作业安全管控制度等进行了系统的总结,从而提出了一套适用于运营高速铁路路基沉降整治的精细化管控技术。     

高速铁路无砟轨道路基上拱变形整治研究

研究目的:随着国内高速铁路飞速发展,高速铁路网覆盖范围越来越大,遇到的地质条件趋于多样化与复杂化,运营过程中病害类型较多,其中无砟轨道路基上拱变形问题在近年陆续显现,严重影响轨道的平顺性与行车安全,因此有必要深入研究其上拱变形的机理和整治方案,以确保高铁高速运行的安全。研究结论:(1)高速铁路路基填料应特别警惕硫铁矿伴生的硫酸钙盐矿物含量,其与水结合吸收结晶水发生水化反应形成二水硫酸钙,导致体积竖向膨胀上拱2.68%～6%,具有遇水膨胀但失水不收缩的特性;(2)上拱变形规律是冬春季细雨低温下填料含水量不断上升导致上拱膨胀量持续增大;夏秋季升温蒸发后失水,含水量减小,膨胀上拱趋势减弱;大气降水影响填料膨胀变形的深度在1～2.3 m;(3)轨道板下膨胀填料单元整体受力处于非刚性有限约束,基床表层及基床底层的折减经验系数宜分别按0.45与0.55取值;(4)在不同的限制条件下宜采用不同的整治方案,开通前或有单线封锁条件的情况下可采用揭板明挖法,在限速运行及天窗条件下宜采用暗挖置换方案;(5)本文所述各方案整治效果明显,整治经验可为今后类似工程提供借鉴与参考。     

MJS联合微扰动注浆在地铁隧道收敛变形整治中的应用研究

为进一步提升运营地铁隧道收敛变形的综合整治效果,提出MJS联合微扰动注浆整治技术,并应用于杭州某运营地铁隧道收敛变形整治施工工程。通过分析整治施工前后隧道变形动态跟踪的监测数据与隧道断面扫描成果,探讨联合整治对于隧道变形的整治效果,总结微扰动注浆施工引起隧道收敛的变形规律。研究结果表明：MJS联合微扰动注浆施工对于地铁隧道收敛变形整治效果显著,有效解决注浆结束后隧道收敛二次回弹及注浆期间隧道产生附加变形的问题;微扰动注浆施工应重点保证前两次注浆的施工质量,并控制同一注浆孔位间隔时间。     

盾构下穿引起的既有线路轨道变形与列车运营作用研究

地铁盾构下穿既有高铁线路施工时会对既有地基产生扰动,引起地层不同程度的沉降、路基下沉、轨道结构变形等病害,不仅对隧道和周边环境的安全产生不利影响,严重的会造成既有铁路破坏,影响线路的正常运营,给乘客带来安全隐患。利用有限元软件ABAQUS建立了轨道-路基-下穿隧道有限元模型分析了盾构施工对既有线路轨道结构的影响,并结合高速铁路结构间的相互作用关系,基于车辆-轨道耦合动力学理论对盾构下穿引起的线路变形、轨道结构层间离缝与列车运行相互作用进行了分析。     

无砟轨道端刺区水平位移病害整治方案研究

研究目的:本文以某运营高速铁路端刺区水平位移病害整治为工程背景,根据端刺区水平位移的现场特征分析产生水平位移的主要原因,结合端刺区周围岩土体特点及现场施工条件,确定整治加固方案、施工工艺及关键技术参数等,以期为我国建立无砟轨道维养技术体系提供有力支撑。研究结论:(1)端刺区水平位移主要由周围岩土体产生的残余变形导致抗力不能满足轨道纵向巨大温度力变化所引起;(2)提出了钢花管注浆处理端刺区病害的整治方案,包括端刺周围竖直、倾斜注浆孔布置方式,分为深孔注浆和浅孔注浆形式;采用超细水泥作为主要注浆材料,注浆压力控制在0.1~0.3 MPa;施工过程中相邻两次轨道测量横向或竖向变形量不大于1 mm作为轨道变形控制标准;(3)钢花管注浆后保留在注浆孔内,形成微型群锚结构,大大提高了抵抗端刺水平变形的抗力;(4)本研究成果可为高速铁路无砟轨道端刺区的设计、施工、运营维护提供借鉴。     

运营高速铁路路基信息化注浆加固控制技术

高速铁路运营过程中路基沉降时有发生,注浆加固技术已被证明是处理路基沉降问题的有效手段。路基注浆施工对线路的平顺性有不可忽视的影响,线路变形应控制在容许的范围之内,提高注浆施工过程信息化控制程度十分必要。以京沈高速铁路综合试验为依托,开发了全覆盖、高精度、多手段的高速铁路注浆过程路基结构姿态实时监测信息系统,研发了运营条件下高速铁路路基信息化注浆加固技术。经实践证明该技术满足高速铁路路基注浆加固过程中线路平顺性与注浆质量要求,效果显著。     

高分子材料在京九线桥头路基病害处理中的应用

铁路既有线路桥过渡段是路基的一个薄弱环节,洪汛期间通常会发生路基下沉和桥梁护锥、翼墙变形损坏等病害,严重影响行车安全。京九线桥头路基病害产生的主要原因是路基本体填料为粉砂土质,加上施工时压实质量不达标。介绍一种通过泼洒P.P.T高分子材料封闭基床的技术措施,以达到彻底整治桥头路基病害的应用案例,该技术措施对整治区间线路路基病害也同样有效。     

高聚物注浆抬升技术在无砟轨道沉降整治中的应用

高速铁路无砟轨道开通运营后出现的路基沉降超标问题,直接影响线路的平顺性。通过对无砟轨道路基沉降整治思路分析,确定了注浆抬升的整治方案。介绍了高聚物注浆的抬升机理、机具配备、施工工艺流程、关键施工要点。工程实践表明,高聚物注浆抬升技术能够实现运营高速铁路无砟轨道结构的精确抬升,恢复沉降地段线路平顺性。     

高速铁路斜坡路堤变形控制探讨

研究目的:变形控制已成为高速铁路路基的主要控制因素之一,斜坡地基在我国道路建设中普遍存在,斜坡地基上修建路堤工程的稳定、变形及施工具有其特殊性,并存在一些问题。分析斜坡地基上修建高速铁路路堤工程存在的问题,并提出一些应对的工程技术措施,对工程实践具有重要的指导意义。研究结论:斜坡地基上修建的路堤工程除控制水平地基存在的工后沉降、路基与结构物的差异沉降外,还存在路堤不均匀沉降、陡坡路堤过大侧向变形等问题。经研究提出以下解决方法:(1)缓于1∶2.5的斜坡路基,采用挖台阶填筑;(2)采用侧向约束桩、路肩桩板墙等限制地基侧向变形和保证地基稳定;(3)采用复合地基提高地基强度和减小地基沉降;(4)采用锚索桩、板椅式桩板墙等减小支挡结构顶部侧向变形;(5)设置过渡段、加密地基加固桩间距用以消除不均匀沉降;(6)本文可为对变形控制要求严格的高速铁路斜坡路基加固设计提供有益参考。     

新建线近接京沪高速铁路路基变形控制关键技术

以新建鲁南高速铁路近接既有京沪高速铁路工程为依托,分析了此类近接工程路基变形成因及控制难点,提出了以少扰动桩基加固+减载填筑施工+路基变形动态监控为核心的变形控制关键技术体系.结果表明:近接既有高速铁路过程中同时考虑少扰动地基处理、填筑泡沫混凝土减轻附加应力与变形,控制既有高速铁路路基变形不超限,并通过开展路基变形高精...     

大面积深基坑工程对高速铁路的影响性分析

研究目的:本文以某大面积深基坑为工程背景,该基坑邻近既有高速铁路桥梁及路基段,为确保施工期间铁路运营的安全性、降低施工风险,文中依据现行规范建立合理的高速铁路安全评估标准,经有限元模拟,分别对高速铁路路基及桥梁的沉降、相邻桥墩差异沉降、横向水平变形、纵向水平变形、轨道平顺性以及桥梁基础结构安全性等进行计算分析并给出合理的评价,从而确保基坑工程施工过程中高速铁路运营的安全性。研究结论:(1)高速铁路路基、桥梁叠加初始设计值后,各施工阶段的累积沉降值满足规范中15 mm、20 mm的限值要求;(2)高速铁路桥梁叠加初始设计值后的累积差异沉降满足规范中4 mm的限值要求;(3)叠加初始设计值后,各施工阶段横向水平变形均小于规范限值15.75 mm,纵向水平变形均小于规范限值28.06 mm;(4)在整个施工过程中,正线桥梁单桩承载力值均满足单桩容许承载力要求;(5)该研究成果可为邻近高速铁路的深基坑开挖等类似工程领域提供借鉴。     

季节冻土地区高速铁路路基设计

哈大和哈齐铁路是季节冻土地区高速铁路无砟轨道路基冻胀变形控制方面非常具有代表性的工程,本文通过对两个项目防冻胀设计措施、变形监测结果及相关研究成果的介绍,阐述了对路基防冻结构、防冻层厚度、防冻填料技术要求、路基冻胀变形发展规律等的认识:(1)混凝土基床是特殊条件下的路基防冻解决方案,一般应满足地下水位较高或常年积水且不具备降排水条件的低路堤地段;(2)季节冻土地区采用填料填筑的路基会发生冻胀变形,防冻层填料满足一定要求前提下,冻胀变形不会影响线路平顺性,可以保证高速铁路安全平稳运营;(3)冻胀变形小于4 mm的百分比随着时间的推移逐渐增加是东北地区各条高速铁路路基冻胀变形的共同特点,说明路基抗冻胀变形能力的稳定需要一定的时间;(4)反复出现的大的冻胀变形往往是填料细颗粒含量超标较多或者明显排水不畅的地段。施工期通过变形监测及时发现可能形成冻害的隐患并进行治理是非常重要的。