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。     

运营高铁轨下多层结构损伤无损检测技术

运营高铁路基轨下结构在长期高速列车循环荷载与气候环境的共同作用下,轨道板、砂浆层、支承层、基床、路基本体等各结构层及层间损伤,会影响到高铁基础设施的服役性能。运营高铁轨下多层结构材质、功能各不相同,主要损伤有无砟轨道裂缝、离缝、翻浆、脱空等和基床、路基沉降等。介绍超声阵列方法、冲击回波法、地质雷达法、瞬态面波法在检测效率、精度以及探测深度方面的优缺点,选择不同的方法组合,对轨下多层结构进行综合检测和解释,构建了轨道板—支承层—基床—路基本体由浅到深的多尺度、多参数无损检测方法组合与健康状态的定量解释原则,可为运营高铁轨下结构服役性能和整治修复提供数据支撑。     

高铁路基病害施工轨道几何尺寸监测与控制

近年来,部分高铁路基出现了翻浆病害,严重威胁列车运行安全,需要对其进行及时处置。现有的动检车、轨检小车检测,以及人工精密水准测量、InSAR技术等监测技术存在时效性差、不能实时指导施工、成本较高等缺点,亟需开发一套系统性的全面监测与控制技术和操作规程。通过线下试验、现场试验、归纳总结等方法,结合轨道区间不平顺(TQI值)和局部不平顺评价指标(峰值法),采用动检车检测、轨检小车检测、人工观察、电子水准仪监测、VDA测量、旋转激光仪监测等技术,研究路基病害整治过程中轨道的几何尺寸监测和控制技术和作业流程,以“局部结合整体、多点实时联动循环监测”为原则,形成高铁路基病害整治施工的轨道几何尺寸监控技术,可实现0.1 mm精度的轨道结构变形实时监测。工程应用证明,该综合监测技术在高铁路基病害整治过程中具有较好的实用性和准确性。     

高速铁路中低压缩性土路基工后沉降计算方法研究

控制高速铁路工后沉降是保证高速列车安全运营的关键。为解决目前路基工后沉降计算不准确的问题，从3个方面入手，建立适宜于高铁中低压缩性土路基工后沉降的计算方法。首先，利用基于变形时间效应的压缩层厚确定方法，提高了中低压缩性土压缩层厚度的计算精度；其次，基于众多高铁中低压缩性土路基实测数据，提出适应于高铁路基柔性荷载的中低压缩性土路基总沉降修正系数ψ_s,以及施工期沉降完成比例η。在此基础上，通过对比3个不同实际工点的工后沉降实测数据和计算结果表明，针对中低压缩性土路基工后沉降计算方法更符合工程实际，可为高铁中低压缩性土地基处理及路基铺轨提供依据。     

有砟高速铁路道岔区长波长高低病害整治办法

对南宁铁路局管内5段有砟高铁线路联调联试阶段道岔区长波长高低病害统计及原因分析,详细介绍了如何结合轨检车动态检测资料、线路测量、数据优化处理和大机捣固等环节有效整治病害的办法。     

基于Mesri蠕变模型的路基工后沉降计算方法研究

路基工后沉降直接关乎铁路行车安全性及乘车舒适性,对工后沉降的可靠预测一直是工程界所追求的目标。本文基于Mesri蠕变模型理论引入路基荷载下受路基宽高比影响的附加竖向应力解析式,提出了一种天然地基条件下路基工后沉降计算方法。与依赖前期沉降观测资料的预测方法不同,本文方法适用性更为广泛,且具有模型参数少、物理意义明确、易于获取以及适合计算机编程等优点。通过与离心模型试验对比,路基工后沉降的计算值与离心机数据吻合较好,计算结果具有较高精度,验证了计算方法的可行性。经过对比发现,在铺轨完成后约2a,路基沉降逐渐趋于收敛,此时的沉降占工后总沉降的80%以上。研究成果可为初步设计阶段路基工后沉降预测提供一种简便算法,具有一定工程意义。     

地铁盾构下穿高速铁路情况下的路基加固与轨面控制

以苏州某盾构隧道下穿高速铁路为背景,采取数值计算、理论分析并结合工程实测结果,分析论证了采取桩板结构和路基注浆联合加固方法,并对轨面状态监测、监护方法进行分析.结果表明:采用联合加固方法可以有效减小盾构穿越高速铁路路基引起的沉降,盾构穿越后实测最大沉降量为0.7mm,与数值计算结果相近,能确保高铁运营安全.     

铁路路基工程建设过程中工后沉降控制措施分析

针对铁路路基工后沉降不同要求,分析路基沉降的概念和工后沉降组成,提出不同标准铁路路基工后沉降控制必须树立一致的过程控制理念,在工程建设过程中重视地质核查、沉降观测与分析、动态设计,加强施工组织和过程控制等措施,达到工后沉降控制的目的。     

高速铁路中低压缩性土路基工后沉降控制与技术管理体系

中低压缩性土是高铁路基的主要承载地层，对其性能的认知水平和处理技术直接决定了高铁路基沉降控制效果和建造成本。对中低压缩性土近十多年研究成果进行系统总结的基础上，首先，介绍高铁中低压缩性土路基工后沉降控制技术管理体系及其各重要组成部分；然后，分别详细论述了中低压缩性土变形特性与分类标准、毫米级工后沉降计算方法以及地基处理等核心技术；最后，通过工程实例从土性分类、工后沉降计算、地基处理措施以及监测反馈、评估等各环节，展示高铁中低压缩性土路基工后沉降控制技术管理体系在工程实践中的应用。结果表明，高铁中低压缩性土路基工后沉降控制与技术管理体系可以实现中低压缩性土判别分类、高精度沉降计算、经济适宜的地基处理、变形监控反馈的有效衔接，从管理角度实现建设、勘察、设计、施工、监测、评估各个单位的协同工作，达到动态闭环控制，确保高铁中低压缩性土路基满足“毫米级”工后沉降要求。     

高原铁路铺设跨区间无缝线路可行性研究与试验方案

与一般跨区间无缝线路相比,高原铁路面临阳光辐射强、日轨温差和时变率大等问题,为提升青藏铁路等高原铁路道岔的长期安全服役性能,对高原铁路铺设跨区间无缝线路可行性进行分析。梳理和总结高原铁路及高温差铁路沿线40年的气温分布规律,并基于最速下降法的神经网络算法完成海拔、气温和纬度等复杂条件下的轨温预测,开展高原铁路无缝道岔工程实践与理论检算。结果表明：高原铁路岔区接头处病害突出,实现跨区间无缝线路具有强烈的现实需求;从年、日轨温差分析,青藏铁路铺设跨区间无缝线路的环境与已完成跨区间无缝化的兰新铁路、滨洲铁路接近;高原铁路道岔尖轨伸缩量满足规范要求,道岔工电设备基本适应高原铁路跨区间无缝线路运营环境,高原铁路铺设跨区间无缝线路是可行的。最后提出高原铁路跨区间无缝化试验方案。     

高铁运营中软土路基沉降病害处治技术

结合沪宁城际铁路K300+208~K300+283段软土路基运营沉降病害处治的实践,在确定采用"高压旋喷桩止水帷幕+袖阀管注浆技术"作为整治方案的基础上,详细阐述其工艺原理、施工效率及加固效果等关键内容,这是此项技术在高铁软土路基运营沉降病害处治中的首次成功应用。     

时速200km/h客运专线过渡段施工技术

研究目的:以福厦铁路站前工程Ⅲ标段过渡段施工为例,阐述了过渡段的施工方法与处理形式,以解决在过渡段处因路基与桥涵、隧道等结构物刚度差别较大,引起轨道刚度突变,和因不同结构的沉降不一致而导致轨面不平顺,从而引起列车与线路结构的相互作用加强,影响线路结构的稳定的问题。研究结果:福厦铁路站前工程Ⅲ标段过渡段施工已基本完成,根据已完成的过渡段的检测结果和沉降观测数据分析显示,路基沉降变形已基本趋于稳定,完全能够保证路基工后沉降的要求。     

运营老旧铁路隧道病害检测与分析研究

当前我国隧道工程正在由建设期转入运营期,越来越多的隧道即将进入服役阶段,对于运营多年的老旧铁路隧道,病害问题尤为突出。以成渝铁路某隧道为例,通过地质雷达、裂缝检测仪等无损检测仪器对隧道病害进行检测,从外观病害、地质雷达检测结果、水样成分分析角度对隧道病害展开研究。在此基础上,从工程水文地质、设计与施工理念、运营维护、病害关联性方面对老旧病害隧道病害原因进行分析。     

高速铁路无砟轨道填方路堤病害加固设计与效果分析

以某无砟轨道客运专线铁路高填方路基沉降异常病害整治为工程背景,采用多综合手段探明了填方路基沉降异常病害的形成机理,通过现场试验对不破板条件下无砟轨道客运专线铁路高填方沉降异常加固设计方法进行方案比选,结合现场多种测试方法对注浆加固无砟轨道客运专线铁路高填方路基沉降异常病害的效果进行了检测分析。研究表明:填料质量和路基渗水软化是造成无砟轨道客专路基沉降异常的主要原因;在客运专线无砟轨道已铺设完成的情况下,经工艺试验和研究,采取袖阀管结合小导管注浆的加固高填方路基;不仅可以保证加固过程中轨道板的变形量,也可以使加固后路基的路基满足后续运营及相应的设计和规范要求;研究成果对同类型无砟轨道铺设后填方路基沉降异常处置有借鉴与参考价值。     

高压电缆下穿轨道交通地面线变形监测

研究目的:大直径管线下穿既有轨道交通地面线为重大风险工程,为保证工程顺利施工和既有线路安全运营,应进行严格的变形监测。本文阐述管线下穿对既有地面线路基、轨道的变形影响及监测,为类似地面线下穿工程提供借鉴。研究结论:受施工影响,既有地面线路基变形基本经历了下穿明显沉降、工后显著沉降、沉降趋缓、沉降稳定的过程,路基沉降量较大,轨道轨顶沉降相应增加,应进行必要的调轨抬升;轨道几何形位变形和线路钢轨位移均较小,未超过控制值;受下穿侧土体扰动和地下水位季节性变化的影响,上地桥出现接近施工侧结构上浮现象,桥与路基间差异沉降增大,类似工程应注意回填土和地下水对桥体的异常影响。     

高铁某站场路堤轨面沉降修复技术

高铁路堤不像桥梁结构的地基基础那样能够立于稳定的持力层上,受施工质量、工期和自然环境因素影响较大,易造成地基或路基填筑主体部位软弱,极易出现不均匀沉降等病害,进而影响行车的平顺性和安全性。由于受轨道结构属性的限制,轨面沉降修复工作成为难点问题。针对运营条件下的高速铁路某站场路堤轨道面沉降病害,积极分析成因并寻找可靠对策,采用并改进路基基底及路堤主体注浆加固技术和轨道板注浆抬升及纠偏技术,从施工过程中材料和工序质量控制、过程管理和后续的检测评价等方面进行介绍和总结,确保线路平顺和运营安全,恢复轨道扣件系统调整能力,以期能够为类似工程实践提供参考借鉴。     

合肥-南京铁路试验段改良膨胀土路基沉降分析

新建时速200km合肥—南京客货共线铁路的大部分路基为膨胀土地质,对膨胀土质进行改良,对路基填筑工艺和质量进行控制,是合宁铁路建设取得成功的关键。在工程试验段设置了改良膨胀土路基沉降观测断面,通过研究试验段改良膨胀土路基基底沉降、改良膨胀土路基本体压密特性、路桥(涵)过渡段路基压密特性等变化规律,预测工后沉降非常微小,能够满足路基工后沉降的技术要求。     

黄土路基工后沉降预测模型对比研究

工后沉降是造成路基沉降变形的主要原因,研究路基工后沉降的规律并预测最终沉降量对工程设计具有重要意义.利用兰武二线黄土路基工后沉降的长期观测数据,提出一种新的分析预测模型--似固结模型,并与泊松模型、指数模型、对数模型、双曲线模型的预测结果进行对比分析.结果表明:双曲线模型与似固结模型的误差平方和与预测曲线的误差均较小,能较好地反映黄土路基工后沉降的规律,两者相互印证,提高了工后沉降预测的可靠度.利用各种预测模型对不同测点工后沉降进行预测分析后的对比研究表明,似固结模型对黄土路基工后沉降的预测有较广泛的适用性,研究结论对于黄土地区铁路建设具有一定的借鉴意义.     

采用路基处理车整治铁路路基病害的研究

铁路路基作为铁路的基础,对行车安全稳定起着至关重要的作用。但铁路路基翻浆冒泥、下沉外挤等病害日趋严重,直接影响了铁路的正常运营。目前我局铁路路基病害整治基本依靠人力,并受施工天窗等限制,作业难度越来越大,且质量较难保证。通过对路基处理车作业原理和施工过程的研究,探索引入路基处理机械化作业车,改善既有铁路路基病害整治困难的现状,提高路基病害整治的施工能力,达到预期的整治效果。     

高速铁路运营线路路基沉降监测系统

路基沉降是影响高铁行车安全的主要因素之一。高铁列车速度快、行车密度大,常规沉降监测模式难以满足需要。采用激光敏感半导体等高新技术,探索适合高铁运营线路路基沉降的自动监测系统,以确保高铁运营安全。经室内测试和现场工程实践检验,研制的沉降监测系统与全站仪监测结果相同,而且能适应一定地域范围,成本低,方便实用,可解决路基沉降自动监测和预警问题。