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类型0213石太铁路客运专线路基施工0211.doc

  • 上传人:清风配酒
  • 文档编号:47579
  • 上传时间:2023-07-02
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    0213 铁路 客运 专线 路基 施工 0211
    资源描述:

    1、石太铁路客运专线路基施工中铁十三局集团有限公司刘志伟、周秋华1 石太铁路客运专线项目工程概况1.1. 工程概况新建铁路石家庄至太原客运专线工程起自石家庄北站,途经河北省石家庄市、鹿泉市、井陉县,再经山西省盂县、寿阳县、阳曲县,止于太原站,正线全长189.93Km。运营初期承担着石家庄与太原间的大部分客运量和部分货运量,与既有石太线构成我国煤炭运输的主要通道之一。1.2. 主要技术指标(1) 线路等级:客运专线,近期兼顾货运;(2) 正线数目:双线;(3) 旅客列车设计行驶速度:250km/h以上;(4) 最小曲线半径:5000m;(5) 正线线间距:4.6m;(6) 最大坡度:上行限制坡度13

    2、.5,下行最大坡度18;(7) 到发线有效长度:1050m,双机1080m;(8) 牵引种类:电力;(9) 机车类型:高速列车动车组;中速列车SS9;货运DJ1;(10) 牵引质量:高速列车400-800t,中速列车900-1000t,货运5000t;(11) 列车运行方式:自动控制;(12) 行车指挥方式:调度集中。1.3. 工程特点路基工程:线路经过湿陷性黄土地段,路基与桥台、路基与路堑、路基与横向结构物、路基与隧道过渡多,为了确保线路的平顺性、稳定性,湿陷性黄土压实与路基过渡段的沉降控制是工程技术难点。桥梁工程:全桥共有桥梁94座,具有桩深、墩高、桥隧错落分布密集的特点,桥梁基础沉降控制

    3、、现浇梁的徐变控制、箱梁通过隧道运输是施工的难点。隧道工程:全线隧道长度74590.7双延米,隧道总延长占线路总长的39.27%,隧道工程是全线的控制性工程,隧道穿越断层破碎带、膏溶角砾岩、黄土等不良地质,特别是膏角溶砾岩、黄土等不良地质,特别是膏溶角砾岩的施工,是本工程的施工重点和难点。板式无碴轨道:全线共有47.483双线公里,且在长大隧道施工完成后进行,具有工期紧、质量要求高、施工场地窄的特点,是施工的重点难点之一。2 石太铁路客运专线Z8标我集团公司承担施工管区的工程概况2.1工程概况新建铁路石家庄至太原客运专线站前工程Z8标段起讫里程为DK97+123.8DK147+100,长49.

    4、976km,包括隧道10344延长米/7座、桥梁12977.24双延长米/35座、涵洞4360.15横延米/95座、路基土石方922.6万方、公跨铁立交桥7座及电缆槽、综合地线、连通管线、改移道路、大型临时设施、制梁场等配套工程。由我局和中铁十二局集团有限公司组成联合体共同承担的Z8标的施工任务。我局承担DK97+123.8DK106+633段的施工,其中路基及站场土石方280万方、双线特大桥3438.31m/1座、双线大桥369.95m/2座、单线大桥373m/2座、公铁立交桥238.92m/4座、隧道493m/1座、涵洞1300.82m/19道,以及电缆槽、综合地线、连通管线、改移道路、大

    5、型临时设施、制梁场等配套工程。承建DK97+123.8DK117+ 528.8段内的箱梁预制、运输、架设工程及此范围内的工程施工、竣工及缺陷修复。2.2. 工程自然特征与地质特征2.2.1. 自然特征(1)地形特征盂县至太原段为黄土堆积盆地,盆地内为典型的黄土地貌,冲沟发育,地形起伏相对较小。主要分布新黄土、老黄土、泥岩、砂岩夹煤层、石灰岩,岩层平缓,区内地质构造较简单,地下水为第四系孔隙水及基岩裂隙水,地下水水位在山区、丘陵埋深较深,一般约在30600m不等。大气降水为地下水的主要补给来源。地下水对普通混凝土不具侵蚀性。(2)气象资料沿线属暖温带亚湿润气候区,受太行山海拔高度的影响,夏天酷暑

    6、,冬季寒冷,昼夜温差较大,冬季以西风或西北风为主,夏秋季以东北风为主。年平均降雨量约500850mm,降雨主要集中在7、8月份,年平均温度713,极端最高气温为41,最冷月平均气温为-9左右,沿线土壤最大冻结深度为1.03m。盂县地区20002004年度冬季气温统计如图2.2.1。图2.2.1 20002004年度冬季气温曲线(3)地震动参数本段地震动峰值加速度0.15g(地震基本烈度)。2.2.2. 地质特征本地区地质主要为新黄土、老黄土,其下为粉质黏土、卵石土、角砾状石灰岩、泥岩等地层。新黄土呈褐黄色,坚硬,具有一定的湿陷性,一般为级非自重湿陷,个别地段为级自重湿陷;老黄土呈棕红色红褐色,

    7、坚硬;石灰岩为灰色,中厚层状构造,较破碎;泥岩呈灰褐色,泥质结构,较破碎。隧道穿越地层主要为第四系中更新统洪积层碎石土、及老黄土及奥陶系中统峰峰组角砾状泥灰岩及石灰岩地层。2.3. 不良地质1)岩溶岩溶主要发育于寒武系和奥陶系灰岩中。本区地表地形与非岩溶区相似,以溶蚀侵蚀作用形成的地形为主。地表岩溶地貌以干谷为主要特征。一些区域则由于地下水作用强烈,岩溶裂隙较为发育。大部分降水沿裂隙渗入地下,造成山区沟谷干涸,而在沟谷下游及山前地带溢出上升为泉。岩溶路基地基需注浆加固。2)采空区盂县、阳泉、平定一线主要处于一个大型复式向斜构造的北侧,此向斜内普遍发育石炭、二叠系煤系地层,向斜两翼及北端为奥陶系

    8、、寒武系非煤系地层。另外在井陉盆地中部和太原东山也分布了石炭系煤系地层。盂县北侧线路已绕开了石店、古嘴煤矿,仅在DK98+100DK98+300位于古采空区的边缘,个别煤层出露线偏北,线路南部为采空区。2.4. 路基工程特点由于线路地处山区,路基工程填方高,路堑开挖深,工程量大;地质复杂、地基条件差,合格填料少;全线土石方填挖不平衡,取、弃土困难;工点类型多,有堑坡防护、深路堑、地下水路堑,路堤坡面防护、高护堤坡面防护、高路堤、陡坡路堤、挡土墙。3 石太客运专线我管区特殊地基采用的处理方法和施工工艺主要有湿陷性黄土地基、黄土陷穴、岩溶地基。对湿陷性黄土地基根据黄土湿陷类型、湿陷等级及湿陷层厚度

    9、,在完善排水系统并加强防渗的同时,采用冲击碾压、重锤夯实、强夯加固;对于局部湿陷性黄土厚,湿陷量大的地段,采用灰土挤密桩加固措施。对黄土陷穴采取回填碎石、注浆、回填灰土处理措施;对岩溶地基对位于路基安全距离以内的溶洞、岩溶裂隙及溶蚀发育带,采取揭开回填、钻孔注浆的处理措施。主要按以下方法处理:(1)对于裸露的、浅埋的岩溶洞穴(埋深小于3m),采取挖开、爆破揭顶,挖除洞内松散充填物,底部填入片石,中部用碎石,顶部用土或混凝土填塞。(2)对于深埋的岩溶洞穴(埋深大于等于3m),采取钻孔注浆加固,处理深度应根据地质资料,按完整顶板和不完整顶板分析确定。(3)对于岩溶裂隙及溶蚀发育带,采取钻孔注浆加固

    10、,土石界面处土层加固2m,基岩加固5m;遇溶洞,孔深至溶洞底板下1m。(4)路堤基底铺设一层双向土工格栅,路基面两侧各加宽0.5m。3.1.湿陷性黄土地基处理3.1.1 灰土挤密桩施工方法首先平整场地,松软地段,可用钢钣或垫木作为垫板。并清除地下障碍物,查明地下管线等原有设施。技术交底:施工人员根据施工图纸、施工程序及标准做好交底。根据施工图纸做好现场桩位定位、放样工作。试桩:确定施工参数。试桩时下管深度比设计加固深度深2030cm。一次成桩的长度和振动锤功率、设计压实系数有关,在满足设计压实系数的情况下,振动的功率大,一次成桩的长度可以长些。一般情况下,一次成桩的长度为0.5m1.0m。打桩

    11、机就位:在地面上确定好桩孔位置,垫好垫块,支好起吊架,使起吊架平稳坚固。启动振动锤。将套管一并打入土中至桩底标高。拔出套管,露出桩孔。将配制好的灰土料投入桩孔(每次投料深度在0.51.0m)。开动振动锤,将刚下的灰土料压实,完成一次投料。按上述步骤进行以下各次投料,直至达到设计桩顶标高。用二八灰土压实封顶,一根桩即告完成。施工工艺灰土挤密桩施工工艺流程见图3.1.1。图3.1.1灰土挤密桩施工工艺流程3.1.2重锤夯实施工方法施工准备:重锤夯实施工前,首先清除原地面草皮土并进行平整。在夯区30m以外的地方设置相对水准点,采用网格法测试出多个点位的相对标高,并在各个点位上用白灰或小木桩定出夯点位

    12、置以便夯实过程和夯实结束检测下沉量。试夯:采用带有摩擦式卷筒的起重机,自动脱钩,夯锤质量3t,底面直径为1.45m,锤底静压力为1520Kpa,截头圆锥体夯锤。通过试夯精确落距高度,夯实遍数,最佳含水量,以保证夯击的质量。检测含水量:正式夯实前应检查需要重锤夯实地基的含水量,并根据试夯结果决定是否需要加水。如预加水,则需待水全部渗入土中一昼夜后方可夯击。若土的表面含水量过大,夯击成软塑状态时,可采取铺撒吸水材料(干土、碎砖、生石灰等)、换土或其他有效措施处理。重锤夯实施工:起重机就位,将夯锤提升到设计高度,保持夯锤平稳,重锤夯实时按照一夯挨一夯顺序进行。如夯击坑底倾角超过30时,用土将夯坑填平

    13、,方能进行下一次夯击。为确保夯实质量,必须控制每一次夯击的锤印重叠,其偏差不得大于10cm。按设计要求的夯击遍数夯实,为确保夯实质量,实际夯实时,夯实遍数比试夯时的遍数多两遍。止夯:当夯击场地由于下雨及其它原因而积水时,及时采取排水措施,并凉干一段时间,以免形成橡皮土,填土的含水量满足:最佳含水量3%。随着夯打遍数的增加,每遍土的夯沉量逐渐减少,当最后二遍平均夯沉量不大于2.0cm时即可停夯。施工工艺重锤夯实施工工艺流程见图3.1.2。图3.1.2重锤夯实施工工艺流程3.1.3冲击碾压施工方法施工准备:场地测量放样、场地清理,场地周边做好排水防护。场地长度不小于100m。压前测试:对碾压前地面

    14、20、70、90、120cm深度处的密实度、地表高程进行测试以便与碾压后的测试密度进行比较和计算下沉量。静压:采用洒水车洒水、平地机刮平地面,光轮压路机进行静压。冲击碾压:冲击式压路机以每1215km/h的速度进行冲击碾压。测试检验:测试地面20、70、90、120cm深度处的密实度、地表高程。循环作业:再洒水、刮平、静压、冲击碾压58遍,再检测密实度、高程。直至冲击碾压遍数累计达到设计值再检测密实度、高程,绘制压实和下沉量曲线进行比较。当密实度满足设计要求即可进入下一道工序,若密实度不满足设计要求则增加碾压遍数来提高压实度。施工工艺冲击碾压施工工艺见图3.1.3。 图3.1.3冲击碾压施工工

    15、艺流程3.2. 黄土陷穴处理施工方法施工准备:做好地表截排水工作,防止雨水流入陷穴;接通水源、电源,备好水泥、碎石,检修压浆机使其处于正常工作状态。投放碎石:将直径0.53.2cm卵石(碎石)通过预先安装的铁皮漏斗投放孔内,并用铁棍分层捣实;注浆:搅拌水泥浆,水泥浆由压浆泵通过预先埋置的注浆管注入。压浆至坍孔地层;补注浆:因注入的水泥浆向土体渗透,故需补注浆23次,每次注浆间隔时间不得超过30min。总时间根据土质情况不超过2h。回填二八灰土并夯实至满足设计承载力。施工工艺黄土陷穴处理施工工艺流程见图3.2。图3.2黄土陷穴处理施工工艺流程3.3. 岩溶处理施工方法施工准备:平整场地,做好地表截排水,局部需夯实的地方要夯实,以保证钻机机身稳固。接通水源、电源,备好水泥、水玻璃等材料,安装好钻机、水泥压浆泵并检查各设备的机械性能满足施工需要。钻机就位:测量放线后,钻机就位,调直钻杆。开动长螺旋钻机,并随时注意钻杆的垂直度。钻至设计深度空钻清底。把高压注浆管一头接在钻杆顶部的导流器预留管口,另一头接在压浆泵上,将配制好的掺有水玻璃的水泥浆液由下而上边提钻边注浆。压浆至水泥浆外冒时提出钻杆。因注入的水泥浆向土体渗透,故需补注浆2-3次,每次注浆间隔时间不得超过30min

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