客运专线路基与桥(涵)过渡段处理技术.ppt

1、客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n设置过渡段的原因设置过渡段的原因 在路基与桥梁连接处，由于路基与桥梁刚度差别很在路基与桥梁连接处，由于路基与桥梁刚度差别很大，一方面引起轨道刚度的变化，另一方面，路基大，一方面引起轨道刚度的变化，另一方面，路基与桥台的沉降也不一致，在桥路过渡点附近极易产与桥台的沉降也不一致，在桥路过渡点附近极易产生沉降差，导致轨面发生弯折。当列车高速通过时，生沉降差，导致轨面发生弯折。当列车高速通过时，必然会增加列车与线路的振动，引起列车与线路结必然会增加列车与线路的振动，引起列车与线路结构的相互作用力的增加，影响线路结构的稳定，甚构的

2、相互作用力的增加，影响线路结构的稳定，甚至危及行车安全。在路基与桥梁之间设置一定长度至危及行车安全。在路基与桥梁之间设置一定长度的过渡段，可使轨道的刚度逐渐变化，并最大限度的过渡段，可使轨道的刚度逐渐变化，并最大限度地减少路基与桥梁之间的沉降差，达到降低列车与地减少路基与桥梁之间的沉降差，达到降低列车与线路的振动，减缓线路结构的变形，保证列车安全、线路的振动，减缓线路结构的变形，保证列车安全、平稳、舒适运行的目的。平稳、舒适运行的目的。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术道碴道碴路基路基桥台桥台PPPxx(A)(B)客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专

3、线路基与桥（涵）过渡段处理技术n路桥过渡段变形不一致的原因路桥过渡段变形不一致的原因 路基与桥梁结构的差异路基与桥梁结构的差异地基条件的差异地基条件的差异 桥台后路堤填料桥台后路堤填料 设计及施工问题设计及施工问题 重桥轻路意识的影响重桥轻路意识的影响 客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术位置位置位置位置刚度刚度塑性变形塑性变形桥台桥台路基路基桥台桥台路基路基 (a)塑性变形塑性变形 (b)刚度刚度过渡段塑性变形和刚度突变图过渡段塑性变形和刚度突变图 客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n路桥过渡段的处理方法路桥过渡段的处

4、理方法 依据系统工程的观点，从结构设计到施工组织，依据系统工程的观点，从结构设计到施工组织，从工期安排到质量检测等方面都采取了措施，从工期安排到质量检测等方面都采取了措施，严格控制轨道的刚度变化和由于沉降不均匀引严格控制轨道的刚度变化和由于沉降不均匀引起的轨面变形（弯折角），以达到线路的平顺起的轨面变形（弯折角），以达到线路的平顺度，保证高速列车安全和平稳运行的目的。度，保证高速列车安全和平稳运行的目的。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n在过渡段较软一侧，增大路基基床的竖向刚度在过渡段较软一侧，增大路基基床的竖向刚度 该该类类处处理理方方法法的的主主要要

5、目目的的是是通通过过加加强强路路基基结结构构来来减减少少路路基基与与桥桥台台之之间间在在刚刚度度与与沉沉降降方方面面的的差差异异，进进而而减减少少路桥间线路的不平顺，路桥间线路的不平顺，客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n加筋土路堤法加筋土路堤法 加筋土路堤法是在过渡段路堤填料（必要时也可包括地加筋土路堤法是在过渡段路堤填料（必要时也可包括地基）中埋设一定数量的加筋材料，形成加筋土路堤结构。基）中埋设一定数量的加筋材料，形成加筋土路堤结构。加筋土不仅能增加路堤的强度，而且还能大幅度提高路加筋土不仅能增加路堤的强度，而且还能大幅度提高路堤的刚度，显著减少路基

6、的变形。堤的刚度，显著减少路基的变形。公路部门试验研究表明，使用加筋土路堤结构来处理桥公路部门试验研究表明，使用加筋土路堤结构来处理桥台跳车有两大作用：台跳车有两大作用：一是能大大减小桥背路堤的沉降，一是能大大减小桥背路堤的沉降，二是能将桥背路堤与桥台交界处的台阶式跳跃沉降变成二是能将桥背路堤与桥台交界处的台阶式跳跃沉降变成连续斜坡式沉降。连续斜坡式沉降。因此，通过调整加筋材料的布置间距和位因此，通过调整加筋材料的布置间距和位置，可方便地达到路桥间线路平顺过渡的目的。置，可方便地达到路桥间线路平顺过渡的目的。（a）所示布置方式的主要作用是加强基床结所示布置方式的主要作用是加强基床结构，增大基床

7、的刚度，减少机车动荷载引起的构，增大基床的刚度，减少机车动荷载引起的基床变形。（基床变形。（c）所示布置方式既能增大路堤所示布置方式既能增大路堤基床的刚度，又能减小动载和自重引起的路堤基床的刚度，又能减小动载和自重引起的路堤变形。变形。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n碎石填料填筑法碎石填料填筑法 碎石填料填筑法是指使用强度高、变形小的优碎石填料填筑法是指使用强度高、变形小的优质材料（如碎石类填料）进行过渡段填筑的方质材料（如碎石类填料）进行过渡段填筑的方法。该方法无论是铁路系统还是

8、公路系统，都法。该方法无论是铁路系统还是公路系统，都是一种最常用的减小路桥间沉降差的处理方法。是一种最常用的减小路桥间沉降差的处理方法。其设计意图明确，材料性质可靠，易控制，刚其设计意图明确，材料性质可靠，易控制，刚度与变形可实现均匀过渡。该处理方法可能存度与变形可实现均匀过渡。该处理方法可能存在的问题是桥台台背窄小空间的压实质量不易在的问题是桥台台背窄小空间的压实质量不易得到保证，相对较大的自重引起地基的沉降也得到保证，相对较大的自重引起地基的沉降也较大。较大。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过

9、渡段处理技术n使用力学性能较好的轻型材料填筑路桥过渡段使用力学性能较好的轻型材料填筑路桥过渡段是近年来国内外研究、开发和应用的一种减轻是近年来国内外研究、开发和应用的一种减轻结构物自重的方法。该法可显著减少桥台背填结构物自重的方法。该法可显著减少桥台背填料自身的压缩变形、对地基的竖向加载作用料自身的压缩变形、对地基的竖向加载作用 及对桥台结构的水平压力，使路堤对地基变形及对桥台结构的水平压力，使路堤对地基变形的影响减小，并可与地基处理综合运用，可降的影响减小，并可与地基处理综合运用，可降低地基处理的费用，减小地基处理的范围和缩低地基处理的费用，减小地基处理的范围和缩短施工工期。短施工工期。n目

10、前使用的轻型填筑材料有目前使用的轻型填筑材料有EPS（聚苯乙烯泡聚苯乙烯泡沫塑料）、人工气泡混合土（泡沫水泥砂浆）、沫塑料）、人工气泡混合土（泡沫水泥砂浆）、轻型废弃物、火山灰、粉煤灰、中空构造物等。轻型废弃物、火山灰、粉煤灰、中空构造物等。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n过渡搭板法过渡搭板法 过渡搭板法是在过渡段范围内路堤填料上现浇过渡搭板法是在过渡段范围内路堤填料上现浇钢筋混凝土厚板，并使一端支撑在刚性基础钢筋混凝土厚板，并使一端支撑在刚性基础（桥台）上，利用钢筋混凝土厚板的抗弯刚度（桥台）上，利用钢筋混凝土厚板的抗弯刚度来增加轨道的刚度。该法在公

11、路系统得到了最来增加轨道的刚度。该法在公路系统得到了最为广泛的应用，也取得了较好的效果。为广泛的应用，也取得了较好的效果。n若将其用于高速铁路路桥过渡段时，必须注意若将其用于高速铁路路桥过渡段时，必须注意以下问题：以下问题：过渡段的范围较大，列车的质量很大，速度过渡段的范围较大，列车的质量很大，速度很快，而板底的支撑条件不确定，结构受力情很快，而板底的支撑条件不确定，结构受力情况非常复杂，一旦破损，更换将极为困难。况非常复杂，一旦破损，更换将极为困难。该处理方法对轨道刚度的增加较显著，但不该处理方法对轨道刚度的增加较显著，但不能减小路堤地基的变形，必须配以其他处理措能减小路堤地基的变形，必须配

12、以其他处理措施才能有效地控制由此引起的轨面弯折。施才能有效地控制由此引起的轨面弯折。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n在过渡段较软一侧，增大轨道的竖在过渡段较软一侧，增大轨道的竖向刚度向刚度n通过调整轨枕的长度和间距来提高轨道的刚度通过调整轨枕的长度和间距来提高轨道的刚度 n通过增大轨排的抗弯模量来增加轨道的刚度通过增大轨排的抗弯模量来增加轨道的刚度n通过增加道床厚度来提高轨道的刚度。通过增加道床厚度来提高轨道的刚度。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处

13、理技术n在过渡段较硬的一侧，减小轨道的竖向刚度在过渡段较硬的一侧，减小轨道的竖向刚度 对于桥梁和隧道等刚性结构物上的线路，可通过调整对于桥梁和隧道等刚性结构物上的线路，可通过调整轨下垫板的刚度和设置枕下垫块（无碴）的方法，使轨下垫板的刚度和设置枕下垫块（无碴）的方法，使轨道的刚度值与较软的一侧轨道的刚度值相适应。垫轨道的刚度值与较软的一侧轨道的刚度值相适应。垫板（块）的刚度参数可通过室内试验、计算及现场测板（块）的刚度参数可通过室内试验、计算及现场测试确定。对于有碴轨道结构，列车荷载的动力作用常试确定。对于有碴轨道结构，列车荷载的动力作用常使道碴发生磨损粉化。为了解决这个问题，日本在高使道碴发

14、生磨损粉化。为了解决这个问题，日本在高速铁路的刚性结构与道碴间铺设了一层厚约速铁路的刚性结构与道碴间铺设了一层厚约25 mm的的橡胶垫。该层橡胶垫可降低轨道的竖向刚度，减小路橡胶垫。该层橡胶垫可降低轨道的竖向刚度，减小路桥间轨道的刚度差。桥间轨道的刚度差。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术n路桥过渡段分析与设置路桥过渡段分析与设置 路桥过渡段的处理有两方面的问题：路桥过渡段的处理有两方面的问题：n一方面是受到列车荷载影响较大的范围内（基一方面是受到列车荷载影响较大的范围内（基床部分）线路结构抵抗变形能力差异的问题，床部分）线路结构抵抗变形能力差异的问题，即

15、轨道刚度平顺过渡的问题；另即轨道刚度平顺过渡的问题；另n一方面是人工结构的刚性桥台与土工结构的柔一方面是人工结构的刚性桥台与土工结构的柔性路堤基间工后沉降差引起轨面弯折的限值问性路堤基间工后沉降差引起轨面弯折的限值问题。题。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术 铁道线路的变形主要由轨道结构、路堤本身及地基土铁道线路的变形主要由轨道结构、路堤本身及地基土层的变形三部分组成。轨道结构和路堤基基床的变形层的变形三部分组成。轨道结构和路堤基基床的变形主要由动载引起，静载作用产生的沉降主要发生在路主要由动载引起，静载作用产生的沉降主要发生在路堤下部及地基土层。由于铁路

16、线路结构构造上的特殊堤下部及地基土层。由于铁路线路结构构造上的特殊性，动载引起的轨面变形是不可避免的。通过对轨道性，动载引起的轨面变形是不可避免的。通过对轨道结构的合理设计及路堤基床的强化处理，可将变形控结构的合理设计及路堤基床的强化处理，可将变形控制在比较低的水平，以保证轨面的平顺，满足高速行制在比较低的水平，以保证轨面的平顺，满足高速行车的要求。对于路堤土工结构物，上部建筑及自重载车的要求。对于路堤土工结构物，上部建筑及自重载荷作用所产生的沉降占线路总变形的很大部分，数值荷作用所产生的沉降占线路总变形的很大部分，数值也较大。路桥过渡段存在的较大沉降差会引起轨面弯也较大。路桥过渡段存在的较大沉降差会引起轨面弯折，严重时将影响高速铁路的安全平稳运行。折，严重时将影响高速铁路的安全平稳运行。客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术客运专线路基与桥（涵）过渡段处理技术 路桥过渡段路堤的变形控制，主要需考虑两个问题：路桥过渡段路堤的变形控制，主要需考虑两个问题：将桥背土路基与桥台交界处的错落式沉降变成连续将桥背土路基与桥台交界处的错落式沉降变成连续的斜坡式沉降；的斜坡式沉降；严格控制过渡段线路的