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1、 摘要为确保高速列车的行车安全，尽量满足旅客对舒适度的要求，并减少日常维修工作，客运专线路基工后沉降控制标准越来越高。本文主要介绍了铁路路基沉降的控制标准，影响铁路路基沉降的因素以及控制铁路路基沉降的控制方法。建立了有限元模型，模拟逐级加荷条件下路基的沉降变形，为路基填筑施工控制提供了科学的参考；分析轨道与列车荷载特点，对轨道、列车荷载在稳定、沉降计算中的考虑方式与简化形式提出了建议，同时用分离式和复合模量两种方法对某高速铁路客运专线段复合地基加固路基在列车荷载作用下的沉降特性进行了有限元分析，计算结果验证了黄土复合地基刚度加固设计的可靠性；介绍了沉降设施的布置原则和技术要求及工后沉降量推算计
2、算方法；以武广铁路客运专线实测数据为基础，分析了超载预压路基沉降规律及特征，总结了与之相适应的评估技术要求和经验；通过对各种基础形式的荷载传递特性、复合地基的形成条件等内容的研究，提出客运专线路基沉降控制分析应根据路堤基底垫层形式、加固桩的类型，采用复合地基或复合桩基理论进行；对管桩网结构复合地基的变形特征和影响因素进行了分析。关键词：沉降控制；路堤填筑；列车荷载；超载预压；复合地基AbstractTo ensure high-speed train traffic safety, to meet the requirements of visitors comfort and reduce
3、routine maintenance work: the controlling standards of the post construction settlement of passenger dedicated line is increasingly . the article briefly introduces the standard of the control of the railway embankment settlement, the factors of affecting the railway embankment settlement and contro
4、lling methods for the settlement of the railway . The article establish finite element model to simulate the subgrade under the conditions of Progressive Loading Settlement , then provide a scientific reference for construction control of embankment filling . It analysises the characteristics of the
5、 track and the train loading , consider the form of recommendations on the track, the train load in the stability of settlement calculation and simplified way . At the same time it finite element analysis to a high-speed dedicated passenger railway embankment section of Composite Foundation under tr
6、ain load settlement characteristics with two ways separate and composite modulus . The results verify the loess composite foundation stiffness reliability of reinforcement . The article briefly introduces the foundation principles and technical requirements , and the amount of settlement . It analys
7、ises of the Settlement Law of surcharge preloading and features and summarizes the corresponding assessment of technical requirements and experience based on the dedicated to the measured data Wuhan-Guangzhou Passenger . Based on the studying for various forms of load transfer characteristics of the
8、 formation of composite ground conditions , it Proposes subgrade settlement control analysis should be based on embankment cushion form, the type of pile reinforcement . The ground deformation characteristics and influencing factors are analyzed in the complex structure of pipe network .Key words: s
9、ettlement controlling ; filling embankment ; train load ; Surcharge preloading ; the cushion form of the embankment base目录第1章 绪论- 5 -1.1 我国铁路桥梁建设现状- 5 -1.2 课题研究的意义- 5 -第2章 路基沉降控制标准- 6 -2.1 路基沉降控制的目的- 6 -2.2 路基沉降控制的标准- 6 -第3章 影响路基沉降因素- 7 -3.1 路堤填筑- 7 -3.1.1 工程概况- 7 -3.1.2逐级加荷有限元模型的建立- 8 -3.1.2.1 建立有限
10、元分析模型- 8 -3.1.2.2计算参数- 9 -3.1.2.3 路基逐级填筑的模拟- 10 -3.1.3 数值计算结果分析- 11 -3.1.3.1 模拟计算结果与实测沉降比较- 11 -3.1.3.2 有限元模拟施工水平及竖向位移- 12 -3.2 列车运行- 13 -3.2.1 列车荷载作用下的稳定验算与沉降计算- 13 -3.2.2 列车荷载作用下的复合地基的沉降特性分析- 14 -3.2.2.1 某工程概况及参数- 14 -3.2.2.2 分析方法- 15 -3.2.2.3 计算模型及荷载- 16 -3.2.2.4 计算结果分析- 17 -第4章 路基沉降控制方法- 18 -4.1
11、路基沉降观测- 18 -4.1.1 路基沉降观测的目的- 18 -4.1.2 沉降观测装置的布置原则- 18 -4.1.3 沉降观测装置的埋设- 18 -4.2超载预压- 20 -4.2.1 超载预压法- 20 -4.2.2 典型超载预压段的变形特征- 20 -4.2.3 沉降变形分析评估的技术要求和经验- 22 -4.3 复合地基- 23 -4.3.1 复合地基的定义与本质- 23 -4.3.2 客运专线路基地基加固常用形式与分析- 25 -4.3.3 复合地基沉降量计算- 25 -第5章 结论- 27 -致谢- 28 -参考文献- 29 -第1章 绪论1.1 我国铁路桥梁建设现状铁路桥梁是
12、一种功能性的建筑物。我国自改革开放以来，铁路桥梁建设得到了飞速的发展，对改善人民的生活环境，改善投资环境，促进经济的腾飞，起到了关键性的作用。我国铁路桥梁的建设正处于一个迅速发展的阶段，从材料的开发应用、科研成果的应用，到设计水平、制造水平、施工技术水平的提高，都越来越与铁路桥梁建设的规模相适应。目前我国在建的铁路桥梁，无论从建设跨度、建设规模，还是建设难度、建设水平都达到了一个新的高度。我国先后建成了武汉长江大桥（1957年建成）、南京长江大桥（1968年建成）、九江长江大桥（1993年建成，位于江西九江）和芜湖长江大桥（2000年建成，位于安徽芜湖）4座里程碑式的公铁两用特大钢桥，实现了全
13、部自行设计、制造和施工。目前正在兴建的武汉天兴洲长江大桥（位于湖北武汉）是当今世界跨度第一的公铁两用斜拉桥（主跨为504m），是世界上第一座按四线铁路修建的大跨度客货公铁两用斜拉桥。这几座标志性桥梁的建设，显示了我国当前在公铁两用桥梁建设方面已经具备了世界先进水平。1.2 课题研究的意义桥梁建设飞速发展的同时，旅客对火车平稳舒适度要求也逐渐提高，这必然要求逐渐提高铁路桥梁路基沉降控制的标准，但是目前的地基处理理论与设计方法主要事针对传统的软弱土地基，并不完全适合铁路桥梁路基工后沉降的设计计算与地基加工处理，为确保告诉列车的行车安全，尽量满足旅客对舒适度的要求，并减少日常维修工作，应提出更合理沉
14、降变形控制体系。第2章 路基沉降控制标准2.1 路基沉降控制的目的客运专线路基沉降控制的主要目的是控制路基的工后沉降，以确保高速列车的行车安全。所谓路基的工后沉降，是指轨道工程铺设后在路基荷载和列车荷载作用下，路基发生的剩余沉降，即最终形成的总沉降量与路基竣工铺轨开始时的沉降量之差。2.2 路基沉降控制的标准客运专线路基工后沉降控制标准的确定，既要考虑列车对路基的要求及线路维修能力，也要考虑前期建设投资与后期养护费用的经济比较，在保证客运专线列车高速、安全与平稳运行的前提下，应取得经济上的合理平衡。 目前，我国客运专线建设建设实践中采用的工后沉降控制标准如表1所示。表1 路基工后沉降控制标准设
15、计速度/(km/h)轨道结构类型一般地段工后沉降量/mm过渡段工后沉降量/mm沉降速率（mm/a）250有砟轨道1005030300/350有砟轨道503020250/300/350无砟轨道工后沉降量15mm；长度大于20m沉降比较均匀路基，工后沉降量30mm，且0.4。路桥、路隧间差异沉降5mm，折角1注：轨面圆顺的竖曲线半径（m）；设计最高速度（km/h）。从表1可以看出，同普通铁路、高速公路相比较，客运专线（特别是无砟轨道客运专线）路基工后沉降控制标准要严格得多。因此，在路基工后沉降控制设计中，除传统的软土、松软土地基外，还需对可能发生较大沉降变形或不均匀沉降的其他土质地基进行必要的分析计算和加固处理。第3章 影响路基沉降因素路堤填筑和列车运行是影响路基沉降的两个主要因素。理论上讲路堤填筑或列车运行必然引起地基内附加应力产生，从而使地基土层压缩变形引起路基下沉。3.1 路堤填筑路堤是路基的主要结构型式之一。路堤的稳定与沉降关系到路堤是否能完成其预定功能的重要条件，也是路堤设计的主要内容。随着我国高等级铁路建设
