第一节　路基

京沪高速铁路沿线地质条件复杂，不良地质分布广泛，包括软土、松软土、地震液化带、下蜀黏土、岩溶、湿陷性黄土等。无砟轨道结构要求路基工后沉降不大于15mm，在这种复杂地质条件下，路基沉降变形控制对于设计、施工及工程管理都是棘手难题。松软土地段（主要为北京至济南段、济南西客站、曲阜站等段落）的地基处理措施选择须考虑沉降控制的可靠性和经济性；低山丘陵区（济南至徐州段）路、桥、涵、隧频繁变化，须采取有效过渡措施保证线路纵向刚度的均匀变化；大型客站（济南西）路基变形控制的关键是选择不同的地基处理措施以保证路基沉降横向均匀变化；并行既有线地段（廊坊地区）低矮路基则需要保证路基强度、变形等满足要求。

因此，路基工程的关键技术是控制复杂地质条件下的沉降变形，主要体现在地基处理、施工质量控制和路基沉降评估几方面。其中施工质量控制相关内容在建设卷中加以阐述。

一、地基处理技术

（一）处理厚层软土、松软土的CFG桩复合地基综合技术

为保证设计合理、可靠，于工程建设初期，建设单位选择李窑、凤阳两处厚层软土、松软土地基作为试验段，通过室内模拟试验和机理分析，验证和完善了地基竖向反力和水平向摩擦力的CFG桩复合地基加筋网垫计算方法，得到了CFG桩桩网、桩筏基础地基沉降变形规律，提出了桩网、桩筏基础形式确定原则，以及桩网、桩筏基础沉降计算、桩网结构强度设计和稳定性分析方法；研究提出了适合高速铁路特点的CFG桩复合地基施工工艺和质量控制体系，探索了更适合铁路桩网复合地基受力及变形特点的柔性荷载试验方法。

（二）大型站场超宽地基沉降控制技术

济南西站位于松软土地基，土质地基厚度达60m，路堤高度为5～9m，路基面宽度最宽达175m。正线采用无砟轨道，工后沉降需小于15mm；站线采用有砟轨道，工后沉降需小于20cm。由于路基宽度越大，地基应力在地面以下的衰减越慢，深厚土质地基条件下，沉降发生的深度越大，沉降控制的难度就越高。为保证正线无砟轨道沉降满足要求，在计算分析的基础上，确定了横断面方向不同加固深度（35～16m）、不同加固桩型（管桩和CFG桩）、不同基础形式（筏板基础和桩网基础）的地基加固方案，根据沉降观测及评估，横断面地基加固梯次调平设计取得了较好的效果，满足了线路不同沉降控制标准的要求。

（三）控制地基沉降的载体桩技术

在京沪高速铁路DⅠK59+000～DⅠK59+200段地面6m以下为厚度约4m的密实细砂层，采用载体桩加固路堤基底后，充分发挥了浅层地基持力层承载力高的特点，减小了加固深度，节约了工程投资。载体桩由混凝土桩身和载体两部分组成，载体由干硬性混凝土和填充料及挤密土体三部分组成。使用载体桩后，地基加固深度由原设计的22.5m（CFG桩）减至6.5m。沉降监测及评估结果表明，载体桩方案沉降控制效果可靠，满足无砟轨道路基沉降控制的要求。

（四）软土（松软土）地基处理的管桩桩筏结构技术

该结构具有刚度大、承载力高、整体性好等特点。桩与筏板“嵌入式”锚固连接，筏板均化了上部荷载，桩基将荷载传递至持力层，有效解决了局部应力集中问题，防止了地基的侧向变形，较好地处理和控制了高填方深厚软土（松软土）地基的工后沉降。

（五）钻孔灌注桩联合连续薄板梁结构技术

为加固处理低矮路堤的深厚软土地基，采用了钻孔灌注桩联合C40钢筋混凝土连续薄板梁结构技术，以粉砂层作为持力层，结合堆载预压等技术手段，有效改善了低矮路堤基床受力条件，振动加速度、动位移、动刚度和自振频率等动力参数均满足高速铁路相关规范要求，且克服了CFG桩加固深度小、管桩难以穿过较厚粉砂和粉土、不能够对下部软土进行加固、无法消除下部软土工后沉降的缺陷以及会对邻近构筑物造成不利影响等缺点，有效控制了深厚软土地区低矮路堤的总沉降和工后沉降。该技术于2011年获国家知识产权局实用新型专利，专利号为ZL201120034611.x。

（六）现浇混凝土大直径薄壁管桩（PCC桩）复合地基技术

南京枢纽仙西联络线软土路基的软土层厚度达4～13m，力学强度差，压缩性大，采用了现浇混凝土大直径薄壁管桩（PCC桩）复合地基加固软土新技术。该方案具有两大技术优势：（1）大直径管桩刚度大，增强了地基的稳定性，大大减小了地基的沉降量；（2）大直径管桩壁厚只有0.15m，与CFG桩和预应力管桩相比，节省了混凝土和钢筋的用量，满足了路基工后沉降的要求。

（七）大面积（23万m2）真空预压和长塑料排水板联合短搅拌桩技术（长板短桩技术）

大面积真空预压技术与一般的排水固结法相比，工期短、易施工、加固效果明显；长塑料排水板联合短搅拌桩技术则综合了塑料排水板排水固结和搅拌桩复合地基处理方法在沉降控制和地基稳定控制方面的特点，增加了浅层地基的承载力和稳定性，加快了深层地基土的固结，减小了工后沉降。通过对上述两项技术的采用，解决了上海虹桥动车所深厚（大于30m）软土地区大面积路基堆载预压和工后沉降控制问题。

（八）过渡段路基结构特殊设计和施工技术

京沪高速铁路路基与桥、涵、隧，路堤与路堑间过渡段达2400多处。为保证轨道的平顺，在不同类型工程之间，设置了一定长度倒梯形过渡结构，根据长度、地质条件、地形条件等因素，采用地基处理、路基本体、基床、轨道结构等四个层次的过渡，有效解决了过渡段路基刚度和差异沉降平顺过渡的关键技术问题，确保了列车平顺、舒适、安全运行。

二、沉降评估技术

由于线下工程部分地段沉降量较小，沉降值与观测精度均为毫米级，观测误差对沉降值的影响相对明显，曲线呈现出“小量级，大波动”的特点，难以按照有关技术规程要求进行曲线拟合，为此结合京沪高速铁路全线沉降变形特点及大量统计数据，从路基沉降波动幅度、沉降增量及无连续下沉三个方面制定满足支承层（轨道板）铺设条件的路基沉降标准，对工后沉降的预测方法及相应限值做了明确规定，从而形成了适应于京沪高速铁路路基工程的沉降评估标准。

对实际施工过程中由于施工组织或气候原因造成恒定荷载下监测时间难以满足要求的情况，基于适用于不同类型路基的沉降预测模型，建立多级荷载下实测数据的沉降预测方法，并分情况计算设计荷载下地基的总沉降。在京沪高速铁路软土、松软土路堤地段观测断面，沉降观测设施一般由剖面沉降管、沉降观测桩、沉降板和位移观测桩等组成。为保证结果真实可信，施工单位进行路基沉降观测后，由第三方对沉降观测数据进行处理、分析和评估。