铁路路基工程施工综述

1铁路路基工程施工综述集包工指张学云一、路基工程概述（一）路基施工中用到的几个名词术语1、路基：经开挖或填筑形成的直接支承轨道结构的土工结构物。2、路堤：在原地面上，用土、石填筑的路基3、路堑：自原地面向下开挖的路基4、基床：路基上部承受轨道、列车动力作用，并受水文、气候变化影响而具有一定厚度的土工结构特。分为表层和底层。5、路肩高程：路肩外缘的高程。6、过渡段：路堤与桥台、路堤与路堑、路堤与横向结构物衔接时，需作特殊处理的地段。7、特殊路基：特殊土路基和特殊条件路基的统称特殊土路基；位于软土、膨胀土（岩）、黄土、盐渍土等特殊土（岩）地段的路基。特殊条件路基：位于不良地质地段的路基，以及受水、气候等自然强烈的路基。8、软土：指静水或缓慢的流水环境中沉积，具有含水率大（ω≥ωL）、孔隙比大（e1.0）、压缩性高（а0.1～0.2≥0.5MPa-1）、强度低（PS0.8MPa）等特点的黏性土。9、松软土：指虽达不到软土的指标，但含水量较大、承载力较低，或压缩性较高，一般工程需对其进行工程处理的土，包括饱和粉细砂及粉土、软黏土、饱和黄土等；松软土地基上的路基宜按软土地基进行设计，并应采取防止饱和粉土及粉细砂地基产生振动液化的措施。2(二)、路基工程的作用1、铁路路基是轨道的基础，是经过开挖或填筑而形成的土工建筑物，其主要作用是满足轨道的铺设，承受轨道和列车产生的荷载，提供列车运营的必要条件。2、在纵断面上路基必须保证线路需要的高程；在平面上路基和桥梁、隧道连接组成完整的贯通线路。（三）路基工程的主要内容1、路基的标准横断面如图所示：路基面形状为三角形，并由路基面中心向两侧4%的横向排水坡，曲线加宽时，仍应保持路基三角形状。区间直线地段的线间距不得小于4.4m，路基宽度双线应不小于12.1m，单线不小于7.7m，路肩宽度不应小于1.0m，接触网支柱内侧到线路中心距离不应小于3.1m。30.31.53.51:m1:m路堤本体基床底层基床底层1.94%4%双线路堤标准横断面图1:1.751:1.75路肩设计高程图一4.0+Δ3.10.63.14.0+Δ12.6（12.2）+Δ4.6（4.2）454.6（4.2）12.6（12.2）+Δ2.04.0+Δ3.10.63.14.0+Δ2.0边坡防护地面线图二路肩设计高程1:1.751:1.75双线土质路堑标准横断面图1:m4%1:m2、过渡段（1）设计时速200km/h，路堤与桥台及横向结构物连接处，路堤与路堑连接处，路基与隧道连接处设置过渡段。1）路堤与桥梁过渡段过渡段长度：L=A+2H，A取3～5m；过渡段分层填筑级配碎石，在台背不易碾压的2m范围内掺3％水泥，台后基坑应以混凝土回填6或以碎石分层填筑压实。如图5-1所示。图5-1路桥过渡段形式2）路堤与横向结构物（立交框构、箱涵等）过渡段路堤与横向结构物连接处，设置过渡段，如图5-2所示。图5-2路堤与横向结构物过渡段形式当横向结构物顶面距地面高度小于1.0m且不足路堤填土高度的1/2时，可不设置过渡段。3）路堤与路堑过渡段①当路堤与路堑连接处为坚硬岩石路堑时，在路堑一侧顺原地面纵向开挖台阶，台阶高度0.6m左右，并在路堤一侧设置过渡段，如图5-3所示。7图5-3路堤与硬质岩石路堑过渡段形式②当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时，先沿原地面纵向挖成1:1.5的坡面后，再在1:1.5的坡面上开挖台阶，台阶高度0.6m左右，详见图5-4所示。开挖回填部分的填料及压实标准与路堤相同。图5-4路堤与软质岩石或土质路堑过渡段形式4）半堤半堑的处理半填半挖路基，挖方部分基床表层以下1.0m厚度采用与路堤相同填料进行换填，并设置4%向外排水坡，如图5-5所示。8图5-5半堤半堑断面处理方式图5）路堑与隧道过渡段土质、全风化与强风化岩石路堑与隧道连接处20m范围内，设置级配碎石过渡段，如图5-6所示。20.0110.010.0≥0.5图5-6路隧过渡段形式（2）设计时速≤160km/h，路堤与桥台及横向结构物连接处，路堤与路堑连接处设置过渡段，过渡段填料采用A组填料，形式与上述9设置相同。3、路基本体工程包含：地基、下部、基床底层、表层基床表层是根据区域环境、气候特点和路堤填料等选择适宜的材料和结构形式，并满足防排水衙防冻要求。基应由表层和底层组成，客运专线为3.0m（2.3+0.7），客货共线铁路为2.5m，(0.6+1.9)。基床表层应采用级配碎石和级配砂砾等材料，基床底层应采用A、B组土或改良土。4、路基防护工程包含：植物、工程防护；也可按材料分铺草皮防护、边坡固土网垫植草防护、种草籽防护、喷播植草、喷浆、喷身砼（或带锚杆铁丝网）防护、护、浆砌片石防护、浆砌片石骨架防护、砌筑预制块防护、勾缝、灌浆、嵌补、支顶等防护。5、路基排水工程包括：地下、地表、过渡段、路堤横向排水地下排水：暗沟、暗管、明沟及槽沟、边坡渗沟、截水沟和引水渗沟、渗水隧洞、立式渗水井和渗水管、平式排水钻孔。地表排水：浆砌片石水沟、砼预制构件砌筑水沟、砼现场浇筑水沟、成品排水管理埋设、集水井、无碴轨道路基面防水层。6、路基支挡和加固工程包括：重型、轻型，不良地质的加固重力式挡土墙、短卸荷式挡土墙、悬臂式挡土墙、锚杆挡土墙、锚锭板挡土墙、加筋土挡土墙、土钉墙、抗滑桩、桩板式挡土墙、预应锚索。107、改河、改沟等配套工程是由主体工程施工引起的。8、相关工程电缆沟槽、接触网支柱基础、声屏障基础、预埋管线、综合接地等与路基相关工程（四）路基工程特点1、材料复杂：路基工程主要材料为岩土。岩土是不连续的介质，具有破碎性、孔隙性、多相性，性质复杂多变，具有极大的不确定性；岩土的成因、成份、颗粒大小、级配、结构不同，其力学性质会有明显的不同。2、路基受环境影响大。路基完全暴露在自然环境中，极易受到气候、水和温度变化的影响。如：膨胀土路基干缩湿胀会引起边坡路肩的破坏。北方寒冷气候影响会引起路基冻胀。西北地区一些路基容易遭受风蚀或沙埋。东北地区一些路基容易遭受雪害。黄泛区一些粉土路基容易遭受雨水冲刷。3、路基同时承受动静荷载的作用。静荷载：路基上的轨道结构及附属结构物产生。动荷载：运行列车和车辆产生。动荷载是产生路基病害的重要原因。（五）路基工程的基本要求根据路基工程的特点，为了使路基正常工作，路基除断面尺寸应11符合设计要求外，还应满足下列要求：1、路基必须具有足够的整体稳定性。路基建成后改变了原来地面的天然平衡状态，在土质不良地区，填筑路堤加剧不平衡，开挖路堑边坡溜坍等，应加固。2路基必须具有足够的强度和刚度。强度指路基指抵抗应力作用；刚度是指路基抵抗变形的能力。为了防止路基在车辆荷载及各种自然因素作用下发生破坏和失稳，必须采取措施保证路基具有足够的强度；为了防止荷载作用下，不致产生超过允许范围的变形，要求路基必须具有一定的刚度。3、路基必须具有的水热稳定性何为路基的水热稳定性？由于湿度与温度变化产生的共同影响称为路基的水热状况。在相应水热状况下的稳定性称为路基的水热稳定性。路基的强度和稳定性在很大程度上与路基的水热状况有关。路基应在最不利的条件下，不致于冻胀和春融期强度不致于发生显著降低，这就要求路基有足够的水热稳定性。二、铁路路基规范铁路路基工程有设计规范、施工规范和验标。原有标准规范体系中，施工规范服从设计规范，验标服从于施工规范。在体系调整后的新关系中，验标服从设计规范，施工规范服从验标，突出验标的控制作用，削弱了施工规范地位。施工规范将逐步改为技术指南，属于指导性技术规程。目前铁路路基相关的规范很多，有的在实施，有的在编写，为了适应铁路跨越式发展，铁道部还在不断的编写或修订规范，12每年新编规范达几十项。所以施工中应注意：一定要配齐规范，正确使用规范。由于在短时间内出台如此多的规范，不同规范之间存在矛盾，原则上应执行标准高的条款。1客运专线：含200～250km/h、300～350km/h两种类型。如甬台温和武广。其相应的路基规范有9本。1.1新建时速300～350公里客运专线铁路设计暂行规定，第4章路基、适用于有、无碴轨道，2007年3月15日发布。后来进行了局部修订。1.2京沪高速铁路设计暂行规定（铁建设[2004]157号），第4章路基。2004年12月30日发布。1.3新建时速200～250公里客运专线铁路设计暂行规定(铁建设[2005]140号)，第4章路基。适用于有碴轨道，2005年8月10日发布。1.4客运专线无碴轨道铁路设计指南(铁建设[2005]754号)，第4章路基。2005年10月9日发布。1.5客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准(铁建设[2005]160号)，适用于有碴轨道，2005年9月1日发布。注：本验标局部条文进行了修订。在2006年10月23日以铁建设[2006]196号文发布。仅对4.13节“灰土挤密桩”内容进行了修订，增加水泥挤密桩和柱锤冲扩桩内容。1.6客运专线无碴轨道铁路施工质量验收暂行标准，适用于无碴轨道，第4章至第6章包含路基的内容。2007年4月17日发布。1.7客运专线铁路路基施工技术指南(TZ212－2005)，适用于有13碴轨道，2005年9月22日发布。1.8客运专线无碴轨道铁路施工技术指南，适用于无碴轨道，第4章包含路基的内容。2007年7月4日发布。。1.9客运专线铁路无碴轨道铺设条件评估技术指南(铁建设[2006]158号)，第4章路基。2006年8月17日发布。2新建时速200公里客货共线：含200km/h客车、120km/h货车两种类型。如胶济线。其相应的路基规范有4本。2.1新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定，(铁建设[2005]285号)，第4章路基。2005年4月25日发布。进行了局部修订，详见铁建设[2006]141号、铁建设[2007]104号、铁建设[2008]147号、铁建设[2009]62号，但第4章咱基不变。2.2新建时速200公里客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准，(铁建设[2004]8号)，第2章路基。2004年1月30日发布。与现行验标配套使用。进行了局部修订，详见铁建设[2005]55号、铁建设[2006]141号、铁建设[2007]159号，第2章路基多条内容变化，主要是基底处理和监理单位的检验数量。2.3新建客货共线铁路工程施工补充规定（暂行）(铁建设[2004]8号)，第2章路基。2004年1月30日发布。与现行施工规范配套使用。2.4客货共线铁路路基工程施工技术指南（TZ202-2008），适用于有碴轨道，2008年10月20日发布。3时速160公里客货共线：含小于等于160km/h客车、小于等于120km/h货车两种类型。属14Ⅰ、Ⅱ标准轨距铁路。其相应的路基规范有3本。3.1铁路路基设计规范(TB10001-2005)，2005年4月25日发布3.2铁路路基工程施工质量验收标准(TB10414-2003)，2004年1月1日发布。3.3铁路路基施工规范(TB10202-2002)，2002年7月1日发布。4路基工程相关规范：在路基规范中引用的一些常用规范。4.1铁路工程岩土分类标准(TB10077-2001)。局部修订。路基填料分组。4.2铁路工程土工试验规程(TB10102-2004)。4.3铁路工程土工合成材料应用设计规范(TB10118-2006)。设计、施工要点、质量标准。4.4铁路路基边坡绿色防护技术暂行规定（建技[2003]7号）4.5铁路混凝土与砌体工程施工规范(TB10210-2001)。4.6铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准(TB10424-2003)。4.7铁路混凝土工程施工技术指南(TZ210-2005)。包含耐久性混凝土内容。4.8铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(铁建设[2005]160号)。包含耐久性混凝土内容。4.9新建铁路工程测量规范(TB10101-99)。4.10铁路路基支挡结构设计规范（TB10025-2006）4.11铁路特殊路基设计规范（TB10035-2006）。4.12铁路站场工程施工质量验收标准（T