6路基构造及一般路基设计

第六章路基构造及一半路基设计什么是铁路路基第一讲路基工程的组成及其特点•路基工程组成•性质和特点•路基横断面兰新铁路成昆铁路铁路路基是铁路线路的重要组成部分。它与桥梁、隧道相连，共同组成一个线路整体。路基工程主要由三部分建筑物构成：①路基本体②路基防护和加固建筑物③路基排水设备。一、路基工程组成1）路基本体路基本体是指各种断面形式中的填挖部分，即直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分。例如：路堤、路堑等承重的主体建筑物。路堤天然地基天然地基路堑groundground2）路基排水设施排除地面水的排水沟、侧沟、天沟；排除地下水的排水槽、渗水暗沟、渗水隧洞等。3）路基防护和加固建筑物挡土墙、护坡等。内昆铁路挡墙香根草加固路基边坡二、路基工程的特点和性质•材料复杂主要以土石为建筑材料•受环境影响大–各种复杂的地形、地质条件–受严寒酷暑、水位涨落、飞砂走石、异常气象、水文条件以至地震等自然环境的影响•路基同时受到静荷载和动荷载的作用特点基本特性•承载能力–强度：抵抗应力作用避免破坏的能力。–刚度：抵抗变形的能力。•耐久性：使用年限•整体稳定性：不发生坍塌或下滑。•水热稳定性：浸水后承载力降低、冻涨溶沉四、路基设计内容•1路基设计分类–标准设计：–个别设计（6）过渡段路基：路桥、其他横向结构物、地形变化较大和不同低级处理措施连接处等。路基横断面：垂直于线路中心线截取的断面。路基横断面的基本形式：•路堤、路堑；•半路堤、半路堑；•半堤半堑；•不填不挖路基。1路基横断面的形式第二节路基横断面设计•路堤•路基横断面基本型式•路堑弃土堆路基横断面基本型式路基横断面基本型式•不填不挖路基路基横断面基本型式•半路堑•半路堤路基横断面基本型式•半路堤半路堑part-cutpart-fill、cut-fillsection路基本体•路基顶面•路肩•基床•边坡•路基基底2.路基横断面基本构造路基附属设备：路基排水设备路基防护设备路基加固设备基床基床路肩:路基面上未被道床覆盖的部分.基床基床：路基面以下受列车动荷载作用和受水文、气候变化影响的深度范围边坡：路基横断面两侧的边线路基基底：路堤填土的天然地面以下受填土自重及轨道、列车荷载作用的部分称为路堤基底。路堑边坡土体内和堑底路基面以下的地基内因开挖而产生应力变化的部分称为路堑基底路基面:直接在其上铺设轨道的面3路基面•3.1形状：有拱、无拱4%有拱：适用于非渗水性土地段；无拱：岩质路基或用渗水材料(如碎石、卵石、砾石、粗砂或中砂)修筑的路基地段•3路基面道床覆盖的宽度加上两侧路肩的宽度之和。3.2路基面的宽度1)直线地段度路基面宽度2)高速客运专线直线地段路基面宽度3）曲线地段路基面加宽原因:•外轨超高•线间距加宽高速客运专线曲线地段路基加宽值3.3路肩高程•路基不致被洪水淹没,也不致在地下水最高水位时因毛细水上升至路基面而产生冻胀或翻浆冒泥等病害。规范规定，路肩的最小高程应比设计洪水频率的水位连同波浪侵袭高和壅水现象）在内，再加0.5m富余量。3.4路基边坡坡形设计坡度设计路堤：1:1.3—1:1.75路堑：1:0.1—1:1.75•单面坡•折线形•阶梯形3.4路基边坡边坡设计影响因素：填料的物理力学性质边坡高度基底的工程地质条件。•岩石路堑边坡形式（1）强度（2）刚度（3）排水（4）防冻4.1作用防止基床破坏、避免道床压入基床、施工阶段承受施工机具重量；防止路基浸水软化，避免翻浆冒泥。避免过大的不均匀沉降，保证行车安全性和舒适性；防止路基土冻胀。4基床4.2结构1）双层结构2）多层结构钢筋混凝土连续板混凝土绝热层支持层素混凝土矿渣混凝土等。基床表层基床底层我国：双层结构•双层结构：表层、底层•双层结构高速铁路设计规范（试行）2009规定：•表层：无砟轨道0.4m，有砟轨道0.7m；•底层：2.3m。德国高速无砟轨道路堤多层结构日本高铁板式轨道路堤5路基横断面标准设计图①路堤标准横断面i)边坡高度不大于8米。两侧有取土坑的普通土质路堤。路堤标准横断面1（两侧有取土坑）ii)当填方高度大于8米而不小于20米时，采用上陡下缓的变坡形式。路堤标准横断面2iii)地面横坡大于1:5而小于1:2.5的斜坡上的路堤横断面。路堤标准横断面（地面横坡大）②路堑标准横断面常见的粘性土路堑断面适用于黄土及黄土类土、细纱土及易风化岩石的路堑。因为这类边坡容易风化剥落，设置侧沟平台以避免侧沟堵塞、方便养护维修。设有侧沟平台的路堑断面这种情况不需设置侧沟。碎石类、砾石类及粗纱、中沙土的路堑断面边坡陡，开挖面较小。不易风化的岩石路堑断面高速铁路路基标准断面图高速铁路路基标准断面图高速铁路路基标准断面图高速铁路路基标准断面图6路基工程常见病害•基床翻浆冒泥•路基下沉•基床外挤•基床冻害•边坡溜塌•风化剥落•滑坡•不良地质和水文条件造成的路基破坏基床病害基床翻浆冒泥BallastpocketsBallastpockets基床外挤滑坡sliding边坡冲毁