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1、西 南 交 通 大 学本科毕业设计(论文)沪昆线DK1042+820DK1043+051段路基设计 年 级: 学 号: 姓 名: 专 业: 指导老师: 2013年 6 月 西南交通大学本科毕业设计(论文)第页院 系 专 业 年 级 姓 名 题 目 沪昆线DK1042+820DK1043+051段路基设计 指导教师评 语 指导教师 (签章)评 阅 人评 语 评 阅 人 (签章)成 绩 答辩委员会主任 (签章) 年 月 日西南交通大学本科毕业设计(论文)第页毕业设计(论文)任务书班 级 学生姓名 学 号 发题日期: 2013 年 2 月25 日 完成日期: 6 月 25 日题 目 沪昆线DK104
2、2+820DK1043+051段路基设计 1、本论文的目的、意义 路基工程是铁路工程的重要组成部分,路基工程设计是铁路工程设计的重要内 容。本课程设计取材于在建铁路沪瑞线实际工程案例,具有较强的工程背景。本设计 旨在系统强化学生路基工程专业知识,锻炼学生收集运用文献资料、综合运用理论知 识解决工程实际问题的能力。通过本课程设计,学生可系统模拟高速铁路路基工程设 计,进一步增强对高速铁路路基工程的认识,并初步具备独立进行高速铁路路基工程 设计的能力。 2、学生应完成的任务 (1)路基横断面设计; (2)地基处理设计:软基地段应选择代表断面进行沉降检算,若工后沉降不满足设计要求,应进行地基加固处理
3、; (3)边坡加固设计:边坡较高地段地段应选择代表断面对边坡稳定性进行分析,若安全系数不满足要求,应进行边坡加固设计; (4)边坡防护设计:根据不同填挖高度及工程地质条件选择适宜的边坡加固措施;(5)排水设计:设计本段地表水与地下水排水工程; (6)绘制横断面设计图、正面图、结构设计图,计算主要工程数量; (7)编制设计说明书; (8)翻译与路基工程有关的英文资料(原文不少于6000字) 3、论文各部分内容及时间分配:(共 16 周)(1)熟悉并收集资料; (4周) (2)地基处理设计(CFG桩); (1周) (3)边坡防护与支挡结构设计(抗滑桩、路堑挡土墙); (2周) (4)排水工程设计;
4、 (1周)西南交通大学本科毕业设计(论文)第页(5)横断面设计图、正面图、结构设计图; (3周)(6)设计说明书编制; (2周)(7)外文翻译。 (1周) (8) 评阅及答辩 (2周) 备 注 最后两周整改 指导教师: 年 月 日审 批 人: 年 月 日西南交通大学本科毕业设计(论文)第页摘 要沪昆高速铁路是国家中长期铁路网规划中“四纵四横”的快速客运通道之一,也是我国东西向线路里程最长、影响范围最大的高速铁路。沪昆高速铁路通道主要由沪杭客运专线、杭长客运专线和长昆客运专线三段组成。全线为复线电气化铁路,设计时速350公里,总投资超过3000亿元。本论文通过查阅相关资料,经分析整理,对以下几方
5、面做了相关设计。通过分析设计路段的地质条件以及地形特点进行了对横断的设计并制定路基加固和防排水措施;针对高路堑和高边坡进行了边坡稳定性分析,并采取了相应的支护措施,对一些设计原则也进行了系统阐述,由于路基边坡不仅可以保证路基免受雨水风沙的破坏,而且还能美化环境,本文对路基边坡也做了相对应的防护。最后,通过分析,对特殊土(膨胀土)段路基基底进行了沉降、稳定与承载力检算,对不符合标准的地段采取了CFG桩加固措施。关键词 高速铁路;路基沉降;边坡防护 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第页 AbstractKunming Shanghai high-speed rail is one of the
6、"four vertical and four horizontal" fast passenger corridors in the national "long-term railway network plan" , is the longest railway of the high-speed railway s from east to west of China, and the impact is great. Shanghai-Kunming high-speed railway channel mainly contains the
7、Shanghai-Hangzhou passenger special line, Hangzhou- Nanchang and Chang an-Kunming passenger special line three . For the double-track electrified railway line, the design speed is 350 kilometers, the total investment of which is more than 300 billion yuan .This paper, by consulting relevant informat
8、ion and with reference with analysis,make some related designs. Through the analysis of the geological conditions and the characteristics of the terrain on the Design Section,the cross-section has been designed and also has made the reinforcement of the Subgrade and waterproofing and drainage measur
9、es. For the Deep cutting and high slop ,the stability analysis has been carried out and the appropriate support measures has been made.and also some principles of design. Embankment slop not only can prevent the subgrade from destruction of sand and water, but also can beautify the environment, So,
10、there is a protection on the embankment slope.Finally, through the analysis of special properties soils (expansive soil),a check calculation of the subgrade settlement, stability and capacity has been made. For the lots do not meet the standards requirement,CFG pile reinforcement measures has been t
11、aken.Keywords high-speed-railway; subgrade settlement; slope-protection西南交通大学本科毕业设计(论文) 目录第1章 绪论11.1 高速铁路11.1.1 概述11.1.2 各国高铁介绍11.1.3 高速铁路路基11.2 工程概况31.3 主要设计任务及工作概况31.3.1 主要设计任务31.3.2 工作概况3第2章 工程地质与水文地质条件52.1 地质构造及地震动参数52.2 地层岩性与水文特征52.2.1 地层岩性特征52.2.2 水文地质62.3 不良地质与特殊地质62.4 工程地质条件评价及工程措施意见7第3章 路基本
12、体设计93.1 主要技术标准93.1.1 线路技术标准93.1.2 路基设计主要技术标准93.2 路基面宽度及形状93.2.1 路基面宽度93.2.2 路基面形状103.3 基床设计103.3.1 基床组成103.3.2 基床表层填料及压实标准103.3.3 基床底层填料及压实标准113.3.4 路堑基床底层处理113.4 路堤设计123.4.1 路堤边坡型式及坡率123.4.2 填料设计(填料类型及压实标准)123.5 路堑设计14第4章 边坡稳定性分析164.1 概述164.2 边坡滑动面的形状164.3 边坡稳定性的分析方法174.3.1 力学验算法174.3.2 直线滑动面法174.3
13、.3 圆弧滑动面法184.4 本路段高路堑边坡稳定性分析20第5章 支挡设计以及边坡防护与排水设计225.1 个别支挡设置原则225.2 支挡结构设计方法225.2.1 挡土墙设计方法225.2.2 抗滑桩设计方法255.3 支挡结构设计275.3.1支挡方案275.3.2 挡墙设计305.3.3 抗滑桩设计355.4 边坡防护与排水设计445.4.1 边坡防护设计原则及采用措施445.4.2 排水设计47第6章 地基处理设计506.1 概述506.1.1 路堤稳定条件和路基沉降标准506.1.2 地基处理原则506.2 稳定性检算516.3 地基处理516.3.1 CFG桩简介及施工516.
14、3.2 CFG桩复合地基计算526.3.3 本路段路基基底处理方案536.3.4 复合地基处理结果54结论55致谢56参考文献57 第60页 西南交通大学本科毕业设计(论文) 第1章 绪论1.1 高速铁路1.1.1 概述高速铁路,简称“高铁”,是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化),使最高营运速率达到不小于每小时200公里,或者专门修建新的“高速新线”,使营运速率达到每小时至少250公里的铁路系统。高速铁路除了在列车在营运达到一定速度标准外,车辆、路轨、操作都需要配合提升。具有载客量高、输送能力大、速度快、安全性、正点率高、能源消耗低、环境影响轻、经济效益好等优势。1.1.2 各国高铁介绍
15、日本:作为世界上最早开始发展高速铁路的国家,日本政府在1970年发布第71号法令,在制定全国新干线铁路发展的法律时,对高铁的定义是,凡一条铁路的主要区段,列车的最高运行速度达到了200Km/h或以上者,可称为高速铁路。美国:美国联邦铁路管理局对“高速铁路”的官方定义为最高营运速度高于145公里/小时的铁路。但是从社会大众的角度,“高速铁路”一词在美国通常被用来指营运速度高于160公里/小时的铁路服务,因为在当地除了阿西乐快线(最高速度240公里/小时)外并没有其他营运速度高于128公里/小时(80mph)的铁路客运服务。中国:中国铁道部对“高速铁路”的定义分为两部分:既有线改造达到200公里/
16、小时和新建时速达到200250公里/小时的线路,在这部分线路上运营的时速不超过250公里/小时的高速列车称为“动车组(D车)”,以及按D车模式运行的跨线G车,同时可执行普通客运列车及少量货运列车作业的运营模式;以及新建的时速达到300350公里/小时的线路,这部分线路上运营时速达到300公里/小时及以上的“高速动车组(G车)”以及最高速达300公里/小时的D车1。1.1.3 高速铁路路基1.1.3.1 概述 在高速铁路快速发展的同时,一些问题也逐渐显现出来。由于在轮轨接触的铁路技术中,随着速度的提高,对基础设施和移动的车辆都提出了新的要求,主要可以归结为两个方面,一方面当速度超过250 km/
17、h以后,空气动力特性发生显著变化,因此对车辆结构和铁路基础设施提出新的要求;另一方面由于高速运行的列车需具备持久稳定、高平顺性及安全舒适的运行条件,因此对轨下基础提出新的要求。路基是轨道的基础,也叫线路下部结构。高速铁路的出现对传统铁路的设计施工和养护维修提出了新的挑战,在许多方面深化和改变了传统的设计方法和观念。铁路路基是铁路工程的重要组成部分,是承受轨道和列车荷载的基础。它的稳定和安全将直接影响今后长期运营的安全与效益,而路基这种土工结构物的工程性质极为复杂,其强度与稳定性受多种因素的影响与制约。对其沉降变形进行控制,可以明显地提高铁路路基的质量,保证铁路运输的安全。因此加强对控制铁路路基
18、沉降的研究,对保证铁路运输的安全,推动我国经济的发展有着重要的作用。1.1.3.2 路基破坏形式 (1)路基的沉陷路基沉陷的特征是路基表面产生较大的竖向位移。如图1-1所示: 图1-1 a)路堤表面下陷 b)路基地面下陷 路基本身的沉陷主要是由于填料选择不当,填筑方法不合理,压实不足,在荷载和水、温度综合作用下引起的。原地面为软弱土层,例如泥沼、流沙或垃圾堆积等。填筑前未经换土或压实处理,造成承载力不足,发生侧面剪裂凸起,地基发生下沉,亦引起路堤下陷。 (2)路基边坡的坍方按其破坏规模与原因的不同,路基边坡的坍方可分为剥落、碎落、崩坍、坍塌等。路基边坡坍方的主要原因有:边坡过陡;填筑路堤方法不
19、当;土体过于潮湿;坡脚被水冲刷;岩石破碎和风化严重等。 (3)路基沿山坡滑动在较陡的山坡上填筑路基,如果原有地面较光滑,未作必要的处理,如未进行凿毛或人工开挖台阶,或丛草未清除,坡脚又末进行必要的支撑,特别是在受水的浸润后。填方路基与原地面之间摩擦阻力减小,路基整体或局部沿地面向下移动。1.2 工程概况总设计范围为DK1042+820DK1043+051,长230米。长其中DK1042+820DK1043+051段DK1042+820DK1043+900长80米低中山地貌区,为高原夷平面。该段以挖方为主,覆土为厚约4m的红黏土(膨胀土),路基面下伏基岩为灰岩。DK1042+900DK1043+
20、049.86,长149.86米低中山地貌区,为高原夷平面,以填方为主。覆土为厚约4m的红黏土(膨胀土),下伏基岩为灰岩。本段路基属云贵高原的侵蚀低中山地貌区,为高原夷平面,地形舒缓,逶迤绵延,地面高程在18901990m,相对高差一般20100m。山势较陡峻,局部沟谷深切,自然斜坡一般2060°。斜坡上基岩多裸露、覆土薄,坡面上多杂草、灌木,坡麓及缓坡处覆土相对较厚,多辟为旱地、水田,种植以玉米、稻谷为主的农作物。线路附近有散落村舍,有山路通过,交通较为不便。1.3 主要设计任务及工作概况1.3.1 主要设计任务1)、路基横断面设计;2)、地基处理设计:软基地段应选择代表断面进行沉降
21、检算,若工后沉降不满足设计要求,应进行地基加固处理;3)、边坡加固设计:边坡较高地段地段应选择代表断面对边坡稳定性进行分析,若安全系数不满足要求,应进行边坡加固设计;4)、边坡防护设计:根据不同填挖高度及工程地质条件选择适宜的边坡加固措施;5)、排水设计:设计本段地表水与地下水排水工程;6)、绘制横断面设计图、正面图、结构设计图,计算主要工程数量。1.3.2 工作概况利用大概一个学期的时间对DK1042+820DK1043+051段路基进行详细设计。具体过程概况如下:对于较高路堑采取滑坡稳定性分析和加固处理措施,对于膨胀土路基段应进行沉降检算,不符合标准段采取CFG桩加固,再进行验算直至符合标
22、准。在本体设计中根据稳定情况进行填料选择并根据防排水原则进行防排水设计。整个过程利用网络,查询图书馆资料,还有相关规范例如:中华人民共和国铁道部.铁路路基支挡结构设计规范(TB10025-2001)、2 中华人民共和国铁道部. 铁路路基支挡结构设计规范(TB10025-2001) 、3 华人民共和国铁道部.高速铁路路基设计规范、4 中华人民共和国铁道部.铁路路基设计规范、5 地基处理规范、6 建筑边坡工程技术规范GB50330-2002、7 建筑地基基础设计规范GB50007-2002等。设计涉及科目众多,如路基及支挡结构、土力学、基础工程等科目。通过设计工作,基本完成了设计所要求完成的任务,
23、强化了路基工程专业知识,锻炼了收集运用文献资料、综合运用理论知识解决工程实际问题的能力。通过本课程设计,可系统模拟高速铁路路基工程设计,进一步增强了对高速铁路路基工程的认识,并初步具备了独立进行高速铁路路基工程设计的能力。达到了学有所用的目的。第2章 工程地质与水文地质条件 2.1 地质构造及地震动参数 (1)地质构造测区内地质构造简单,地层单斜。岩层产状为N4060°E/1116°N,节理产状为节E-W/90°,节S-N/90°。 (2)地震动参数根据新建铁路沪昆客运专线玉屏至昆明段工程场区地震动参数区划报告,测区1042+220.431043+000
24、地震动峰值加速度为0.251g,测区1043+0001043+049.86地震动峰值加速度为0.258g,地震动反应谱特征周期为0.45s。2.2 地层岩性与水文特征2.2.1 地层岩性特征测区沟槽覆盖第四系坡洪积()黏性土,缓坡上多为薄层坡残积()黏性土,基岩部分裸露,为石炭系下统大塘组万寿山段(C1dw)泥岩夹砂岩、泥盆系上统宰格组(D3zg)灰岩、白云岩地层。地层分述如下:<0-2>溶洞(Q4ca):充填物为软塑状黏性土。<0-3>溶洞(Q4ca): 充填物为硬塑状黏性土。<0-5>空溶洞(Q4ca):空溶洞<4-2>松软土(Q4dl+pl
25、):棕红棕褐色,软塑,砂质感较强,质较纯,厚02m。主要分布于段内沟槽中,属级普通土。D组填料。<4-3>黏土(膨胀土)(Q4dl+pl):棕红棕褐色,硬塑(标贯819击),较黏手,含少量角砾,厚2-10m。主要分布于段内沟槽中,具弱膨胀性,属级普通土。D组填料。<6-3>红黏土(膨胀土)():棕红棕褐色,软硬塑(标贯614击),砂质感较强,含少量角砾,一般厚28m,局部土层较厚,约18m。主要分布于段内斜坡上,属级普通土。D组填料。<6-4>粉质黏土():棕红棕褐色,硬塑,黏性较强,含少量角砾,一般厚010m。主要分布于段内斜坡上,属级普通土。D组填料。&
26、lt;6-6>细角砾土(Q4dl+el):灰黄色、松散、稍湿。成份以砂岩为主,含50%60%砂岩角砾、粒径29mm。厚度06m,主要分布于山坡上平缓地带。属级普通土,AB组填料。<6-7>碎石土(Q4dl+el):灰灰褐色,稍密。粒径6020mm约占75%。石质成分主要为灰岩碎块。厚014m。主要分布于段内斜坡上。属级硬土。B组填料。<48-2>泥岩夹煤线(C1dw):紫红色,棕褐色,泥质结构,中厚层状构造。夹少灰黑色褐煤。地表全风化层(W4)一般厚5-20m,节理裂隙较为发育,级普通土,D组填料。强风化层一般厚0-5m,属级软石,D组填料。<48-3>
27、;砂岩夹泥岩(C1dw):紫红、暗红色,中厚层状构造。全风化层一般厚510m,节理裂隙比较发育,级硬土,D组填料。强风化层一般厚05m,属级软石,C组填料。<51-1>白云质灰岩(D3zg):灰色、中厚层状构造细晶白云岩,溶隙溶孔发育,强风化带属级软石,B组填料;弱风化带属级次坚石,A组填料。2.2.2 水文地质(1)地表水地表水主要为沟水及堰塘水,水量随季节性变化,受大气降雨补给,以蒸发和地表径流形式排泄。(2)地下水地下水主要为土层中孔隙水及基岩裂隙水,水量甚少,受大气降雨及地表水补给。(3)水化学特征该路基段共取水样2组地下水,水质类型为HCO3- .SO42- Ca2+.N
28、a+型水根据铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定,在环境作用类别为化学侵蚀环境 及氯盐环境时,地下水对混凝土结构无侵蚀性。2.3 不良地质与特殊地质(1)岩溶:该段岩性主要为泥盆系上统宰格组白云质灰岩。该段路堑最大挖方约22m。地表覆土多为弱膨胀土,普遍厚度210m,局部土层较厚,达18m。路堤最大填方约4m。基底灰岩溶蚀破碎,充填性溶隙、溶洞较发育。该段路基范围内共有钻孔39个,其中溶洞孔7个,见洞率为18%。溶洞一般发育在18901917m,溶洞高度一般为02m,最大的是钻孔BDZ-105-27揭示,洞高8.7m。该段岩溶中等发育,岩溶形态主要为溶蚀破碎带、溶隙、充填溶洞及空溶洞。(2)顺层本
29、段路基从DK1042+216DK1042+940段为挖方段,线路中心最大挖方深度为28.2米,本段下覆地层为万寿山段(C1dw)泥岩夹砂岩、泥盆系上统宰格组(D3zg)灰岩、白云岩地层。线路左侧顺层,岩层走向与线路夹角为2°,岩层视倾角为1116°。万寿山段(C1dw)泥岩夹砂岩一般为呈全强风化,综合=16°。泥盆系上统宰格组(D3zg)灰岩、白云岩综合=22°。表2-1 地质情况表编号起始里程总长(m)工程地质及水文地质特征岩溶发育特征岩溶发育强度分级岩溶地面塌陷预测分析评定分数岩溶塌陷分区评价1DK1042+220DK1043+900680低中山地貌
30、区,为高原夷平面。该段以挖方为主。覆土为厚约4m的红黏土(膨胀土),路基面下伏基岩为灰岩。地下水主要为土层中孔隙水及基岩裂隙水、岩溶水。该段路基范围内共有钻孔39个,其中溶洞孔7个,见洞率为18%。溶洞一般发育在18901917m,溶洞高度一般为02m,最大的是钻孔BDZ-105-27揭示,洞高8.7m。强烈发育75易塌陷区1DK1042+900DK1043+049.86149.86低中山地貌区,为高原夷平面。该段以填方为主。覆土为厚约4m的红黏土(膨胀土),下伏基岩为灰岩。地下水主要为土层中孔隙水及基岩裂隙水、岩溶水。本路基段为坡地。该段钻至基岩钻孔共4孔,未能揭示有溶洞。强烈发育71易塌陷
31、区2.4 工程地质条件评价及工程措施意见该段沟槽中多分布210m坡洪积层红黏土,缓坡上多分布28、10余米的坡残积层红黏土。下伏基岩为白云质灰岩及泥岩,泥岩强风化层厚5-12m。不良地质为岩溶、顺层,特殊岩土为膨胀土。工程地质条件较差。工程措施建议:1)DK1042660DK1043+049段,堑坡上部为1018m厚的红粘土,或210m厚的粘土,下部为白云质灰岩强、弱风化层。建议在岩性层分界面处设边坡平台,坡面防护,作好堑坡、天沟排水工程。对于顺层地段应加强支护,放缓边坡。2)填方段基底多为厚812m的红粘土,应进行加固处理,除满足基床土范围内按规定要求外, 基底宜设碎石桩或CFG桩。3)施工
32、中加强对地下水侵蚀性的复查。弃土不得随意乱堆放,应堆放至指定地点,以免影响环境。4)岩土物理力学指标建议值表2-2 岩土物理学指标建议值 设计指标岩土名称及编号密度(g/cm3)凝聚力c(Kpa)内摩擦角(°)压缩模量固结系数渗透系数基底摩擦系数基本承载力0(Kpa)边坡率临时永久<4-2>松软土软塑1.851580.251001:1.251:1. 5<4-3>黏土(膨胀土)硬塑1.825100.301501:1.501:1. 75<6-3>红黏土(膨胀土)硬塑1.7525100.31501:1.501:1.75<6-4>粉质黏土硬塑1
33、.8530120.301601:1.001:1.25<6-6>角砾土松散2.0300.351801:1.251:1. 5<6-7>碎石土稍密2.1350.42501:1.001:1.25<48-2>泥岩夹煤线W42.025180.32001:1.001:1.25W32.2350.352501:0.751:1.00<48-3>砂岩夹泥岩W42.025180.32001:1.001:1.25W32.2450.44001:0.751:1.00<51-1>白云质灰岩W32.3450.454001:0.501:0.75W22.5650.6080
34、01:0.301:0.50第3章 路基本体设计3.1 主要技术标准3.1.1 线路技术标准主要技术标准:双线速度目标值为350km/h的无砟轨道。技术标准依照高速铁路设计规范(试行)(TB10621-2009)执行。3.1.2 路基设计主要技术标准(1)沉降控制标准无砟轨道地段所有土质地基均需进行工后沉降检算和分析,工后沉降应满足高速铁路设计规范(试行)第6.4.2条要求:一般不应超过扣件允许的沉降调高量15mm;沉降比较均匀并且调整轨面高程后的竖曲线半径满足式的要求时,允许的工后沉降为30mm。路基与桥梁、隧道或横向结构物分界处的差异沉降不应大于5mm,过渡段沉降造成的路基与桥梁或隧道的折角
35、不应大于1/1000,否则应进行地基加固处理。无砟轨道路堤填筑后,对路基沉降进行系统的观测与分析评估,在路基填筑完成或施加预压荷载后应有618个月的观测和调整期,分析评估沉降稳定满足设计要求后方可铺设无砟轨道。(2)稳定安全系数控制标准在系统分析地基土(含路堤、路堑各种地基条件)成因类型、分布范围、埋藏规律、分层厚度及分层物理力学指标的基础上,结合路基设计参数及工程类型分布进行稳定检算及沉降分析,其稳定安全系数按施工期不小于1.15、运营期不小于1.3分别确定,并满足地震区有关要求。3.2 路基面宽度及形状3.2.1 路基面宽度区间直线地段双线路基面宽度路堤、路堑均为13.6m,单线路堤、路堑
36、均为8.6m,见路表3-1。无砟轨道曲线地段路基面一般不加宽。不同速度目标值路基连接处设置不小于10m的过渡段,使不同的几何尺寸在过渡段内逐渐变化。 路表3-1 区间路基面宽度 (m) 列车设计行车速度线别路堤 (m)路堑(m)线间距(m)350km/h无砟轨道新建双线13.613.65.0新建单线8.68.6注:a、新建双线路基两侧路肩范围内设综合电缆槽(通信、信号、电力电缆槽三槽合一);接触网支柱基础内侧距轨道中心距离为 3.0m。 b、当轨道结构和接触网立柱等设施的设置有特殊要求时,根据具体情况计算确定。3.2.2 路基面形状区间正线无砟轨道地段路基面形状为梯形,轨道混凝土支承层基础下为
37、水平面,支撑层边缘以外设向两侧的4% 的横向排水坡,并设置10cm厚的细石混凝土封闭层,封闭层添加纤维材料和防渗剂。路基基床底层顶面、基床以下路基面自中心向两侧设4%的横向排水坡。路堑一般采用路堤式路堑,其中膨胀土路堑路堤高度为基床底层换填深度。3.3 基床设计3.3.1 基床组成(1)基床组成基床由表层与底层组成,表层厚0.4m,底层厚2.3m,总厚度为2.7m。3.3.2 基床表层填料及压实标准基床表层填料为级配碎石(或级配碎石掺水泥),填筑厚度一般0.4m。路堤基床表层与底层填料之间应满足D15<4d85的要求,当不能满足此项要求时,在基床底层表面铺设一层复合土工膜加固。基床表层级
38、配碎石的材质和级配应符合高速铁路设计规范(试行)第6.3.2条规定,基床表层压实标准见路表3-2。路表3-2 基床表层的材料组成及压实标准表 填 料厚度 (m)压实标准备注地基系数K30(MPa/m)动态变形模量Evd(MPa)压实系数K级配碎石0.40190550.97注: 无砟轨道可采用K30或Ev2。当采用Ev2时,其控制标准为Ev2120 MPa且 Ev2/Ev12.3。3.3.3 基床底层填料及压实标准路堤地段基床底层填料为A、B组填料;路堑地段基床底层为弱风化硬质岩时,可不予换填,基床底层为全(强)风化硬质岩、软质岩或土层,且地基Ps<1.5MPa或0<0.18MPa时
39、,应挖除换填A、B组填料或改良土。基床底层压实标准见路表3-3。路表3-3 路基基床底层材料组成及压实标准 填 料厚度(m)压实标准化学改良土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土A、B组填料或改良土2.3地基系数K30(MPa/m)130150动态变形模量Evd(MPa)4040压实系数K0.950.950.957d饱和无侧限抗压强度(kPa)350注. 无砟轨道可采用K30或Ev2。当采用Ev2时,其控制标准为Ev280 MPa且 Ev2/Ev12.5。3.3.4 路堑基床底层处理路堑地段基床底层土质不满足Ps1.5MPa、。0.18MPa时,应挖除换填或采用地基处理措施。当满足Ps及。、但不满足A
40、、B组填料要求时,换填1.02.3m厚度的A、B组填料或改良土;地下水不发育时可换填改良土,地下水发育时可换填A、B组填料并设置纵向排水盲沟,具体换填原则如下:基床底层为一般粘土、膨胀土、软质岩全风化层时,基床底层进行换填处理,换填厚度2.3m。基床底层为软质岩强风化层时,基床底层换填1.5m;为软质岩弱风化层、砂性土、碎石类土时,换填1.0m。对个别性质很差的软质岩,如碳质页岩,基床底层2.3m范围全部换填。硬质岩路堑基床底层,应根据风化程度及风化后岩层性质和承载力确定,弱风化硬质岩时,可不予换填,当材质不满足要求时,参照软质岩办理。路堑均设计成路堤式路堑形式,一般情况路堤式路堑中心堤高不小
41、于0.4m,基床表层底面露出侧沟顶并采用隔水措施,换填底面做成4%排水横坡;膨胀土地段采用全路堤式路堑形式,基床底层底面露出侧沟顶,换填底面做成4%排水横坡,铺设复合防排水板。当线路通过谷地、低洼地段等地下水较发育地段时,根据排除地下水的需要,在基床底层换填底部铺设复合防排水板,两侧侧沟底部设纵向盲沟。3.4 路堤设计3.4.1 路堤边坡型式及坡率采用梯形断面,一般地基条件良好地段,路堤边坡高度及坡率应按路规第7.4条规定办理,详见路表3-4。路堤边坡高度一般不宜超过10m,特殊路堤边坡高度不大于6m,超过的应考虑与桥作技术经济比较。浸水路堤地段边坡原则上放缓一级。位于高烈度地震区地基条件良好
42、地段,边坡坡率应按路规规定放缓一级或采用土工格栅等措施加固边坡,并按铁路工程抗震设计规范(GB50111-2006(2009年版))要求进行稳定检算,考虑地震力时稳定安全系数取值:安全系数K值不应小于1.15m。路表3-4 路堤边坡坡度表 填料种类边坡高度(m)边坡坡度备注一般细粒土、易风化软块 石、改良土081:1.5超过8m时,于8m处设边坡平台,平台宽2m8121:1.75碎石土、卵石土、不易风化的软块石土、粗粒土(细砂、粉砂、粘砂除外)081:1.5超过8m时,于8m处设边坡平台,平台宽2m8151:1.75不易风化的硬块石土081:1.5超过8m时,于8m处设边坡平台,宽2m8121
43、:1.753.4.2 填料设计(填料类型及压实标准)(1)路基基床以下部分填料及压实标准正线无砟轨道路堤基床以下填料采用A、B组填料和C组碎石、砾石类及改良土填料,压实标准见路表3-5。地震动峰值加速度大于或等于0.1g地段,路堤填料应选用抗震稳定性较好的不易风化的块石土作填料。路表3-5 基床以下路堤填料及压实标准 填 料压实标准化学改良土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土A、B组填料和C组碎石、砾石类及改良土填料地基系数K30(MPa/m)110130压实系数K0.920.920.927d饱和无侧限抗压强度(kPa)250注. 无砟轨道可采用K30或Ev2。当采用Ev2时,其控制标准为Ev245
44、 MPa且 Ev2/Ev12.6。(2)填料设计路基基床底层选用A、B组填料;基床以下填料优先选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料。沪昆客专长沙至昆明段(玉屏至昆明)土石方存在填挖分布不均衡和可用填料分布不均衡。平坝安顺、曲靖段利用路堑及隧道弃碴作填料后仍缺少大量填料,所缺土源由沿线分布的取土场集中取土提供,并对取弃土场进行必要的防护和绿化。路基各部位所采用的填料必须符合不同等级的线路对应的不同路基部位所要求的填料材质要求以及压实标准要求。采用路堑或隧道弃碴中的块石、碎石、砾石类填料,但必须满足颗粒粒度及级配要求,最大粒径,基床底层应小于6cm,基床以下应小于7.5cm。浸水地段以及填高大于
45、8m地段的路基,所采用的填料不仅要满足上述要求,还应满足路表3-6的要求。路表3-6 浸水地段或高路堤路基填料要求表 路堤填高H(m)场地条件应采用的填料附 注H8水塘或常年浸水地段采用不易风化的硬块石、渗水性好的砂卵砾石土A组填料,细粒含量小于5%。粗颗粒的单轴饱和抗压强度Rc30MPa,且不易风化,不易软化。并满足浸水路基及高路堤的设计要求。不浸水不易风化的碎石土A组填料。粗颗粒的单轴饱和抗压强度Rc15MPa,且不易风化,不易软化。并满足高路堤的设计要求。A、B组填料3H8水塘或常年浸水地段采用不易风化的碎石土A组填料,细粒含量小于5%。粗颗粒的单轴饱和抗压强度Rc15MPa,且不易风化,不易软化。并满足浸水路基的设计要求。采用碎石土、砂卵砾石土A组填料,细粒含量小于5%。季节性浸水地段采用不易风化的硬质岩碎石土A组填料,细粒含量小于10%。采用碎石土、砂卵砾石土A组填料,细粒含量小于10%。1.5H3采用级配砂砾石、级配碎石,细粒含量小于2%。加强防排水处理在全面填筑开始前,应进行不同填料现场填筑试验,确定填筑工艺、参数及质量控制措施等。(3)填筑压实无砟轨道地段区
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