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文档简介
高速铁路路基工程01铁路路基的技术标准02路基设备03路基坡面防护04挡土墙05路基病害及其防治主要内容:101铁路路基的技术标准第一节路基的组成一、路基的作用和要求
(一)路基的功用
路基是轨道的基础,是线路的重要组成部分。其主要作用是:(1)直接承受轨道的重量;
(2)承受机车、车辆及其荷载的压力和冲击力的作用。第一节路基的组成(二)路基的要求
为使路基经常不断地发挥它的作用,保证铁路畅通无阻,为此对于路基必须满足如下要求:
1.路基顶面应平整,其标高和平面位置和路肩标高应与线路平、纵断面的设计规定相符,其宽度应和线路轨道的辅设、养护技术条件相适应,在其上方应有一个和铁路建筑接近限界的要求与规定相符的空间。
2.路基的各个组成部分应有足够的强度稳定性,不能因自重、列车和轨道的重量,以及雨、水、冰、雪、风砂、泥石流等自然因素的作用,而出现影响列车正常运行的变形。
3.路基的构造应经济合理,其形状和尺寸应满足上述要求,并力求工程量最小、造价最低、原材料最省和少占农田,还要体现新技术的应用,确保按时竣工通车和满足铁路远期扩建的要求。二、路基构造
路基主要包括下面几个部分。
(一)路基本体
路基本体包括用天然土、石所填筑的路堤和在天然地层中挖出的路堑,其轮廓及各部分名称如图所示。它直接支承轨道,承受通过轨道的列车荷载,是路基的主体。第一节路基的组成第一节路基的组成路基本体根据地质条件和填筑材料的不同,又可分路堤、路堑、半路堤、半路堑、半堤半堑、不填不挖路基六种基本形式,如图所示。第一节路基的组成(二)路基排水设备
排水设备可分为以下两大类:
1.地面排水设备:用来将有可能停滞在路基范围以内的地面水迅速排除到路基以外,并防止路基以外的地面水流入路基范围,以免下渗浸湿路基土体或形成漫流冲刷路基边坡,如侧沟、排水沟、天沟等。
2.地下排水设备:根据水文和地质条件修筑于地面以下一定深度,用来截断、疏干、引出地下水或降低地下水位,以使路基及边坡保持干燥状态,提高土的稳固能力,如排水槽、渗水暗沟、渗井等。(三)路基防护与加固设备
路基防护与加固设备根据用途不同可以分为以下4类:
1.坡面防护设备:用来防护易受自然作用破坏而出现坡面变形的土质边坡,如铺草皮、喷浆、抹面、捶面、护墙、护坡以及为防护崩塌落石而修建的拦截和遮挡建筑物,如明洞、棚洞。
2.冲刷防护设备:用来防护水流或波浪对路基的冲刷和淘刷,如铺草皮、抛石、石笼、圬工护坡、挡土墙、顺坝、挑水坝等。
3.支撑加固设备:用来支撑加固路基本体,以保证其稳固性,如挡土墙、支挡墙、支柱等。
4.防沙、防雪设施:用来防止风沙、风雪流掩埋路基,如各种栅栏、防护林等。第一节路基的组成(二)路肩标高
应保证在洪水期间不致被淹而影响行车,以及在地下水或地面积水达到最高水位时,不致因洪水上升到基床,使土的含水量增加而减低基础的强度和承载力或者发生冻胀,翻浆冒泥病害。第二节铁路路基的技术标准二、路基面的形状和宽度
(一)路基面的形状
路基面是指路基表面包括铺设轨道的部分。路基面与坡面的交线,称为路基面边缘(或叫路肩边缘)。路基面的形状分为有路拱和无路拱两种。第二节铁路路基的技术标准路拱的形状有梯形和三角形两种,我国《铁路路基规范》规定:
1.单线路基的路拱横断面应做成梯形,上2.1m,高0.15m,底边等于路基面宽度。曲
线加宽时,路拱上宽保持不变。
2.一次修筑双线路基的路拱横断面应做成三角形,高0.2m,底边等于路基宽度,曲线加宽时,仍保持三角形。第二节铁路路基的技术标准(二)路基面的宽度
路基面宽度等于道床坡脚间所占用的路基宽度再加上两侧路肩的宽度,如图所示。
路基面宽度B=2C+A+2m(H+h)
式中:
C———路肩宽度;
m———道床边坡率;
H———道床厚度;
h———轨枕埋入道床的深度
A———道床顶面宽度。第二节铁路路基的技术标准三、路基边坡
(一)路堤边坡
路堤边坡的坡度是决定路堤稳定性的主要因素之一。因而,必须以保证土体稳定为前题,根据填料的物理力学性质、边坡高度和基底的工程地质条件等合理确定。第二节铁路路基的技术标准第二节铁路路基的技术标准第二节铁路路基的技术标准(二)路堑边坡选择路堑边坡坡度时,应结合边坡形式一并考虑。路堑边坡形式如图所示,主要有以下4种。第二节铁路路基的技术标准《铁路工程技术规范》102路基设备第二章
路基设备路基设备是路基的组成部分,是为确保路基本体的稳固性而采用的必要的经济理的附属工程。包括排水设备、防护和加固设备三大类。第二章
路基设备1.排水设备排水设备:分为地面排水设备和地下排水设备两种。(1)地面排水设备地面排水设备用以拦截地面径流。汇集路基范围内的雨水并使其畅通地流向天然排水沟谷,以防止地面水对路基的侵蚀、冲刷而影响其良好状态。地面排水设备主要有:排水沟、侧沟、天沟、截水沟、矩形水槽、跌水和急流槽。第二章
路基设备1--排水沟;2—侧沟;3—截水沟;4—天沟;5—吊沟(急流槽形式);6—吊沟(跌水形式);7—挡水墙第二章
路基设备(1)地下排水设备用以拦截、疏导地下水和降低地下水位,以改善地基土和路基边坡的工作条件,防止和避免地下水对地基和路基体的有害影响。(2)常用的地下排水设备有:明沟与槽沟、边坡渗沟、支撑渗沟、截水渗沟与引水渗沟、渗水隧洞、平孔排水等。第二章
路基设备2.防护设备路基防护设备:用以防止和消弱风霜雨雪及流水冲刷等各种自然因素对路基体造成的直接和间接的有害影响。常用的防护设备有坡面防护设备和冲刷防护设备。第二章
路基设备3.加固设备路基加固设备是用以加固路基本体或地基的工程设施,是提高路基稳定的一种有效措施。常用的路基加固设备包括挡土墙、抗滑桩及其他加固措施。103路基坡面防护第三章路基坡面防护第一节路基坡面病害常见的坡面病害主要有以下类型:1.边坡溜坍2.边坡坍塌3.风化剥落4.坡面冲刷第三章路基坡面防护第二节常用坡面防护类型一、种草
种草是一种施工简单,造价低廉和有效的坡面防护措施。草能覆盖表土,防止雨水和地面水的冲刷,调节土的湿度,防止裂缝产生,固接土壤,防止坡面风化剥落,从而加强路基的稳定性。种草适用于雨量较多、草籽容易生长,边坡较缓(缓于1∶1.25)且不高的土质路堑和路堤边坡,但经常或长期浸水的边坡,由于草籽易被冲走,不宜采用。第三章路基坡面防护二、铺草皮
铺草皮作为坡面防护,其作用和种草防护相同,但效果更好,而且可用于较高、较陡的边坡。第三章路基坡面防护三、植树
植树也是坡面防护中施工简单、经济有效的方法之一,其主要作用是加固边坡,防止冲刷。植树可与种草、铺草皮配合使用,使坡面上形成一个良好的覆盖层。第三章路基坡面防护四、抹面
抹面是将灰浆均匀地摊在坡面上,经压实、提浆、抹光后形成的一种防护层,适用于各种易风化(如泥岩、页岩、千枚岩、泥质板岩等),但尚未严重风化的软岩层边坡,以防止其风化剥落。第三章路基坡面防护五、捶面
捶面防护是将捶面材料按比例混合后,分层铺于立在坡面上的模板内进行捶实,再经捉浆,抹光后形成的一种坡面防护层,适用于比较干燥的易受冲刷的土质边坡和易风化剥落的岩石边坡,其坡度不宜陡于1:1.5。第三章路基坡面防护六、灌浆勾缝
灌浆是将较稀的水泥砂浆或混凝土灌注进较坚硬的,裂缝较大较深的岩石路堑边坡,借助灰浆或混凝土的黏聚力把裂开的岩石黏结成一个整体。第三章路基坡面防护七、干砌片石护坡
当较缓的(不陡于1:1.25)土质及土夹石边坡坡面受地面水冲刷产生冲沟、流泥,或坡面经常有少量地下水渗出而产生小型溜坍等病害时,可采用干砌片石护坡。此种护坡也常用于土质路堑边坡下部的局部嵌补。第三章路基坡面防护八、浆砌片石护坡
在缓于1∶1的各类岩石和土质边坡上,因风化剥落,地面水冲刷而发生流泥、冲沟以及表层溜坍等病害时,如当地石料来源充足,可采用浆砌片石护坡。104挡土墙第四章挡土墙挡土墙是支挡建筑物,常用于高路堤、深路堑、陡坡和不良地段,用以支撑和加固边坡、土体,防止滑坡,河流冲刷等病害。一、挡土墙的基本类型二、重力式挡土墙的构造
三、浸水挡土墙和抗滑挡土墙一、挡土墙的基本类型1.路堑挡土墙:用以支撑路堑边坡。
2.路肩挡土墙:用以支撑路堤边坡,墙顶和路肩齐平。
3.路堤挡土墙:用于支撑路堤边坡,墙顶以上一定填土高度。一、挡土墙的基本类型按照其结构形式,挡土墙可分为以下4种基本类型:
1.重力式。2.薄壁式。3.柱板式。4.新型支挡结构。一、挡土墙的基本类型1.重力式
重力式挡土墙主要分为一般重力式(简称重力式)和衡重重力式(简称衡重力)两种。重力式挡土墙主要依靠墙身自重平衡土压力的作用,保持墙身的稳定,由于其形式简单,取材容易,施工简便,因而得到了普遍应用。衡重式挡土墙由上墙和下墙组成,上、下墙背之间有衡重台,衡重台上的部分填土重量和墙身共同作用,保持墙身稳定。一、挡土墙的基本类型2.薄壁式在缺乏石料的地区,可采用薄壁式钢筋混凝土结构。一、挡土墙的基本类型3.柱板式柱板式挡土墙如图所示,由深埋的桩柱和挡板组成,依靠挡土墙构件的强度支撑土体,适用于土压力较大、地基较差,因而要求基础深埋的地段。一、挡土墙的基本类型4.新型支挡结构如垛式、填腹式挡土墙等,其中尤以锚杆挡土墙近年来发展十分迅速。二、重力式挡土墙的构造重力式挡土墙的墙胸坡度一般采用1:0.20~1:0.35,其墙背有仰斜、俯斜和垂直3种形式。三、浸水挡土墙和抗滑挡土墙浸水挡土墙通常采用重力式或衡重式,用M10浆砌片石或C15混凝土砌筑,严寒地区混凝土应提高到C20。石料应选用具有一定耐水能力的硬质岩石,在有强烈流冰、流木或有大量滚石的水流中,还应用坚硬石料或混凝土镶面。三、浸水挡土墙和抗滑挡土墙
抗滑挡土墙常采用体积较大的重力式类型,如图所示。由于滑坡的推力较大,力的作用点较高,具有如下结构上的特点:1.抗滑挡土墙的外形宽大,胸坡较缓;2.墙后常设宽1~2m的衡重台或卸荷平台,以节省圬工;3.挡土墙的高度应考虑土体由墙顶滑出的可能;4.基础埋置深度应通过计算确定。105路基病害及其防治一、基床变形的类型及其特征
路基上部受列车动力和水文、气候变化影响较大的一层叫做基床。它的厚度随线路结构、运输条件和地质、水文、气候条件的不同而有差别。在我国现有轨道结构和运输条件下,列车荷载的有效影响深度约达路基面下1m左右,其上部50cm较为显著。水、温度变化影响的深度,南方一般不超过1m,东北可达3m左右。因此,可以认基床的概略范围约为路基上部1~3m,在某些特殊情况下,可能超出这一数值。在《铁路工程技术规范》中,按路基面以
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