铁路路基资料ppt课件.ppt

路基工程本讲主要讲述路基工程组成、性质和特点以及路基横断面。路基构造 l铁道线路是由路基、桥梁、涵洞、隧道和路基、桥梁、涵洞、隧道和轨道等组成轨道等组成的一个整体工程结构，它是列车运行的基础。l路基形式路基形式:路基形路基形式式路堤路堤路堑路堑半路堤半路堤半路堑半路堑半堤半堑半堤半堑不填不挖不填不挖 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路基工程主要由三部分建筑物构成： 路基本体 路基防护和加固建筑物 路基排水设备。一、路基工程组成一、路基工程组成 1:1.751.21.41:m0.41:11.41：m1.31.30.55.013.81:1.750.51.21.41：m1:1.751:1.751:m1.31.31.20.55.013.81.20.51.43.13.10.41:10.612m12m基 床 底 层路 堤 本 体防护栅栏防护栅栏表 层基 床4%4%4%4%4%电缆槽接触网支柱接触网支柱电缆槽电缆槽4%4%0.353.13.11 1、路基本体、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。2 2、路基防护和加固建筑物、路基防护和加固建筑物 路基防护和加固建筑物均属路基的附属建筑物。例如：挡土墙、护坡等。3 3、路基排水设施、路基排水设施 排水设施也属路基的附属建筑物。例如：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。 对所有这些路基工程建筑物如何正确合理地对所有这些路基工程建筑物如何正确合理地进行设计和施工是路基工程工作的基本内容。进行设计和施工是路基工程工作的基本内容。 在这里，还应该掌握以下几个概念：在这里，还应该掌握以下几个概念： 路基面路基面 路肩路肩 路肩高程路肩高程 路基基床路基基床 地基地基 边坡坡度边坡坡度 路基边坡路基边坡1 1）路基面）路基面 在顶面上铺设轨道的面称为路基面。在顶面上铺设轨道的面称为路基面。 2）路）路 肩肩 路基面上未被道碴覆盖的部分。路基面上未被道碴覆盖的部分。(a) 路堤路堤横断面(b)路堑横断面3） 路肩高程路肩高程l 路肩高程应保证路基不致被洪水淹路肩高程应保证路基不致被洪水淹没，也不致在地下水最高水位时因毛细没，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水上升至路基面而产生冻胀或翻浆冒泥等病害。等病害。因此，对路基高程有一个最小值要求。因此，对路基高程有一个最小值要求。 路肩最小高程 规范规定，路肩的最小高程应比设计洪水频率的水规范规定，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，再加位连同波浪侵袭高和壅水现象）在内，再加 0.5m 0.5m 富富余量。余量。4）路基基床）路基基床l铁路路基面以下受列车动荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围称为路基基床，一般为路基面往下约1.2m的厚度。5) 地基地基 (1)路堤地基是指天然地面下的路堤基底。 (2)路堑地基是指基床面以下的地层。6) 路基边坡路基边坡 路基面与原地面间斜平面称为路基边坡。路基边坡又分为路堤边坡和路堑边坡。7) 边坡坡度边坡坡度 以边坡上两点间的垂直距离和水平距离之比1：m表示。路堑边坡1.路基主要由松散的土(石)材料所构成。 路基或者直接以土(石)作建筑材料(例如路堤)；或者直接建造在地层上(例如路堑、支挡建筑物等)。2.2.路基完全暴露在大自然之中。路基完全暴露在大自然之中。 路基处在各种复杂的、路基处在各种复杂的、变化的自然条件之中，例变化的自然条件之中，例如：地质、水、降雨、气如：地质、水、降雨、气候、地震等条件，因而它候、地震等条件，因而它时刻受到这些自然条件的时刻受到这些自然条件的侵袭和破坏。侵袭和破坏。 又由于路基材料是土（石）松散体，所以路基本身的强度和稳定性也是常常变化的。3.路基同时受轨道静荷载和列车动荷载的作用。 三、路基横断面三、路基横断面1、路基横断面的形式 路基横断面路基横断面是指垂直于线路中心线截取的断面。路基横断面的基本形式路基横断面的基本形式有六种： 路堤、路堤、 路堑、路堑、 半路堤、半路堤、 半路堑、半堤半堑、不填不挖半路堑、半堤半堑、不填不挖横断面横断面位置位置线路线路中心线中心线4%2、 路 拱 1 1）路拱的作用与形状）路拱的作用与形状 水的危害是造成路基病害的重要原因，保证良好的排水条件是路基设计的重要原则。因此，当路堤或路堑的土质为非渗水性土时，路基面不是作成水平形状，而是作成有路基面不是作成水平形状，而是作成有横向排水坡的拱状横向排水坡的拱状，称为路拱路拱。 路基面可设成水平的条件：路基面可设成水平的条件：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，因填料具有良好的渗水性能，降雨时短暂的湿润对强度影响不大，故路基面不需设成路拱而作成水平状即可。 路基面的形状路基面的形状：视路基材料是否为渗水材料而分为有路拱和无路拱两种。路拱的形状为三角形三角形。曲线加宽时，仅将路拱外侧坡度放缓。2 2）有路拱和无路拱地段的连接）有路拱和无路拱地段的连接 由于石质或其它渗水材料的路基面不设路拱，而且所需的道床厚度比普通土质路基小，因此当有路拱和无路拱两类地段相连接时，无路拱无路拱地段的路肩实际高程地段的路肩实际高程应高出有路拱地段的路肩有路拱地段的路肩，这样，才能保持轨顶高程一致，如下图所示。 抬高的尺寸抬高的尺寸等于路拱高度加道床厚度的减少路拱高度加道床厚度的减少值。值。路肩抬高后，在与有路拱一端的土质路基连接处应向土质路基方向用渗水土作顺坡，顺顺坡的长度一般不小于坡的长度一般不小于 10m 10m 。 3、路基面的宽度1 1）宽度标准）宽度标准 路基面的宽度等于道床覆盖的宽度加上两侧路肩的宽度之和。 路堤横断面2 2）曲线加宽）曲线加宽 曲线地段外轨需设置超高。外轨超高是借加厚外轨一侧枕下道碴的厚度来实现的。由于道碴加厚，道床坡脚外移，因而曲线外侧路基宽度亦应随超高的不同而相应加宽，才能保证路肩所需的宽度标准。4 路基横断面的标准设计 1 1）常见的路基标准横断面）常见的路基标准横断面 路基横断面最基本的两种形式是路堤横断面和路堑横断面。其中：路堤横断面路堤横断面主要由路基顶面路基顶面、边坡边坡、护道护道、取取土坑土坑或排水沟排水沟组成。路堑横断面路堑横断面则由路基顶面路基顶面、侧沟侧沟、路堑边坡、路堑边坡、弃土堆、天沟、用地界弃土堆、天沟、用地界等组成。 常见的断面形式有以下几种：(1) (1) 路堤标准横断面路堤标准横断面i) 边坡高度不大于边坡高度不大于8米。两侧有取土坑的普通土质路堤。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) 当填方高度大于当填方高度大于 8 米而不小于米而不小于 20 米时，采米时，采用上陡下缓的变坡形式用上陡下缓的变坡形式。路堤标准横断面2iii) 地面横坡大于地面横坡大于 1 : 5 而小于而小于 1 : 2.5 的斜坡的斜坡上的路堤横断面上的路堤横断面。 路堤标准横断面（地面横坡大）路堤标准横断面（地面横坡大）(2)(2)路堑标准横断面路堑标准横断面i) 常见的粘性土路堑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。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。沟堵塞、方便养护维修。 ii) 设有侧沟平台的路堑断面 这种情况不需设置侧沟。这种情况不需设置侧沟。 iii) 碎石类、砾石类及粗纱、中沙土的路堑断面碎石类、砾石类及粗纱、中沙土的路堑断面边坡陡，开挖面较小。边坡陡，开挖面较小。 )不易风化的岩石路堑断面1.1.路基本体路基本体 2.2.路基防护和加固建筑物路基防护和加固建筑物3.3.路基排水设备。路基排水设备。路基面、路基基床、路肩、路肩高程、地基、边路基面、路基基床、路肩、路肩高程、地基、边坡坡度、路基边坡坡坡度、路基边坡1.1.路基主要由松散的土路基主要由松散的土( (石石) )材料所构成。材料所构成。2.2.路基完全暴露在大自然之中。路基完全暴露在大自然之中。 3.3.路基同时受轨道静荷载和列车动荷载的作用。路基同时受轨道静荷载和列车动荷载的作用。常见的路基常见的路基标准横断面标准横断面1.1.路基横断面的基本形式路基横断面的基本形式有六种：有六种：路堤、路堑、路堤、路堑、 半路堤、半路堑、半堤半堑、不填不挖半路堤、半路堑、半堤半堑、不填不挖2.2.路堤横断面路堤横断面主要由主要由路基顶面路基顶面、边坡边坡、护道护道、取取土坑土坑或或排水沟排水沟组成。组成。3.3.路堑横断面路堑横断面则由则由路基顶面路基顶面、侧沟侧沟、路堑边坡、路堑边坡、弃土堆、天沟、用地界弃土堆、天沟、用地界等组成。等组成。一、基底处理(P36)(1) 填料根据性质及适应性归纳为渗水土渗水土非渗水土非渗水土非渗水土非渗水土渗水土渗水土垫层垫层中砂、中砂、 粗粗砂、砾石砂、砾石非渗水土非渗水土大卵石大卵石或块石或块石渗水土渗水土非渗水土非渗水土(1) 基床以下部位填料的压实度标准-不同的填料采用不同的控制指标。见表3-3-1(2) 施工控制含水量的范围，应根据填料的性质，要求的压实度和机械压实能力综合确定。(3) 路堤边坡高度大于20米时，应根据填料、边坡高度等加宽路基面，其每侧加宽b.(详见P38公式)4 . 3 . 8 - 1图1 : 1横 向 排 水 管1 : 1 . 5台 尾 过 渡 段 路 堤 设 置 方 式 图 - 断 面 图1 : 11 : 1 . 5横 向 排 水 管渗 水 板过 渡 段3 5 ml1 : 2基 床 表 层基 床 底 层1.1.填方桥台（无碴轨道）填方桥台（无碴轨道） 过渡段总长度不小于4倍桥台后路堤高度，且不得小于20m。过渡段范围内的基床表层级配碎石掺35%水泥。(一)、路基与桥台过渡段2.2.挖方桥台挖方桥台（无碴轨道）（无碴轨道）桥台台尾路基为软质岩、强风化的硬质岩及土质路堑时，桥路过渡段采用混凝土与级配碎石过渡，长度不小于20m。在过渡段以外20m范围内的基床表层级配碎石掺35%水泥。桥台台尾路基为硬质岩路堑时，桥台基坑采取混凝土回填。（一）路基与桥台过渡段 当涵洞顶部至路基面的高度h2.0m时，应在涵洞侧面设置水泥稳定级配碎石（掺35%水泥）过渡段，过渡段范围内的基床表层级配碎石掺35%水泥。（无碴轨道）（无碴轨道） 当涵洞顶部至路基面的高度0.7mh2.0m时，参照填方桥路过渡段方式，采用两次过渡方案，在涵洞顶面及两侧设置正梯形的水泥稳定级配碎石（掺35%水泥）过渡段，再延伸设置一段倒梯形过渡段，采用A、B组填料，如下图所示。 过渡段总长度不小于4倍路堤高度，且不得小于20m。（无碴轨道）（无碴轨道） 当不得不用非渗水性填料时，则必须加强压实和排水措施，使其达到不低于最佳含水量密实度的90，并严禁在雨天填筑。l (7) 涵洞缺口筑前，应先在其两侧及顶部铺设20cm厚黏性土作保护层；填筑时应遵循两侧同时水平分层施下的程序。(8) 桥涵缺口填筑高度在12m以下时，因受施工应力影响较大，要制定合理的填筑工艺。尤其足在拱涵两侧填筑时，应采取加内支撑和拱顶预压的措施，以免拱圈开裂。 路堤填土的沉降路堤填土的沉降 + 地基的沉降地基的沉降00.20.40.60.811.21.41.61.8202004006008001000时间（天）沉降比（）秦沈线路堤堤身沉降实测资料秦沈线路堤堤身沉降实测资料 路堤的沉降量取决于路堤的高度路堤的沉降量取决于路堤的高度与填料的性质。与填料的性质。 以往的实测表明，堤身的沉降量是路堤高度的0.31.0%。稳定时间大多在1年左右。由于秦沈线的填料好、压实度高，基床的沉降比在0.2h以下，路堤本体在1h以下。因此路堤填土沉降对一般路堤不存在问题，但对无碴规定就不能小视。 在软土地基上填筑路堤一般存在以下三方面的问题：在软土地基上填筑路堤一般存在以下三方面的问题：1沉降量大沉降量大 经验表明，经验表明，5 56m6m的填土，沉降量约是层厚的填土，沉降量约是层厚5 51010，在深圳地区可达在深圳地区可达151520202强度低，施工期间存在滑动破坏的可能性，影响强度低，施工期间存在滑动破坏的可能性，影响填筑速度。填筑速度。3沉降速率缓慢，需要很长时间才能稳定。沉降速率缓慢，需要很长时间才能稳定。 因此，在软土地基上填筑路堤一般都需要对地基因此，在软土地基上填筑路堤一般都需要对地基进行处理，对高速客运专线而言，软基处理更是必不进行处理，对高速客运专线而言，软基处理更是必不可少的。可少的。l ：填土区填土区段段检验签检验签证证准备阶段准备阶段施工准施工准备备基底处基底处理理填土区段整平区段压实区段检测区段分层填分层填筑筑摊铺平摊铺平整整洒水晾洒水晾晒晒碾压夯碾压夯实实施工阶段施工阶段整修验收阶段整修验收阶段基底处理处理措施：1.清除草皮 2.基底挖台阶 3.基底排水疏干路堤填料填料分为五组，A组：优质填料； B组：良好填料；C组：一般填料；D组：不宜使用差质填料；E组：严禁使用的填料，包括有机土。压实标准根据不同的填料分别采用不同的控制指标(三种指标，P37)。桥涵缺口路堤填筑填筑要求、填筑注意事项路基填土压实工艺三阶段、四区段、八流程 马口段开挖横洞分段开挖 1）复查施工组织设计，核实调整土石方调运计划； 2）对施工现场按有关规定进行清理，检查坡顶、坡面，对危险面、裂缝其他不稳定情况必须妥善处理； 3）进行施工复训，以桩志标明各部位轮廓； 4）施工路堑排水系统。 1）路堑施工应先做好用于堑顶截、排水，并经常检查防止渗漏。堑顶为土质或含有软弱夹 层的岩石时，天沟应及时铺砌或采取其他防渗措施；2）开挖区应保持排水系统通畅。临时排水设施宜与永久性排水设施相结合，并与原 有排水系统相适应；3）排出的水不得损害路基及附近建筑物地基、道路和农田。3、开挖应从上至下进行严禁掏底开挖。对不稳定的土质路堑边坡应分层加固。开挖和边坡加固有特别要求时，则应按设汁要求办理。4、在岩石的走向、倾斜不利于边坡稳定及施工安全的地段，应顺层开挖，并采取减弱施工振动的措施；在设有挡土墙的上述地段，应采取短开挖或马口开挖、并设临时支护等措施。5、软石和强风化岩石宜采用机械开挖，边坡高度大于20m的坚硬岩石可采用光面、深孔、预裂焊破开挖，严禁采用洞室爆破。爆破后应达到边坡和堑顶夫子山体稳定，基床和边坡平顺，不破碎、不松动；凸凹不平处应用浆砌片石补齐。 1）标出边桩连接线，经常检查边坡开挖坡度； 2）坡面应平顺，无明显凹凸，无危面、浮土、碴堆、杂物； 3）需设防护的边坡，应按设计及时防护，当不能紧跟开挖防护时，应预留一定厚度的保护层。开挖时不得损坏边坡坡脚，必须保证侧沟和侧沟平台完整；如有损坏，应用混凝土或浆砌片石补齐。 1）设计边坡、基床的土石种类或岩层构造与实际明显不符时； 2）因自然灾害危及堑底或边坡稳定时； 3）采用新的或特殊的施工方法，需改变边坡坡度时； 4）需增没或改变支挡、防护结构及排水设施时。 P41P42路基路基排水排水地面排水地下排水排水排水措施措施排泄拦截地表水疏干地表水降底地下水 P42 (1) 排水沟 (2) 侧沟 (3) 天沟与截水沟 (4) 矩形水槽 (5) 跌水、急流槽、缓流井种草铺草皮植树干砌片石护坡浆砌片石护坡浆砌片石骨架护坡实体护墙孔窗式护墙拱式护墙等截面变截面植物防护植物防护砌石砌石护坡护坡 1. 草皮防护 2. 抛石(或堆石)护坡 3. 干砌片石防护 4. 浆砌片石防护 1. 石料的质量、规格要求 2. 砂浆 3. 片石挡土墙 4. 干砌片石 5. 砌体质量检查1. 重力式挡土墙2. 短卸荷板式挡土墙3. 悬臂式和扶臂式挡土墙4. 锚杆挡土墙5. 锚碇板挡土墙6. 加筋挡土墙7. 土钉墙8. 搞滑桩9. 桩板式挡土墙10. 预应力锚索(1)在岩体破碎、土质松软或有水地段修建支挡结构，宜在旱季施工，并应集中力量，分 段施工，不应长段拉开挖基。(2)浆砌片石砌体必须用坚硬、不易风化的片石，采用挤浆法砌筑；严禁使用灌浆法施工。(3)支挡结构施工前，应在上方作好截、排水及防渗设施；雨季施工宜搭设雨棚。(4)明挖基坑应符合下列规定： 应核对地质情况，当与设计不符时应及时反馈； 坑内有积水应设排水沟、集水过天青井排水； 墙基位于斜坡时，墙趾埋入深度和距地面水平距离均应符合设计要求； 采用倾斜基底时，应准确挖、凿，不得填补； 基坑开挖至设计高程后，应立即进行基底承载力检查；当承载力不足时，应按规定变更设计。 (5)挡土墙施工应随开挖、随下基、随砌筑墙身，保证排水设施的施工质量，及时回填基坑和墙背。(6)挡土墙端部伸人路堤或嵌入地层部分应与墙体结合砌筑。路堑挡土墙顶应找平抹面或勾缝，其与边坡间的空隙应用黏土夯填封闭。(7)挡土墙与桥台、隧道洞门连接应协调配合施工，必要时应加临时支撑，确保与墙相接的填方或山体的稳定。 (8)支挡结构背后填土的填料及填筑、压实应符合设计要求及有关规定。(9)泄水孔、反滤层、排水子层、隔水层、沉降缝和伸缩缝必须按照设计要求没置。一. 路基面不平整二. 墙体出现垂直通缝三. 墙体里外两层皮四. 砌体粘结不牢五. 勾缝砂浆粘结不牢