第二节 铁路路基横断面形式及尺寸
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第二章路基设计2.1路基设计2.1.1 路基横断面布置由横断面设计(查《公路工程技术标准》(JTGB01—2003))部分可知,路基宽度为7m,其中路面跨度为6.00m,土路肩宽度为0.5×2=1.0m。
;路面横坡为1.5%,土路肩横坡为2.5%.图2-1 路基横断面图2.1.2 路基最小填土高度拟建道路为四级公路,双向两车道,设计车速20km/h。
根据《公路路基设计规范》JT GD 30-2004,路基宽查表,选用一般值7m。
为整体断面形式,车道宽3m,土路肩为0.5m。
其标准横断面形式见设计图纸。
该工程位于平原微丘区地下水位于路面下,临界高度Ho>H,路基保持干燥状态,查路堤边坡坡度表,取边坡坡度1:1.5.直线形边坡。
路堤填料与压实标准:路基压实采用重型压实标准,压实度应符合《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)表4.0.4的要求.表2-1 路床土最小强度和压实标准表2-2 路堤土最小强度和压实标准2.1.3 路基处理(1) 一般路基处理原则:路基河塘地段,先围堰清淤、排水,然后将原地面开挖成台阶状,并回填灰土至原水面,路基底部采用石灰土处理,路床顶面以下0-80cm采用石灰土处理;路基高度≤2.0m路段,清除耕植后,将原地面挖至25cm深压实后才可填筑,路床顶面以下均采用掺石灰土处理;路基高度>2.0m 的路段,路床顶面以下0-60cm采用石灰土处理层,对于路基中部填土的掺灰,又施工建立根据具体情况,在保证路基压实度的前提下,决定处理的土层及掺灰量。
(2) 路床处理((JTJ013—95)《公路路基设计规范》)①路床土质应均匀、密实、强度高,上路床压实度达不到要求时,必须采取晾晒,掺石灰等技术措施。
路床顶面横坡应与路拱坡度一致。
②挖方地段的路床为岩石或土基良好时,可直接利用作为路床,并应整平,碾压密实。
地质条件不良或土质松散,渗水,湿软,强度低时,应采取防水,排水措施或掺石灰处理或换填渗水性土等措施,处理深度可视具体情况确定。
铁路路基[铁路路基横断面图] [主要包含铁路路基、基床、路堤、路桥过渡段横断面图]第 1 页共14 页铁路路基目录1.路基横断面 (2)2.路基基床 (5)3.路堤 (7)3.过渡段 (9)第 1 页共14 页铁路路基1.路基横断面无砟轨道支承层(或底座)底部范围内可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面设置不小于4%的横向排水坡。
有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。
曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。
路基面标准宽度有砟轨道曲线地段路基面加宽值第 2 页共14 页7000>R≥50000.5R<5000 0.612000≥R>9000 0.4 3509000≥R≥6000 0.5无砟轨道双线路堤标准横断面无砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面无砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面无砟轨道单线路堤标准横断面有砟轨道双线路堤标准横断面有砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面有砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面有砟轨道单线路堤标准横断面2.路基基床(1)基床结构高速铁路路基基床是由基床表层和底层组成的两层结构。
我国高速铁路基床表层厚度无砟轨道为0.4 m,有砟轨道为0.7 m,基床底层厚度为2.3 m。
(2)基床表层路基基床表层的刚度应满足列车运行时产生的弹性变形能控制在一定范围内的要求;其强度应能承受列车荷载的长期作用;其厚度应使扩散到其底层面上的动应力不超过基床底层土的长期承载能力。
基床表层填料应具有优良的级配、较高的密实度、强度及良好的水稳性;能够防止地表水侵入导致基床软化及产生翻浆冒泥、冻胀等基床病害。
我国高速铁路基床表层要求填筑级配碎石,压实标准应符合下表的规定,其材料规格应符合相关技术条件要求。
基床表层的压实标准压实标准级配碎石压实系数K ≥0.97地基系数K30(MPa/m)≥190动态变形模量Evd(MPa)≥55注:无砟轨道可采用K30或Ev2。
当采用Ev2时,其控制标准为Ev2≥120 MPa,且Ev2/ Ev1≤2.3。
路基设计
1.路基面形式
根据工程地质概况,路基横断面采用填土路堤,无砟轨道双线设计,路基面宽度为13.6m、线间距为 5.0m,路基面形状为梯形,轨道混凝土底座范围为平面,边缘以外向两侧设4%的横向排水坡,基床底层顶面及基床底层以下路堤顶面均做成向外4%的横向排水坡。
2.基床结构、填料及压实标准
路基基床由基床表层、底层双层结构组成。
基床表层采用级配碎石填筑,基床底层采用A组、B组填料及改良土填筑。
无砟轨道基床表层与混凝土支承层总厚度为0.7m,底层厚度为2.3 m,其中基床表层厚度为0.4m,并在无砟轨道混凝土支承层外至电缆槽内侧设沥青混凝土防渗层。
基床表层、底层压实标准分别如表1、2所示
3.基床以下路堤填料及压实标准
基床以下路堤选用A组、B组填料、C组碎石和砾石类填料填筑。
其填料及压实应符合表3的规定。
4.路基稳定性及变形控制标准
4.1稳定性要求
高速铁路路基工程设计中,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,进行工点横断面和纵断面稳定检算分析。
稳定安全系数在考虑列车荷载时按照大于1.25计算;在架桥荷载条件下的稳定安全系数按照大于1.15计算;在采用预压措施时,预压荷载条件下的稳定安全系数按照大于1.15计算。
4.2沉降控制标准
无砟轨道地段路基,可压缩性地基均需要进行沉降分析计算。
路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降应满足扣件调整和线路竖曲线圆顺的要求。
工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量15 mm;沉降比较均匀、长度>20 m的路基,允许的最大工后沉降量为30 mm。
简述路基横断面的主要形式路基横断面是指道路或铁路的纵向剖面图,用于描述道路或铁路在垂直方向上的形状和特征。
根据不同的设计要求和地理条件,路基横断面可以分为多种主要形式。
1. 平坦路基横断面平坦路基横断面是指道路或铁路在水平方向上基本平坦,没有明显的高低起伏。
这种形式适用于地势平坦的地区,路基的纵坡较小,交通流量较大的场所,如城市主干道和高速公路。
平坦路基横断面的设计目标是确保道路或铁路的平稳行驶,提高行车舒适性。
2. 坡度路基横断面坡度路基横断面是指道路或铁路在纵向上存在明显的坡度,即有上坡或下坡的情况。
这种形式适用于地势较为复杂的地区,路基需要通过坡度来适应地形变化。
坡度路基横断面的设计目标是保证车辆或列车在上坡或下坡时的稳定行驶,提高牵引力和制动性能。
3. 弯道路基横断面弯道路基横断面是指道路或铁路在平面上存在明显的曲线,即有左转弯或右转弯的情况。
这种形式适用于道路或铁路需要改变行进方向的地方,如交叉口、环岛和铁路弯线段。
弯道路基横断面的设计目标是确保车辆或列车在弯道上的稳定行驶,提高转弯半径和减小侧向加速度。
4. 超高路基横断面超高路基横断面是指道路或铁路在垂直方向上存在明显的高度差,即有上升或下降的情况。
这种形式适用于需要跨越障碍物或地形起伏明显的地方,如高架桥、隧道和山区铁路。
超高路基横断面的设计目标是确保道路或铁路的通行高度足够,保证车辆或列车的安全通过。
5. 斜坡路基横断面斜坡路基横断面是指道路或铁路在横向上存在明显的斜坡,即有向一侧倾斜的情况。
这种形式适用于需要排水和防止水患的地方,如山区公路和河岸铁路。
斜坡路基横断面的设计目标是确保道路或铁路的排水畅通,防止积水和泥石流对交通的影响。
路基横断面的主要形式包括平坦路基横断面、坡度路基横断面、弯道路基横断面、超高路基横断面和斜坡路基横断面。
每种形式都有其独特的设计目标和适用范围,根据具体情况选择合适的形式进行设计,以确保道路或铁路的安全和舒适通行。
铁路路基[铁路路基横断面图] [主要包含铁路路基、基床、路堤、路桥过渡段横断面图]第 1 页共14 页铁路路基目录1.路基横断面 (2)2.路基基床 (5)3.路堤 (7)3.过渡段 (9)第 1 页共14 页铁路路基1.路基横断面无砟轨道支承层(或底座)底部范围内可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面设置不小于4%的横向排水坡。
有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。
曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。
路基面标准宽度有砟轨道曲线地段路基面加宽值第 2 页共14 页7000>R≥50000.5R<5000 0.612000≥R>9000 0.4 3509000≥R≥6000 0.5无砟轨道双线路堤标准横断面无砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面无砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面无砟轨道单线路堤标准横断面有砟轨道双线路堤标准横断面有砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面有砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面有砟轨道单线路堤标准横断面2.路基基床(1)基床结构高速铁路路基基床是由基床表层和底层组成的两层结构。
我国高速铁路基床表层厚度无砟轨道为0.4 m,有砟轨道为0.7 m,基床底层厚度为2.3 m。
(2)基床表层路基基床表层的刚度应满足列车运行时产生的弹性变形能控制在一定范围内的要求;其强度应能承受列车荷载的长期作用;其厚度应使扩散到其底层面上的动应力不超过基床底层土的长期承载能力。
基床表层填料应具有优良的级配、较高的密实度、强度及良好的水稳性;能够防止地表水侵入导致基床软化及产生翻浆冒泥、冻胀等基床病害。
我国高速铁路基床表层要求填筑级配碎石,压实标准应符合下表的规定,其材料规格应符合相关技术条件要求。
基床表层的压实标准压实标准级配碎石压实系数K ≥0.97地基系数K30(MPa/m)≥190动态变形模量Evd(MPa)≥55注:无砟轨道可采用K30或Ev2。
当采用Ev2时,其控制标准为Ev2≥120 MPa,且Ev2/ Ev1≤2.3。
1、铁路路基:(断面)地基高速铁路路基的标准横断面示意图2、地基:2.1检测方法:动力触探(N63.5)静力触探(P s)基底施工见P155~P157。
2.3不满足地基承载力要求,需要处理或改良。
2.3.1浅层(3m以内),也不宜小于0.5m,用换填法。
适用范围:淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘及湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土。
使用换填材料:砂、砂石、素土、灰土、二灰土。
换填施工方法:见P65~P68。
检测方法:环刀法、核子仪法、灌砂法、气囊法、K30、相对密度等。
2.3.2深层:施工方法:爆破:高压压力波,使土结构液化,形成密实(P69)。
夯实(指的是强夯):强力夯击达到密实(P70~P72)。
挤密(挤压和振动):指的是砂桩、碎石桩(P72~P82)、土桩(灰土、二灰土)(P82~P86)、石灰桩、粉喷桩、水泥粉煤灰碎石桩(CFG 桩)(P86~P87)。
检测方法:小应变 2.3.3软土地基排水固结法:排水系统:水平排水:砂垫层施工(P88~P89)。
竖向排水:砂井(P90~P91)、袋装砂井(P92~P93)、塑料排水板(P94~P96)。
加压系统:堆载法(P96~P97)、真空预压法(P97~P99)、降水法、电渗法、联合法。
图4-14 排水固结系统检测方法:砂井成孔垂直度、深度、砂井装砂是否饱满。
2.3.4化学加固法灌浆法:材料要求、施工工艺、施工注意事项、常见问题及对策见P100~P107。
高压喷射注浆法:浆材选择、施工机械、施工工艺、施工注意事项见P107~P112。
水泥土搅拌法:湿法见P113~P116,干法见P116~P122。
检测方法:荷载板、小应变。
3、路堤图4-18 灌浆施工工艺流程3.1填料选择(P30~P31)高速铁路最好选择A 、B 料,C 组和改良土也可。
3.2一般路堤施工要点:土方路堤填筑见P157~P160。
表 我国路基填料分类标准土石路堤填筑见P160~P163。
路基横断面
日期:2007-10-19 来源:中华铁道网
路基横断面(cross section of subgrade)垂直于线路中心线截取的路基断面。
依其所处的地形条件不同,有各种断面形式。
路基按其横断面的挖填情况分为路堤、路堑、半路堤半路堑以及不填不挖断面等。
铁路路基的典型断面形式见下图。
在进行路基设计时,先要进行横断面设计。
横断面确定以后,再全面综合考虑路基工程在纵断面上的配合以及路基本
体工程与其他各项工程的配合。
路基横断面与线路平纵面的几何关系图
路基高程线路中心线设计高程为路基高程。
由于线路中心线的高程与路肩高程时常相同,所以,为测量工作方便起见,常用路肩高程代替路基高程。
路基高度路基设计高程与路基中心地面高程之差。
路基边坡路基横断面两侧与地面连接的斜坡称为路基边坡,它是影响路基稳定的控制因素。
路基边坡的陡与缓直接影响路基的稳定性及其工程经济合理性。
路基边坡坡度应根据边坡土质的物理力学性质、边坡高度、列车荷载和工程地质条件等确定。
边坡坡度一般以
坡段的竖直投影和水平投影之比表示。
路堤边坡即路基填方边坡, 应根据路基填料、边坡高度和基底工程地质条件等确定。
规范中一般均给出了参考值。
路堑边坡即路基挖方边坡,应根据边坡高度、土的湿度、密实程度、地下水、地面水的情况及生成时代等因素确定;石质挖方边坡坡度应根据岩性、地质构造、岩石的风化破碎程度、边坡高度、地下水及地面水等因素综合分析确定。
路基横断面设计主要是确定横断面各部分的形状和尺寸,包括路基面的宽度和形状,
路基边坡的形状和坡度等。
路基横断面无砟轨道支承层(或底座)底部范围内可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面设置不小于4%的横向排水坡。
有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。
曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。
路基面标准宽度有砟轨道曲线地段路基面加宽值R<40000.6 30012000≥R≥90000.39000>R≥70000.47000>R≥50000.5R<50000.6 35012000≥R>90000.49000≥R≥60000.5无砟轨道双线路堤标准横断面无砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面无砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面无砟轨道单线路堤标准横断面有砟轨道双线路堤标准横断面有砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面有砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面有砟轨道单线路堤标准横断面路基基床(1)基床结构高速铁路路基基床是由基床表层和底层组成的两层结构。
我国高速铁路基床表层厚度无砟轨道为0.4 m,有砟轨道为0.7 m,基床底层厚度为2.3 m。
(2)基床表层路基基床表层的刚度应满足列车运行时产生的弹性变形能控制在一定范围内的要求;其强度应能承受列车荷载的长期作用;其厚度应使扩散到其底层面上的动应力不超过基床底层土的长期承载能力。
基床表层填料应具有优良的级配、较高的密实度、强度及良好的水稳性;能够防止地表水侵入导致基床软化及产生翻浆冒泥、冻胀等基床病害。
我国高速铁路基床表层要求填筑级配碎石,压实标准应符合下表的规定,其材料规格应符合相关技术条件要求。
基床表层的压实标准注:无砟轨道可采用K30或E v2。
当采用E v2时,其控制标准为E v2≥120 MPa,且E v2/ E v1≤2.3。
(3)基床底层路基基床底层填料采用A、B组填料或改良土,A、B组填料粒径级配应符合压实性能要求,寒冷地区冻结影响范围填料应符合防冻胀要求。
路基填料最大粒径在基床表层内应小于60 mm,在基床以下应小于75 mm。