铁路路基施工技术培训教材电子版
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第一章铁路路基工程施工简介
一、路基工程概述
1 路基工程的作用
1.1 铁路路基是轨道的基础,是经过开挖或填筑而形成的土工建筑物,其主要作用是满足轨道的铺设,承受轨道和列车产生的荷载,提供列车运营的必要条件。
1.2 在纵断面上路基必须保证线路需要的高程;在平面上路基和桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。
2 路基工程的主要内容
2.1 路基标准横断面如图1.2.1、图1.2.2所示。路基面形状为三角形,并由路基面中心向两侧4%的横向排水坡。曲线加宽时,仍应保持路基面三角形形状。路堤、路堑的两侧路肩宽度,当为双线时不小于1.4m;当为单线时不小于1.5m。直线地段的路基面宽度:双线时不小于1
3.8m;单线时不小于8.8m。
图1.2.1 双线路基路堤标准横断面示意图
路堑
电力电缆槽
路堤
线
路
中
心
线
线
路
中
心
线
接触网支柱
图1.2.2 双线路基路堤和路堑标准横断面示意图
2.2 过渡段
2.2.1 台尾过渡段路堤可按以下方式设计:
过渡段路堤基床表层在与桥台连接的20m 范围内基床表层的级配碎石内掺入适量的水泥,表层以下的级配碎石掺入适量水泥并分层填筑,其后采用A、B组填料填筑。级配碎石过渡段设计规范上有正梯形和倒梯形两种形式,但目前大多采用倒梯形结构。
图 1.2.3 台尾路堤过渡段设置方式示意
2.2.2路堤与横向结构物(立交框构、箱涵等)连接处,应设置过渡段。横向建筑物顶至轨底高度小于1.5m时,横向建筑物顶面以上路堤以及两侧20m范围内基床表层填筑级配碎石并掺入适量水泥,并在级配碎石连接段采用A、B组填料填筑。
级配碎石过渡段设计规范上有正梯形和倒梯形两种形式,但目前大多采用倒梯形结构。
L
基床表层
基床底层
过渡段
渗水板
横向排水管
1:
2
≥3m
≥3m
A、B组填料
1:2
图1.2.4 路堤与横向结构物连接处过渡段设置示意图
2.2.3 路堤与路堑连接处,应设置过渡段。可采用下列设置方式:
当路堤与路堑连接处为硬质岩石路堑时,在路堑一侧顺原地面纵向开挖台阶,台阶高度0.6m左右。并应在路堤一侧设置过渡段,如图1.2.5。
图1.2.5硬质岩石堤堑过渡方式
当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时,应顺原地面纵向挖成1:2的坡面,坡面上开挖台阶,台阶高度0.6m左右。如图1.2.6,其开挖部分填筑要求应同路堤。
图1.2.6软质岩石或土质堤堑过渡方式
2.3 路基本体工程:地基、基床以下路堤、基床底层、表层。
基床表层是根据区域环境、气候特点和路堤填料等选择适宜的材料和结构形式,并满足防排水和防冻要求。基床由表层和底层组成,表层厚度应为0.7m,底层厚度应为2.3m,总厚度为3.0m。一般情况下基床表层由5~10cm厚的沥青混凝土和65~60cm厚的级配碎石组成。
2.4路基防护工程:包括植物防护和工程防护;也可按材料分。
铺草皮防护、边坡固土网垫植草防护、种草防护草籽、喷播植草、喷浆、喷射混凝土(或带锚杆铁丝网)防护、浆(干)砌片石防护、浆砌片石骨架防护、砌筑预制块防护、勾缝、灌浆、嵌补、支顶等防护。
2.5 路基排水工程:地下、地表、过渡段、路堤横向排水。
地下排水:暗沟、暗管、明沟及槽沟、边坡渗沟、截水和引水渗沟、渗水隧洞、立式渗水井和渗水管、平式排水钻孔。
地表排水:浆砌片石水沟、混凝土预制构件砌筑水沟、混凝土现场浇筑水沟、成品排水管埋设、集水井、无砟轨道路基面防水层。
2.6 路基支挡和加固工程:重型、轻型,不良地质的加固
重力式挡土墙、短卸荷板式挡土墙、悬臂式和扶臂式挡土墙、锚杆挡土墙、锚定板挡土墙、加筋土挡土墙、土钉墙、抗滑桩、桩板式挡土墙、预应力锚索。
2.7 改河、改沟等配套工程:主体引起的。
2.8相关工程:电缆沟槽、接触网支柱基础、声屏障基础、预埋管线、综合接地等与路基相关工程。
3 路基工程特点
3.1 材料复杂:路基工程主要材料为岩土。
3.1.1岩土是不连续的介质,具有破碎性、孔隙性、多相性,性质复杂多变,具有极大的不确定性。
3.1.2岩土的成因、成份、颗粒大小、级配、结构不同,其力学性质会有明显的不同。
3.2 路基受环境影响大。
路基完全暴露在自然环境中,极易受到气候、水和温度变化的影响。如:
3.2.1膨胀土路基干缩湿胀会引起边坡路肩的破坏。
3.2.2北方寒冷气候影响会引起路基冻胀。
3.2.3西北地区一些路基容易遭受风蚀或沙埋。
3.2.4东北地区一些路基容易遭受雪害。
3.2.5黄泛区一些粉土路基容易遭受雨水冲刷。
4 路基工程的基本要求
根据路基工程的特点,为了使路基正常工作,路基除断面尺寸应符合设计要求外,还应满足下列要求:
4.1 路基必须具有足够的整体稳定性。
路基建成后改变了原来地面的天然平衡状态,在土质不良地区,填筑路堤加剧不平衡,开挖路堑边坡溜坍等,应加固。
4.2 路基必须具有足够的强度和刚度。
4.2.1强度指路基指抵抗应力作用;刚度是指路基抵抗变形的能力。
4.2.2为了防止路基在车辆荷载及各种自然因素作用下发生破坏和失稳,必须采取措施保证路基具有足够的强度。
4.2.3为了防止荷载作用下,不致产生超过允许范围的变形,要求路基必须具有一定的刚度。
4.3 路基必须具有的水热稳定性
4.3.1 路基的水热稳定性
由于湿度与温度变化产生的共同影响称为路基的水热状况。在相应水热状况下的稳定性称为路基的水热稳定性。路基的强度和稳定性在很大程度上与路基的水热状况有关。
4.3.2路基应在最不利的条件下,不致于冻胀和春融期强度不致于发生显著降低,这就要求路基有足够的水热稳定性。
二、铁路路基规范
铁路路基工程有设计规范、施工规范和验标。
原有标准规范体系中,施工规范服从设计规范,验标服从于施工规范。
在体系调整后的新关系中,验标服从设计规范,施工规范服从验标,突出验标的控制作用,削弱了施工规范地位。施工规范将逐步改为技术指南,属于指导性技术文件。
目前铁路路基相关的规范很多,有的在实施,有的在编写,为了适应铁路跨越式发展,铁道部还不断地编写或修订规范,每年拟新编规范达几十项,所以施工中应注意:
一定要配齐规范,正确使用有效正本。
由于在短时间内出台如此多的规范,不同规范之间存在矛盾,原则应执行标准高条款。