1、第七章路基構(gòu)造,本章要求 了解 路基工程的組成、性質(zhì)和特點(diǎn)，路基排水 熟悉 路基橫斷面的基本形式及與平、縱面的空間關(guān)系 重點(diǎn)掌握 路基橫斷面設(shè)計的內(nèi)容、原則和主要方法,第一節(jié)路基工程的組成及特點(diǎn),路基工程的組成 路基本體 直接鋪設(shè)軌道結(jié)構(gòu)并承受列車荷載的部分 防護(hù)加固建筑物 含擋墻、護(hù)坡等 路基排水設(shè)施 含排水溝、側(cè)溝、天溝、排水槽、滲溝、暗溝等,木枕線路橫斷面混凝土枕線路橫斷面,路基工程的性質(zhì)和特點(diǎn)： 性質(zhì)：軌道的基礎(chǔ)，是一種土工結(jié)構(gòu)； 特點(diǎn)： 1）路基由松散的土（石）材料組成； 2）路基工程完全暴露在大自然中；其工程性質(zhì)對自然條件的變化十分敏感，抵抗能力差 3）路基同時受軌道靜荷載和動荷載

2、的作用；在荷載作用下，路基產(chǎn)生累積變形，土的強(qiáng)度降低，表現(xiàn)出疲勞的特性 4）路基與軌道結(jié)構(gòu)一起共同組成的線路結(jié)構(gòu)是一種相對松散連結(jié)的結(jié)構(gòu)形式，抵抗動荷載的能力弱,第二節(jié)路基橫斷面,一、路基橫斷面的基本形式 路基橫斷面是指垂直于線路中心線截取的斷面,路堤,半路堤,路塹,不填不挖路基,半堤半塹,半路塹,路基設(shè)計： 路基橫斷面設(shè)計： 確定橫斷面各部分的形狀和尺寸。 例如：路基面的形狀和寬度、路基邊坡的形狀和坡度等。 路基工程綜合設(shè)計： 全面綜合考慮路基工程在縱斷面上的配合以及路基本體工程與其他各項(xiàng)工程的配合等。 例如：路堤與路塹的過渡、縱向排水設(shè)計、擋土墻縱向設(shè)計等。,二、路基橫斷面與線路平、縱面的

3、空間關(guān)系 路肩路基頂肩路基（路肩）高程 路基中心高度路基邊坡高度,線路平面設(shè)計圖,線路縱斷面設(shè)計圖,三、路基橫斷面構(gòu)成及設(shè)計原則 （一）路肩高程 （二）路基面的形狀 （三）路基面的寬度 （四）路基邊坡 （五）路基橫斷面的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計,（一）路肩高程 最小路肩高程=設(shè)計洪水位+波浪侵襲高度h1+雍水高度h2+0.5m。 路肩設(shè)計高程在線路平縱斷面設(shè)計時先已確定。 設(shè)計洪水頻率： 、級1/100 級1/50 設(shè)計原則： 避免水對路基 的影響。,（二）路基斷面形狀 路基設(shè)計的重要原則：保證良好的排水條件。 1.斷面形狀 可分為有路拱和無路拱兩種斷面形式。 路拱：當(dāng)路堤或路塹的土質(zhì)為非滲水性土?xí)r，路基面做

4、成有橫向排水坡的形狀，稱為路拱(三角形)。,2 .有路拱和無路拱地段的連接 1）縱斷面設(shè)計高程：按非滲水土質(zhì)路基給出的路肩高程 2）滲水土路基路肩高程=非滲水土質(zhì)路基路肩高程+路拱高+道床厚度減少值 3）無路拱路基在有路拱路基一側(cè)的土質(zhì)路基應(yīng)向土質(zhì)路基方向用滲水土作順坡，順坡長度一般不小于10m。,（三）路基面的寬度 加寬設(shè)計原則：保證路肩寬度。 1.寬度標(biāo)準(zhǔn)：道床覆蓋寬度+2路肩寬度 路肩作用：加強(qiáng)路基穩(wěn)定、保障道床穩(wěn)固、方便養(yǎng)修 最小路肩寬度：I級鐵路：路堤0.8m，路塹0.6m； 影響因素：鐵路等級、軌道類型、土質(zhì)等。 特殊情況下的單獨(dú)設(shè)計。 2.曲線路基加寬 加寬原因：曲線外軌超高 加

5、寬值：根據(jù)超高計算而確定，一般查規(guī)范中的曲線路基加寬表，并在緩和曲線范圍內(nèi)遞減。,（四）路基邊坡 路基邊坡設(shè)計：邊坡形狀和邊坡坡度確定 設(shè)計原則：保證邊坡的穩(wěn)定性。 1. 路堤邊坡設(shè)計：根據(jù)填料種類、路堤邊坡高度確定；一般可從規(guī)范的路堤邊坡表中取值。 2. 路塹邊坡設(shè)計: 設(shè)計原則：根據(jù)土的物理力學(xué)性質(zhì)，巖層產(chǎn)狀、節(jié)理發(fā)育程度、風(fēng)化程度、當(dāng)?shù)氐墓こ痰刭|(zhì)條件和水文地質(zhì)條件，結(jié)合自然的極限山坡和已成人工邊坡的調(diào)查，并考慮將要采用的施工方法等因素，綜合分析而定。 設(shè)計方法:主要有力學(xué)計算法和工程地質(zhì)法,（五）路基橫斷面標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計 .常見的路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面 路基橫斷面的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計也稱為路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面，根據(jù)有

6、關(guān)的設(shè)計原則和規(guī)定而編制。僅適用于一般水文、地質(zhì)條件，填挖高度不大的普通土質(zhì)路基。 （1）路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面 邊坡高度不大于8m,地面橫坡為大于1：5而小于1：2.5的斜坡,填方高度大于8m而小于20m時,（2）路塹標(biāo)準(zhǔn)橫斷面,粘性土路塹,有側(cè)溝平臺路塹,無側(cè)溝路塹,巖石路塹,.路基個別設(shè)計條件 工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件復(fù)雜或路基邊坡超過規(guī)范規(guī)定（見表7-2） 修筑在陡坡上的路堤：指當(dāng)填料或基底均為不易風(fēng)化的巖石時，地面橫坡等于或陡于1:2，其它情況的地面橫坡等于或陡于1:2.5 修筑特殊條件下的路基，如滑坡、軟土、凍土、河灘、水庫等 有關(guān)路基的防護(hù)加固及改移河道工程 采用大爆破或水力充填法施工的路

7、基,第三節(jié) 路基排水,水的危害是路基病害發(fā)生的重要原因之一。 一、地面排水系統(tǒng) 排水溝、側(cè)溝、天溝 二、地下水排水系統(tǒng) 排水槽（明溝）、滲水暗溝、滲水隧洞、其它排水設(shè)施 具體設(shè)計方法見路基工程設(shè)計技術(shù)手冊,第八章 路基基床,本章要求 熟悉 路基荷載的含義、組成、標(biāo)準(zhǔn) 荷載計算方法-換算土柱法 基床結(jié)構(gòu)形式 掌握 基床的作用及其對路基的要求 基床病害的類型、成因及主要整治措施,第一節(jié) 路基荷載,定義 路基的荷載是指作用在路基面上的應(yīng)力,路基荷載,靜荷載：線路上部結(jié)構(gòu)的重量作用在路基面上的應(yīng)力,動荷載：列車行駛時輪載力通過上部結(jié)構(gòu) 作用在路基面上的動應(yīng)力,一、靜荷載換算土柱法 普通鐵路路基設(shè)計時，

8、計算中把靜荷載和動荷載一并簡化為靜荷載處理，即換算土柱法 1. 列車（活）荷載標(biāo)準(zhǔn)-中荷載 活載軌道路基面 橫斷面分布寬度自軌枕底兩端向下按45擴(kuò)散角計算,路基橫斷面設(shè)計理論：平面問題 計算圖示：沿線路縱向取一單位厚度 荷載取值：按最不利情況計算，只考慮軸重，不考慮后面車輛部分的分布力。 列車（活）荷載縱向分布強(qiáng)度：將軸重簡化為縱向均勻分布的線荷載，并假定每個軸重的分布寬度等于軸距。 分布強(qiáng)度：,2.換算土柱 普通鐵路路基設(shè)計中，路基荷載的簡化假定： 1）把列車（活）荷載作為靜荷載 2）把列車（活）荷載和軌道靜荷載的總重P，簡化為與路基同質(zhì)的土柱，均布地作用在路基面上 土柱的換算高度：,換算土

9、柱算例：,線路等級： 軌道類型：次重型 填土：非滲水土 路拱高：0.15m 路基面寬：7.1m a=3.5m h0=3.2m,第三節(jié) 路基基床結(jié)構(gòu),一、基床的作用及對基床的要求 基床是鐵路路基最重要的關(guān)鍵部位。 基床厚度：路基頂面以下3.0m范圍（動力分析） 基床的作用及對基床的要求： 1.強(qiáng)度要求：足夠的強(qiáng)度抵抗動應(yīng)力、碴壓入 2.剛度要求： 塑性累積變形小避免不均勻沉降、不平順 彈性變形小滿足高速行車的安全性和舒適性 3.優(yōu)良的排水性：防止雨水侵入軟化和凍融等病害,二、基床結(jié)構(gòu)和材料 結(jié)構(gòu)可分兩種： .二層系統(tǒng)：傳統(tǒng)的普通線路采用道床與土質(zhì)基床直接相連的二層系統(tǒng)，稱為土基床。 土基床要求用

10、優(yōu)質(zhì)填料填筑。 .多層系統(tǒng) 在道床和路基之間設(shè)置一層過渡層，稱路基保護(hù)層或墊層，又稱基床表層，路盤或強(qiáng)化路盤（日）。 實(shí)踐表明：設(shè)置保護(hù)層是提高路基承載力、消除基床病害的重要措施。 設(shè)計思想：嚴(yán)格控制下沉量，為軌道結(jié)構(gòu)提供一個有足夠剛度的基礎(chǔ)。,第四節(jié)基床病害及整治 基床病害發(fā)生的主要原因：基床土質(zhì)不良、水的侵入和列車動荷載同時作用的結(jié)果。 基床病害類型：翻漿冒泥、下沉、擠出和凍害,翻漿冒泥：發(fā)生于路基土質(zhì)不符合要求的部位； 下沉：因基床填筑密度不夠和強(qiáng)度不足所致；,擠出：主要因基床強(qiáng)度不足而產(chǎn)生剪切或塑性流動 凍害：發(fā)生于寒冷地區(qū)。,路堤塌滑,二、基床病害整治 整治措施： 1.用砂墊層 處理土質(zhì)基床翻漿 冒泥 2.封閉層 整治和防止泥質(zhì)軟巖路塹的翻漿冒泥,3.基床改良 承載能力不足 4.應(yīng)用土工合成材料 土工格室（隔離道碴和基床）,5.在路基表層采用隔溫材料 減少凍害發(fā)生 6.加強(qiáng)排水、降低底下水位或毛細(xì)水 處理道碴囊和減小深層凍害,復(fù)習(xí)思考題,7-1 簡述路基工程的組成、性質(zhì)及特點(diǎn)。 7-2 何謂路基橫斷面？它有哪幾種形式？ 7-3 試