铁路路基结构

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1、会计学1铁路路基结构铁路路基结构第1页/共35页第2页/共35页路基工程的路基工程的性质性质和和特点特点：性质性质：轨道的基础，是一种土工结构；：轨道的基础，是一种土工结构；特点特点：1 1）路基由松散的土（石）材料组成；）路基由松散的土（石）材料组成；2 2）路基工程完全暴露在大自然中；其工程性质）路基工程完全暴露在大自然中；其工程性质对自然条件的变化十分敏感，抵抗能力差对自然条件的变化十分敏感，抵抗能力差3 3）路基同时受轨道静荷载和动荷载的作用；在）路基同时受轨道静荷载和动荷载的作用；在荷载作用下，路基产生累积变形，土的强度降低，表荷载作用下，路基产生累积变形，土的强度降低，表现出疲劳的

2、特性现出疲劳的特性4 4）路基与轨道结构一起共同组成的线路结构是）路基与轨道结构一起共同组成的线路结构是一种相对松散连结的结构形式，抵抗动荷载的能力弱一种相对松散连结的结构形式，抵抗动荷载的能力弱第3页/共35页路堤路堤半路堤半路堤路堑路堑不填不挖路基不填不挖路基半堤半堑半堤半堑半路半路堑堑第4页/共35页第5页/共35页第6页/共35页线路平面设计图线路平面设计图第7页/共35页线路纵断面设计线路纵断面设计图图第8页/共35页第9页/共35页第10页/共35页（二）路基断面形状（二）路基断面形状路基设计的路基设计的重要原则重要原则：保证良好的排水条件。：保证良好的排水条件。1.1.断面形状断

3、面形状可分为可分为有路拱有路拱和和无路拱无路拱两种断面形式。两种断面形式。路拱路拱：当路堤或路堑的土质为非渗水性土时，路：当路堤或路堑的土质为非渗水性土时，路基面做成有横向排水坡的形状，称为路拱基面做成有横向排水坡的形状，称为路拱( (三角形三角形) )。第11页/共35页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1 1）纵断面设计高程：按非渗水土质路基给出的路）纵断面设计高程：按非渗水土质路基给出的路肩高程肩高程2 2）渗水土路基路肩高程）渗水土路基路肩高程= =非渗水土质路基路肩高非渗水土质路基路肩高程程+ +路拱高路拱高+ +道床厚度减少值道床厚度减少值3 3）无路拱路

4、基在有路拱路基一侧的土质路基应向）无路拱路基在有路拱路基一侧的土质路基应向土质路基方向用渗水土作顺坡，顺坡长度一般不小于土质路基方向用渗水土作顺坡，顺坡长度一般不小于10m10m。第12页/共35页（三）路基面的宽度（三）路基面的宽度加宽设计原则加宽设计原则：保证路肩宽度。：保证路肩宽度。1.1.宽度标准宽度标准：道床覆盖宽度：道床覆盖宽度+2+2路肩宽度路肩宽度路肩作用路肩作用：加强路基稳定、保障道床稳固、方便养修：加强路基稳定、保障道床稳固、方便养修最小路肩宽度最小路肩宽度：I I级铁路：路堤级铁路：路堤0.8m0.8m，路堑，路堑0.6m0.6m；影响因素影响因素：铁路等级、轨道类型、土

5、质等。：铁路等级、轨道类型、土质等。特殊情况下的单独设计。特殊情况下的单独设计。2.2.曲线路基加宽曲线路基加宽加宽原因加宽原因：曲线外轨超高：曲线外轨超高加宽值加宽值：根据超高计算而确定，一般查规范中的曲线：根据超高计算而确定，一般查规范中的曲线路基加宽表，并在缓和曲线范围内递减。路基加宽表，并在缓和曲线范围内递减。第13页/共35页（四）路基边坡（四）路基边坡路基边坡设计路基边坡设计：边坡形状边坡形状和和边坡坡度边坡坡度确定确定设计原则设计原则：保证边坡的：保证边坡的稳定性稳定性。 1. 1. 路堤边坡设计路堤边坡设计：根据填料种类、路堤边坡高度：根据填料种类、路堤边坡高度确定；一般可从规

6、范的路堤边坡表中取值。确定；一般可从规范的路堤边坡表中取值。 2. 2. 路堑边坡设计路堑边坡设计: : 设计原则设计原则：根据土的物理力学性质，岩层产状、节：根据土的物理力学性质，岩层产状、节理发育程度、风化程度、当地的工程地质条件和水文理发育程度、风化程度、当地的工程地质条件和水文地质条件，结合自然的极限山坡和已成人工边坡的调地质条件，结合自然的极限山坡和已成人工边坡的调查，并考虑将要采用的施工方法等因素，综合分析而查，并考虑将要采用的施工方法等因素，综合分析而定。定。设计方法设计方法: :主要有主要有力学计算法力学计算法和和工程地质法工程地质法第14页/共35页第15页/共35页填方高度

7、大于填方高度大于8m8m而小于而小于20m20m时时第16页/共35页（2 2）路堑标准横断面）路堑标准横断面粘性土路堑粘性土路堑有侧沟平台路堑有侧沟平台路堑无侧沟路堑无侧沟路堑岩石路堑岩石路堑第17页/共35页第18页/共35页第19页/共35页第20页/共35页路基荷载路基荷载静荷载静荷载：线路上部结构的重量作用在路基：线路上部结构的重量作用在路基面上的应力面上的应力动荷载动荷载：列车行驶时轮载力通过上部结构：列车行驶时轮载力通过上部结构 作用在路基面上的动应力作用在路基面上的动应力第21页/共35页第22页/共35页路基横断面路基横断面设计理论设计理论：平面问题平面问题计算图示计算图示：

8、沿线路纵向取一单位厚度：沿线路纵向取一单位厚度荷载取值荷载取值：按最不利情况计算，：按最不利情况计算，只考虑轴重，不只考虑轴重，不考虑考虑后面车辆部分的后面车辆部分的分布力。分布力。列车（活）荷载列车（活）荷载纵向分布强度纵向分布强度：将轴重简化为纵将轴重简化为纵向均匀分布的向均匀分布的线荷载线荷载，并假定每个轴重的分布宽度等，并假定每个轴重的分布宽度等于轴距。于轴距。分布强度：分布强度：mkNq/67.1465 . 1220第23页/共35页 2. 2.换算土柱换算土柱普通铁路路基设计中，路基荷载的普通铁路路基设计中，路基荷载的简化假定简化假定： 1 1）把列车（活）荷载作为）把列车（活）荷

9、载作为静荷载静荷载 2 2）把列车（活）荷载和轨道静荷载的）把列车（活）荷载和轨道静荷载的总重总重P P，简，简化为与路基化为与路基同质的土柱同质的土柱，均布地作用在路基面上，均布地作用在路基面上土柱的土柱的换算高度换算高度：路基土的容重路基土的容重计算计算按荷载扩散角按荷载扩散角土柱宽度土柱宽度45,0aaPh第24页/共35页换算土柱换算土柱算例算例：路路基基土土的的容容重重计计算算按按荷荷载载扩扩散散角角土土柱柱宽宽度度45,0aaPh线路等级线路等级：轨道类型轨道类型：次重型：次重型填土填土：非渗水土：非渗水土路拱高路拱高：0.15m0.15m路基面宽路基面宽：7.1m7.1m a=3

10、.5m a=3.5m h h0 0=3.2m=3.2m第25页/共35页第26页/共35页二、基床结构和材料二、基床结构和材料结构可分两种：结构可分两种：. .二层系统二层系统：传统的普通线路采用道床与土质：传统的普通线路采用道床与土质基床直接相连的二层系统，称为基床直接相连的二层系统，称为土基床土基床。土基床要求用优质填料填筑。土基床要求用优质填料填筑。. .多层系统多层系统在道床和路基之间设置一层过渡层，称路基保护在道床和路基之间设置一层过渡层，称路基保护层或垫层，又称层或垫层，又称基床表层，基床表层，路盘或强化路盘（日）。路盘或强化路盘（日）。实践表明实践表明：设置保护层是提高路基承载力

11、、消除：设置保护层是提高路基承载力、消除基床病害的重要措施。基床病害的重要措施。设计思想设计思想：严格控制下沉量严格控制下沉量，为轨道结构提供一，为轨道结构提供一个有足够刚度的基础。个有足够刚度的基础。第27页/共35页第28页/共35页翻浆冒泥：翻浆冒泥：发生于发生于路基土质不符合要路基土质不符合要求的部位；求的部位；下沉：下沉：因基床填筑因基床填筑密度不够和强度不密度不够和强度不足所致；足所致；第29页/共35页挤出：挤出：主要因基床强度不足而产生剪切或塑性流动主要因基床强度不足而产生剪切或塑性流动冻害：冻害：发生于寒冷地区。发生于寒冷地区。路堤塌路堤塌滑滑第30页/共35页二、基床病害整治二、基床病害整治整治措施：整治措施：1.1.用砂垫层用砂垫层处理土质基床翻浆处理土质基床翻浆冒泥冒泥2.2.封闭层封闭层整治和防止泥质软岩路堑的翻浆冒泥整治和防止泥质软岩路堑的翻浆冒泥第31页/共35页3.3.基床改良基床改良承载能力不足承载能力不足4.4.应用土工合成材料应用土工合成材料土工格室（隔离道碴和基床）土工格室（隔离道碴和基床）第32页/共35页5.5.在路基表层采用隔温材料在路基表层采用隔温材料减少冻害发生减少冻害发生6.6.加强排水、降低底下水位或毛细水加强排水、降低底下水位或毛细水处理道碴囊和减小深层冻害处理道碴囊和减小深层冻害第33页/共35页第34页/共35页