鐵路路基結(jié)構(gòu)構(gòu)造 路基結(jié)構(gòu)構(gòu)造（鐵路路基施工）

任務(wù)二路基設(shè)計(jì)概要1路基概述

鐵路路基是為滿足軌道鋪設(shè)和運(yùn)營條件而修建的土工構(gòu)筑物。路基是軌道或路面的基礎(chǔ)，它承受著軌道及機(jī)車車輛或路面及交通荷載的靜荷載和動荷載，并將荷載向地基深處傳遞擴(kuò)散。1）路基工程的組成鐵路路基是承受軌道和列車荷載的基礎(chǔ)，和橋梁、隧道共同組成一個線路整體。路基由路基本體、路基防護(hù)和加固建筑、路基排水設(shè)備三部分組成。（1）路基本體路基本體是直接鋪設(shè)軌道結(jié)構(gòu)并承受列車荷載的部分，例如：路堤。路塹等。它是路基工程中的主體建筑物。是在天然的地層里挖成的塹槽或在地面上用土石堆成的路梗。（2）路基防護(hù)和加固建筑物路基邊坡度沖刷防護(hù)①防護(hù)設(shè)施路基邊坡坡面防護(hù)→增強(qiáng)路基邊坡的抗風(fēng)化能力。例如：植被防護(hù)、砌石防護(hù)等。路基邊坡沖刷防護(hù)→用于濱河、河灘、水庫地段防護(hù)。例如：植被防護(hù)、拋石防護(hù)等。擋土墻②加固工程通過修建加固結(jié)構(gòu)物或其它措施，使路基獲得穩(wěn)定。例如：擋土墻、扶壁、擋棚等。山體擋棚排水溝地面排水設(shè)施→匯集地表雨水，引到路基以外。例如：排水溝（見圖）、截水溝等。地下排水設(shè)施→截斷、疏導(dǎo)地下水，排出路基。（3）路基排水設(shè)備2）鐵路路基的特點(diǎn)(1)路基主要由松散的土（石）材料所構(gòu)成路基或者以土(石)為建筑材料(例如路堤)；或者直接建造在地層上(路塹、支擋建筑物等)。(2)路基完全暴露在大自然當(dāng)中路基處在各種復(fù)雜的、變化的自然條件當(dāng)中，例如：地質(zhì)、水、降雨、地震等條件，因而它受這些自然條件的侵襲而破壞。又由于路基材料是土(石)松散體，所以路基本身的強(qiáng)度和穩(wěn)定性也是常常變化的路基上的軌道結(jié)構(gòu)和附屬建筑物產(chǎn)生靜荷載，列車運(yùn)行產(chǎn)生動荷載，動荷載是造成基床病害的主要原因之一。研究土體在動力作用下的變形、穩(wěn)定問題，如土的動強(qiáng)度和液化，動孔隙水壓力增長及消散模式，土的震陷等。(3)路基同時受軌道靜荷載和列車動荷載的作用路基本體是路基的主要組成部分。是在天然的地層里挖成的塹槽或在地面上用土石堆成的路梗。1.路基的組成2路基構(gòu)造路肩:路基面上未被道床覆蓋的部分.基床基床：路基面以下受列車動荷載作用和受水文、氣候變化影響的深度范圍邊坡：路基橫斷面兩側(cè)的邊線路基基底：路堤填土的天然地面以下受填土自重及軌道、列車荷載作用的部分稱為路堤基底。路塹邊坡土體內(nèi)和塹底路基面以下的地基內(nèi)因開挖而產(chǎn)生應(yīng)力變化的部分稱為路塹基底

路基面:直接在其上鋪設(shè)軌道的面2.高速鐵路路基特點(diǎn)高速鐵路的出現(xiàn)對傳統(tǒng)鐵路的設(shè)計(jì)施工和養(yǎng)護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)，在許多方面深化和改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念。填筑材料壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)變形控制檢測要求與普通鐵路路基相比，高速鐵路路基主要表現(xiàn)為以下三個特點(diǎn)：(1)高速鐵路路基的多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)高速鐵路路基結(jié)構(gòu)，已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的軌道、道床、土路基這種結(jié)構(gòu)形式，既有有碴軌道，也有無碴軌道。對于有碴軌道，在道床和土路基之間，已拋棄了將道碴層直接放在土路基上的結(jié)構(gòu)形式，作成了多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。(2)控制變形是路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就路基而言，過去多注重于強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并以強(qiáng)度作為軌下系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要控制條件。而現(xiàn)在強(qiáng)度已不成為問題，一般在達(dá)到強(qiáng)度破壞前，可能已經(jīng)出現(xiàn)了過大的有害變形?？刂谱冃问歉咚勹F路路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，采用各種不同路基結(jié)構(gòu)形式的首要目的是為了給高速線路提供一個高平順、均勻和穩(wěn)定的軌下基礎(chǔ)。由散體材料組成的路基是整個線路結(jié)構(gòu)中最薄弱、最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)，是軌道變形的主要來源。日本東海道新干線的設(shè)計(jì)時速為220km，由于其在設(shè)計(jì)中僅僅采用了軌道的加強(qiáng)措施，而忽略了路基的強(qiáng)化，以至于從1965年起，因?yàn)槁坊膰?yán)重下沉，線路變形嚴(yán)重超標(biāo)，不得不對線路以年均30km以上的速度大舉整修，列車運(yùn)行平均速度降到100－110km/h。(3)在列車、線路這一整體系統(tǒng)中，路基是重要的組成部分變形問題相當(dāng)復(fù)雜，是一個世界性的難題。日本及歐洲等國雖然實(shí)現(xiàn)了高速，他們都是通過采用高標(biāo)準(zhǔn)的昂貴的強(qiáng)化線路結(jié)構(gòu)和高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)來彌補(bǔ)這方面的不足。對于高速鐵路，輪軌系統(tǒng)應(yīng)該是車輪、鋼軌、道床、路基各個部分相互作用的整體。因此，在高速鐵路技術(shù)研究中，無論機(jī)車車輛、軌道結(jié)構(gòu)或路基隧道等專業(yè)，都應(yīng)該把自己的問題放在整個系統(tǒng)中去考察。4.路基橫斷面路基橫斷面：垂直于線路中心線截取的斷面。1）路基橫斷面的六種基本形式1、路堤在原地面上，用土、石填筑而成的路基，高于原地面。路堤斷面簡圖2、路塹

路基設(shè)計(jì)標(biāo)高低于地面標(biāo)高，通過挖掘而形成的路基路塹斷面簡圖

3、不填不挖路基

路基設(shè)計(jì)標(biāo)高與地面標(biāo)高相同，路基斷面不用填方也不用挖方，軌道直接鋪設(shè)在經(jīng)過處理的天然地面上。不填不挖路基斷面簡圖

不填不挖路基實(shí)物圖4、半路堤

在山岳地區(qū)，通過部分填筑而形成的路基。半路堤斷面簡圖5、半路塹在山岳地區(qū)，通過部分挖掘而形成的路基。半路塹斷面簡圖

半路塹實(shí)物圖6、半路堤半路塹經(jīng)過填、挖兩部分構(gòu)成的路基。即內(nèi)側(cè)為挖方，外側(cè)為填方的路基。半路堤半路塹斷面簡圖

半路堤半路塹實(shí)物圖2）路基面形狀及寬度

概念：路基面即路基頂面，由直接在其上面鋪設(shè)軌道的部分及路肩組成。

寬度：路基頂面的寬度是指從路基一側(cè)的路肩邊緣到另一側(cè)路肩邊緣之間的距離?！毒€規(guī)》規(guī)定：路堤的路肩寬度不應(yīng)小于0.8m，路塹的路肩寬度不應(yīng)小于0.6。

有路拱路基斷面無路拱路基斷面形式：有路拱、無路拱兩種形式。6.2.1無砟軌道支承層(或底座)底部范圍內(nèi)路基面可水平設(shè)置,支承層(或底座)外側(cè)路基面兩側(cè)設(shè)置不小于4%的橫向排水坡。有砟軌道路基面形狀應(yīng)為三角形,由路基面中心向兩側(cè)設(shè)置不小于4%的橫向排水坡。曲線加寬時,路基面仍應(yīng)保持三角形。鋼軌及扣件混凝土軌道板6.45×2.55×0.2m板間連接件水泥乳化瀝青砂漿調(diào)整層，30mm水硬性支承層6.2.1無砟軌道支承層(或底座)底部范圍內(nèi)路基面可水平設(shè)置,支承層(或底座)外側(cè)路基面兩側(cè)設(shè)置不小于4%的橫向排水坡。有砟軌道路基面形狀應(yīng)為三角形,由路基面中心向兩側(cè)設(shè)置不小于4%的橫向排水坡。曲線加寬時,路基面仍應(yīng)保持三角形。6.2.1無砟軌道支承層(或底座)底部范圍內(nèi)路基面可水平設(shè)置,支承層(或底座)外側(cè)路基面兩側(cè)設(shè)置不小于4%的橫向排水坡。有砟軌道路基面形狀應(yīng)為三角形,由路基面中心向兩側(cè)設(shè)置不小于4%的橫向排水坡。曲線加寬時,路基面仍應(yīng)保持三角形。6.2.3直線地段標(biāo)準(zhǔn)路基面寬度普速鐵路曲線加寬

加寬值：根據(jù)超高計(jì)算而確定，加寬值在緩和曲線范圍內(nèi)線性遞減。曲線地段外軌設(shè)置超高，靠加厚外軌一側(cè)枕下厚度實(shí)現(xiàn)。道砟加厚，道床坡腳外移，因而在曲線外側(cè)的路基寬度亦應(yīng)隨超高的不同而相應(yīng)加寬才能保證路肩所需的寬度標(biāo)準(zhǔn)。6.2.4路基面在無砟軌道正線曲線地段一般不加寬,當(dāng)軌道結(jié)構(gòu)和接觸網(wǎng)支柱等設(shè)施的設(shè)置有特殊要求時,根據(jù)具體情況分析確定;有砟軌道正線曲線地段加寬值應(yīng)在曲線外側(cè)按表6.2.4的規(guī)定加寬。曲線加寬值應(yīng)在緩和曲線內(nèi)漸變。3）路肩寬度路肩：路基頂面兩側(cè)無道床覆蓋的部分。路肩的作用：1）抵抗路基核心部分在受壓力時向外發(fā)生擠動、變形，加強(qiáng)路基的穩(wěn)定性；2）防止道渣滾落于路基坡面，保持道床完整；3）便于設(shè)置必要的線路、信號標(biāo)志；4）供鐵路現(xiàn)場作業(yè)人員行走，便于進(jìn)行工作。普通鐵路：Ⅰ級鐵路：路堤≥0.8m，路塹≥0.6m，困難情況路堤≥0.6m，路塹≥0.4mⅡ級鐵路：路堤≥0.6m，路塹≥0.4mⅢ級鐵路：≥0.4m高鐵經(jīng)綜合分析，我國有砟軌道高速鐵路路肩寬度取值為：路基兩側(cè)均為≥1.4m（雙線）和≥1.5m（單線）。邊坡影響因素：填料的物理力學(xué)性質(zhì)邊坡高度基底的工程地質(zhì)條件。4.普速鐵路路基邊坡設(shè)計(jì)內(nèi)容：邊坡形狀、邊坡坡度路堤邊坡路堤邊坡土質(zhì)路塹邊坡土質(zhì)路塹邊坡巖質(zhì)路塹邊坡巖質(zhì)路塹邊坡6.4.9路堤邊坡坡率可根據(jù)路基填料、路堤高度、地震力、基底地質(zhì)條件、水文氣候條件等因素綜合分析確定。由于高速鐵路路堤一般均采用較好的填料，因此世界各國的邊坡坡度基本上都相當(dāng)接近。路堤邊坡基本上均在1：1.5~1:2.0之間。5.高速鐵路路基邊坡6.5.6路塹邊坡形式和坡率應(yīng)根據(jù)地層的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象條件、防排水措施及施工方法等因素通過力學(xué)分析綜合確定。5）取土坑和棄土堆路基的取土和棄土，除應(yīng)保證不影響路基安全及經(jīng)濟(jì)合理外，還應(yīng)考慮路基排水及農(nóng)田灌溉問題。取土坑棄土堆6）路基標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)橫斷面(1)護(hù)道路堤坡腳與排水溝或取土坑邊緣之間的天然地面。作用是保護(hù)路堤坡腳不受排水溝和取土坑中水流的沖刷和浸潤，其寬度一般不小于2m，并有2%~4%的向外排水坡。

(2)取土坑或排水溝對于路堤來說，地面排水設(shè)備是排水溝或取土坑。路基排水溝的斷面除需按流量計(jì)算加大外，一般可采用底寬0.4m，深度0.6m的梯形斷面。干旱少雨地區(qū)深度可減至0.4m。路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面(1)路塹平臺當(dāng)路塹邊坡