路基工程教材——第2章 一般路基设计.docVIP

第二章一般路基设计

第一节路基构造

一、路基横断面基本形式

1．路堤当铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基以填筑方式构成。

2．路堑当铺设轨道的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成。

3．半路堤

4．半路堑

5．半路堤半路堑

6．不填不挖路基

二、路基横断面基本构造

(一)路基本体

在各种路基形式中，为了能按线路设计要求铺设轨道而构筑的部分，称为路基本体。在路基横断面中，路基本体由路基顶面、路肩、基床、边坡、路基基底几部分构成。

1．路基顶面

2．路肩：

作用：与行车道连接在一起,作为路面的横向支承,可供紧急情况下停车或堆放养路材料使用,并为设置安全护栏提供侧向净空,还起到行车安全感作用。

3．基床

4．边坡1：m

5．路基基底

(二)路基设备

路基的排水设备分地面排水设备和地下排水设备两种。

常用的防护设备是坡面防护和冲刷防护。

路基加固设备是用以加固路基本体或地基的工程设施，在路基工程中，有护堤、挡土墙、支垛、抗滑桩及其他地基加固措施等。

三、路基横断面各组成部分的设计原则

（一）路基面形状

1．非渗水土和用封闭层处理的路基面应设路拱。

2．渗水土和岩石(年平均降水量大于400mm地区的易风化泥质岩石除外)的路基面均为水平面。

（二）路基面宽度

路肩宽度：Ⅰ级铁路，一般情况下，路堤不应小于0.8m，路堑不应小于0.6m，困难条件下，路堤不得小于0.6m，路堑不得小于0.4m；Ⅱ级铁路的路堤不得小于0.6m，路堑不得小于0.4m；Ⅲ级铁路的路堤和路堑均不得小于0.4m。

1．区间直线地段路基面宽度

区间直线地段的路基面宽度如表2-1所示。

2.区间曲线地段的路基面加宽

在曲线地段，由于曲线轨道的外轨设置超高、外侧道床加厚、道床坡脚外移，故曲线外侧的路基面应予加宽，其加宽值可按各级铁路的最大允许超高度计算确定。

（三）路肩高程

路肩的高程应保证路基不致被洪水淹没，也不致在地下水最高水位时因毛细水上升至路基面而产生冻胀或翻浆冒泥等病害。因此，对路肩高程有一个最小值要求。

当路肩高程受洪水位或潮水位控制时，计算设计水位一般采用的设计洪水频率标准为：Ⅰ、Ⅱ级铁路为1/100，Ⅲ级铁路为1/50。

滨河、河滩路堤的路肩高程应高出设计水位加壅水高(包括河道卡口或建筑物造成的壅水，河湾水面超高)加波浪侵袭高或斜水流局部冲高，加河床淤积影响高度，再加0.5m。其中波浪侵袭高与斜水流局部冲高应取二者中之大值，如图2-9所示。

（四）路基基床

路基基床结构分为表层及底层，其厚度如表2-3，结构如图2-11所示。

表2-3铁路路基基床厚度(m)

铁路等级

Ⅰ级

Ⅱ级

Ⅲ级

层位

表层

0.6

0.5

0.4

底层

1.9

1.5

1.1

表2-4我国各类铁路基床厚度(m)

铁路类别

高速铁路

秦沈客运专线

广深准高速铁路

大秦重载铁路

TBJ1-96

GBJ12-89

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅰ(10Mt以上)

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(10Mt以下)

基床厚度

表层

0.7

0.6

0.7

0.6

0.6

0.5

0.3

0.5

0.3

底层

2.3

1.9

1.8

1.9

1.9

0.7

0.9

0.7

0.9

表2-5部分国外铁路基床厚度(m)

国别

日本

美国

德国

前苏联

法国

基床厚度

表层

0.5、0.8

设计确定

0.5

0.3～0.5

0.6

底层

2.5、2.2

0.22

1.3

1.0

-

1.路堤基床

路堤基床表层填料的选择应符合下列要求：

①应优先选用A组填料(填料组别见第二节)，其次为B组填料，但颗粒粒径不得大于150mm。

②当选用B组填料中的砂黏土时，在年平均降水量大于500mm地区，其塑性指数不得大于12，液限不得大于32％。

③当不得不使用C组填料中的细粒土含量大于30％的卵石土、碎石土、圆砾土、角砾土和细粒土中的粉土、粉黏土时，在年平均降水量大于500mm地区，其塑性指数不得大于12，液限不得大于32％。

④对不符合上述要求的填料，应采取土质改良措施。

⑤严禁使用D、E组填料作为基床表层填料。

基床底层的填料可选用A、B、C组填料。当不得不使用D组填料时，必须采取加固或改良措施。

基床土的压实度，对细粒土和黏砂、粉砂应采用压实系数Kh或地基系数K30作为控制指标；对粗粒土(黏砂、粉砂除外)应采用相对密度Dr或地基系数K30作为控制指标；对碎石类土和块石类混合料应采用地基系数K30作为控制指标。其值不应小于表2-6的规定值。

表2-6基床土的压实度

表中：Kh为重型击实试验的压实系数，填土经夯实以后的干密度ρd与填土土样用重型击实试验求得的最大干密度ρdmax之比。；相对密度Dr按下式计算得出：Dr=（emax-e）/（emax-emin），式中的emax、emin为填料的最大和最小孔隙比，分别在试验中取最大密度ρdmax和