路基工程教材——第1章 绪论.docVIP

第一章绪论

第一节路基工程的组成及特点

一、路基的概念

铁路路基是经开挖或填筑而形成的直接支承轨道、满足轨道铺设和运营条件而修建的土工结构物，是铁道工程的重要组成部分。

路基工程包括路基本体工程、路基防护工程、路基排水工程、路基支挡和加固工程，以及由于修筑路基可能引起的改河、改沟等配套工程。

二、路基工程的特点

作为轨道的基础，作为一种土工结构物，路基工程具有其独特的特点：

1．路基建筑在土石地基上并以土石为建筑材料

2．路基完全暴露在大自然中

如膨胀土路基干缩湿胀引起路基边坡坍塌；南方淫雨、北方冻胀、融沉引起路基隆起、下沉，翻浆冒泥等病害，雨季引起大滑坡；西北风蚀沙埋路基等。

3．路基同时受静荷载和动荷载的作用

路基工程技术的现状及发展

二十世纪20年代以前，路基填筑都按“自然沉落”法设计施工。直到1930年，美国Proctor首先提出用标准击实试验控制路基填筑压实度。

一、我国铁路路基现状

长期以来，我国新建铁路没有把路基当成土工结构物来对待，而普遍冠名以土石方。在“重桥隧、轻路基，重土石方数量、轻质量”倾向。

二、国外铁路路基现状

国外铁路发展的方向是重载及高速铁路。发展重载铁路（轴重250～360kN）的国家有美国、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等；发展高速铁路的国家有法国、日本、德国等。这些国家都制定了较高的路基技术标准和严格的施工工艺，其特点如下：

1．结合路基工程规定了详细的岩土分类，要求详细地进行调查，为设计、施工及养护提供所必须的依据资料。

2．加强了轨道基础的路基基床部分，包括路堤、路堑及不填不挖地段，特别是对基床表层（日本对新干线要求设置加强基床，很多国家设置基层或防护层、垫层）有严格的材料条件并规定了强度要求。有的用形变模量E，有的用加州承载比（CBR）。日本采用用直径为30cm的平板荷载试验求出的地基系数K30；

3．对路堤各部分的填土规定了相应的填料标准，填土质量标准要求较高。多数采用压实系数K作为标准。

4．为控制路基不发生过大的下沉，对路堤填土的地基条件提出了规定及处理要求。

5．加强路基的排水系统、边坡和灾害的防护。

三、路基工程技术的发展

1.设计计算技术逐步提高，设计理念逐渐转变

路基设计在由强度控制设计逐渐向变形控制设计转变。

2.新工艺、新技术、新材料层出不穷

对滑坡的处理除采用重力式挡土墙外，经历了抗滑桩、仰斜排水孔、锚杆，发展到应用预应力锚索及锚索桩；对软土地基的处理，从采用砂井、反压护道，经历袋装砂井、塑料排水板、真空预压，发展到粉喷桩、旋喷桩及土工合成材料加筋地基；对基床病害的处理经历了换填砂石料，敷设沥青面层，设盲沟排水等措施，发展到较普遍地应用土工合成材料进行加筋和隔离；边坡防护技术正在从工程防护向绿色生物防护发展。

高速公路路基工程中，已多次用粉煤灰填筑，铁路路堤也已开始在铁路专用线及地方铁路中试用，这是轻量填筑法的开始。

使用高效施工机械，大大提高了施工速度和施工质量，减轻了工人的劳动强度。

3.测试手段和设备进一步提高，检测方法更加合理

室内土工试验仪器精密化、自动化程度的提高。

土工离心机模拟试验可直观显示构筑物因重力引起的应力、应变状态，以便于研究其破坏机理，现已用于研究软土地基上路堤临界高度、路堤沉降分析以及支挡结构物的作用机理等课题中。

原位测试手段。

路基施工质量的检测方法正在由以前单一的压实系数K指标逐渐向双指标（压实系数K和相对密度Dr与地基系数K30）检测过渡。动态变形模量Evd正在逐渐应用推广。

4．规范逐步完善和更新

第二节路基工程常见病害及建筑要求

一、铁路路基常见病害

1．基床翻浆冒泥

道砟囊。

2．路基下沉

（1）基床下沉

（2）地基下沉

（3）边坡外臌

3．基床外挤

4．基床冻害

5．边坡溜塌

6．风化剥落

7．滑坡

8．不良地质和水文条件造成的路基破坏

二、对路基的建筑要求

1．路基必须平顺，路基面有足够宽度和上方限界

2．路基必须具有足够的强度和刚度

强度是指路基抵抗应力作用和避免破坏的能力，刚度是指路基抵抗变形的能力。

3．路基必须具有足够的水稳定性