《铁路路基工程》PPT课件.ppt
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1、路基工程路基工程绪论、路基构造绪论、路基构造绪论、路基构造绪论、路基构造 路路基基是是轨轨道道或或路路面面的的基基础础,它它承承受受着着轨轨道道及及机机车车车车辆辆或或路路面面及及交交通通荷荷载载的的静静荷荷载载和和动动荷荷载载,并将荷载向地基深处传递扩散。并将荷载向地基深处传递扩散。在在纵纵断断面面上上,路路基基必必须须保保证证路路线线需需要要的的高高程程;在在平平面面上上,路路基基与与桥桥、隧隧连连接接组组成成完完整整贯贯通通的的线线路。路。路基的作用路基的作用路基工程路基工程路基下沉事故现场路基下沉事故现场路基工程路基工程铁路路基完全被冲毁铁路路基完全被冲毁路基工程路基工程铁路道床被冲空
2、铁路道床被冲空路基工程路基工程路基工程的特点和建筑要求路基工程的特点和建筑要求 路基工程路基工程路基工程的特点和建筑要求路基工程的特点和建筑要求路基工程路基工程路基建筑要求路基建筑要求 根根据据上上述述的的路路基基特特点点,为为使使路路基基正正常常工工作作,路路基基建建筑应满足如下要求:筑应满足如下要求:1路基必须平顺,路基面有足够宽度和上方限界路基必须平顺,路基面有足够宽度和上方限界 路路基基平平顺顺状状态态指指路路肩肩高高程程和和平平面面位位置置与与线线路路平平面面、纵断面设计相符。纵断面设计相符。路基的平面位置以其中心线表示。路基的平面位置以其中心线表示。路路基基面面宽宽度度应应满满足足
3、轨轨道道或或路路面面铺铺设设和和养养护护要要求求。在在路路基基面面上上方方应应有有足足以以保保证证 行行车车安安全全和和便便于于线线路路维维修修养养护护的的安安全全空空间间,当当路路基基面面上上方方或或两两侧侧有有接接近近线线路路的的建建筑筑物物时时,必须必须 按照铁路或公路限界的规定设置在限界范围以外。按照铁路或公路限界的规定设置在限界范围以外。路基工程的特点和建筑要求路基工程的特点和建筑要求路基工程路基工程 2路基必须坚固、稳定路基必须坚固、稳定 不不允允许许路路基基丧丧失失稳稳定定和和产产生生容容许许限限度度范范围围以以外外的的各各种种变形。变形。由由于于未未查查清清地地质质条条件件或或
4、设设计计施施工工不不妥妥而而导导致致路路基基失失稳稳,如如某某软软土土地地基基上上填填筑筑的的路路堤堤,只只填填到到23m就就连连同同地地基基一一起起滑滑动动,其其影影响响范范围围纵纵横横向向均均接接近近百百余余米米,这这种种尚尚未未建建成成已破坏的路基当然不能使用。已破坏的路基当然不能使用。由由于于基基底底土土体体压压缩缩性性大大以以及及填填筑筑不不密密实实,预预留留沉沉落落量量不不足足,必必然然导导致致路路基基面面下下沉沉,所所以以应应正正确确估估算算总总下下沉沉量量 及设法减少运营期的下沉量。及设法减少运营期的下沉量。路路基基设设计计中中,应应采采取取必必要要工工程程措措施施,以以确确保
5、保路路基基有有足够的足够的 强度和稳定性。强度和稳定性。路基工程的特点和建筑要求路基工程的特点和建筑要求路基工程路基工程 3、路基的设计和施工应满足技术经济要求、路基的设计和施工应满足技术经济要求 路路基基修修筑筑的的经经济济效效益益不不仅仅指指设设计计施施工工的的投投资资,而而且且包包括括日日后后维维修修养养护护费费用用。同同时时,还还要要根根据据国国家家建建设设政政策策考考虑虑少少占占农农田田,便便利利工工农农生生产产,便便利利人人民民生生活活。例例如如结结合合当当地地水水文文条条件件,综综合合 考考虑虑水水利利规规划划;结结合合当当地地气气候候和和劳劳动动条条件件,合合理理安安排排工工期
6、期;根根据据地地形形、建建筑筑材材料料条条件件制制定定土土石石方方 调配计划等。调配计划等。路路基基修修筑筑是是一一项项系系统统工工程程,要要求求技技术术上上合合理理、经经济济上上合算、建筑周期短,并与有关工合算、建筑周期短,并与有关工 程相协调。程相协调。路基工程的特点和建筑要求路基工程的特点和建筑要求路基工程路基工程路基工程主要由三部分构成路基工程主要由三部分构成路基工程路基工程路基横断面形式路基横断面形式在铁路线路或道路工程中,路基有下面几种形式:在铁路线路或道路工程中,路基有下面几种形式:1路路堤堤:当当铺铺设设轨轨道道或或路路面面的的路路基基面面高高于于天天然然地地面面时时,路路基基
7、以以填填筑筑方方式式构构成成,这这种种路路基基称称为为路路堤堤,如图(如图(a)所示。)所示。2路路堑堑:当当铺铺设设轨轨道道或或路路面面的的路路基基面面低低于于天天然然地地面面时时,路路基基以以开开挖挖方方式式构构成成,这这种种路路基基为为路路堑堑,如图(如图(b)所示。)所示。路基工程路基工程路堑路堑路基工程路基工程路堑路堑路基工程路基工程路堤路堤路基工程路基工程 3半路堤半路堤 当当天天然然地地面面横横向向倾倾斜斜,路路堤堤的的路路基基面面边边线线和和天天然然地地面面相相交交时时,路路堤堤体体在在地地面面和和路路基基面面相相交交线线以以上上部部分分无无填填筑筑工工程程量量,这这种种路路堤
8、堤称为半路堤,图(称为半路堤,图(C)。)。4半路堑半路堑 当当天天然然地地面面横横向向倾倾斜斜,路路堑堑路路基基面面的的一一侧侧无无开开挖挖工工作作量量时时,这种路基称半路堑,图(这种路基称半路堑,图(d)。)。路基横断面形式路基横断面形式路基工程路基工程 5半路堤半路堑半路堤半路堑 当当天天然然地地面面横横向向倾倾斜斜,路路基基一一部部分分以以填填筑筑方方式式构构成成而而另另一一部部分分以以开开挖挖方方式式构构成成,称称为为半半路路堤堤半半路路堑堑,图(图(e)。)。6不填不挖路基不填不挖路基 当当路路基基的的路路基基面面和和天天然然地地基基面面平平齐齐,路路基基无无填填挖挖土土方方时时,
9、这这种种路路基基称称为为不填不挖路基,图(不填不挖路基,图(f)。)。路基横断面形式路基横断面形式路基工程路基工程路基本体组成路基本体组成在在路路基基横横断断面面中中,路路基基本本体体由由路路基基顶顶面面、路路肩肩、基床、边坡、基底基床、边坡、基底几部分构成,如图。几部分构成,如图。路基工程路基工程 1路基顶面路基顶面 能能直直接接在在其其上上面面辅辅设设轨轨道道或或铺铺筑筑面面层层的的部部分分及及路路肩肩组成,称为路基顶面或简称路基面。组成,称为路基顶面或简称路基面。在在路路堤堤中中路路基基顶顶面面即即为为路路堤堤堤堤身身的的顶顶面面,也也称称路路堤堤顶面;在路堑中,路基顶面即为堑体开挖后形
10、成的构造面。顶面;在路堑中,路基顶面即为堑体开挖后形成的构造面。2路肩路肩 铁路路基顶面中,道床覆盖以外的部分称为路肩。铁路路基顶面中,道床覆盖以外的部分称为路肩。路路肩肩作作用用是是保保护护路路堤堤受受力力的的堤堤心心部部分分,防防止止道道碴碴失失落落,保保持持路路基基面面的的横横向向排排水水,供供养养护护维维修修人人员员作作业业行行走走避避车车,放放置置养养护护机机具具,防防洪洪抢抢险险临临时时堆堆放放砂砂石石料料,埋埋设设各各种种标志、通信信号、电力给水设备等。标志、通信信号、电力给水设备等。路基横断面组成路基横断面组成路基工程路基工程 3基床基床 铁铁路路路路基基面面以以下下受受到到列
11、列车车动动荷荷载载作作用用和和受受水水文、气候四季变化影响的深度范围称为基床。文、气候四季变化影响的深度范围称为基床。分为表层和底层分为表层和底层路基横断面组成路基横断面组成路基工程路基工程路基工程路基工程 4边坡边坡 路基横断面两侧的边线称为路基边坡。路基横断面两侧的边线称为路基边坡。边坡与路基顶面的交点称为边坡与路基顶面的交点称为顶肩顶肩;边边坡坡与与地地面面的的交交点点在在路路堤堤中中为为坡坡脚脚,路路堑堑中中为为堑顶堑顶。边边坡坡坡坡面面的的斜斜率率以以边边坡坡上上下下两两点点间间的的高高差差与与水水平距离之比表示,斜率为平距离之比表示,斜率为1:m。5基底基底 基基底底路路堤堤填填土
12、土的的天天然然地地面面以以下下受受填填土土自自重重及及轨道、列车动载影响的土体部分。轨道、列车动载影响的土体部分。路基横断面组成路基横断面组成路基工程路基工程(一)路堤标准横断面(一)路堤标准横断面路基工程路基工程 1、护道、护道 路路堤堤坡坡脚脚与与排排水水沟沟或或取取土土坑坑边边缘缘之之间间的的天天然然地地面面。作作用用是是保保护护路路堤堤坡坡脚脚不不受受排排水水沟沟和和取取土土坑坑中中水水流流的的冲冲刷刷和和浸浸润润,其其宽宽度度一一般般不不小小于于2 m,并并有有2%4%的向外排水坡。的向外排水坡。2、取土坑或排水沟、取土坑或排水沟 对对于于路路堤堤来来说说,地地面面排排水水设设备备是
13、是排排水水沟沟或或取取土土坑。坑。路路基基排排水水沟沟的的断断面面除除需需按按流流量量计计算算加加大大外外,一一般般可可采采用用底底宽宽0.4m,深深度度0.6m的的梯梯形形断断面面。干干旱旱少雨地区深度可减至少雨地区深度可减至0.4m。(一)路堤标准横断面(一)路堤标准横断面路基工程路基工程 有弃土堆的一般黏性土路堑标准设计断面有弃土堆的一般黏性土路堑标准设计断面(二)路堑标准横断面(二)路堑标准横断面路基工程路基工程(二)路堑标准横断面(二)路堑标准横断面无弃土堆的粗砂、中砂路堑标准设计断面无弃土堆的粗砂、中砂路堑标准设计断面路基工程路基工程1、路堑平台、路堑平台 当当路路堑堑边边坡坡为为
14、不不良良地地质质时时,为为防防止止坍坍落落的的碎碎石和土堵塞侧沟,可设置平台。石和土堵塞侧沟,可设置平台。2、弃土堆、弃土堆 置置于于堑堑顶顶的的弃弃土土堆堆,其其边边坡坡不不得得陡陡于于1:1,高高度不宜超过度不宜超过3m。3、侧沟、侧沟 路路堑堑侧侧沟沟底底宽宽不不小小于于0.4m,沟沟深深不不小小于于0.6m,干旱少雨地区,深度可减至,干旱少雨地区,深度可减至0.4m。路基工程路基工程路基工程路基工程路基面形状及尺寸路基面形状及尺寸路基面形状及尺寸路基面形状及尺寸路基面的形状路基面的形状1、路拱、路拱 为为了了使使路路基基面面的的水水及及时时向向路路肩肩两两侧侧排排走走,保保持持路路基基
15、面面干干燥燥,防防止止基基床床因因浸浸水水而而强强度度下下降降产产生生病病害害。路路基基面面均均设设有有4%的的横横向向排排水水坡坡,从从而而形形成成三三角角形形状,如图所示:形形状,如图所示:路基工程路基工程v2、不同路基的衔接、不同路基的衔接 不不同同土土层层路路基基衔衔接接时时,由由于于两两种种类类型型的的道道床床厚厚度度及及拱拱高高不不一一样样,会会造造成成钢钢轨轨顶顶面面高高度度不不一一致致,为为了了保保证证轨轨顶顶高高程程与与线线路路纵纵断断面面设设计计一一致致,就就必必须须提高道床厚度小或拱高值小的一侧路基面的高度。提高道床厚度小或拱高值小的一侧路基面的高度。(1)单线路基或双线
16、并行等高地段提高的高度)单线路基或双线并行等高地段提高的高度h路基工程路基工程路基工程路基工程(2)双双线线铁铁路路中中,并并行行不不等等高高或或局局部部单单线线地地段段的的路路肩肩高高程程应应高高于于双双线线铁铁路路并并行行等等高高地地段段土土质质路路堤堤的路肩高程。的路肩高程。路基工程路基工程路基工程路基工程路基面宽度路基面宽度 铁路路基面宽度铁路路基面宽度=路肩宽度路肩宽度+道床覆盖宽度道床覆盖宽度 区区间间路路基基面面宽宽度度应应根根据据铁铁路路等等级级、正正线线数数目目、线线间间距距、远远期期采采用用的的轨轨道道类类型型、路路基基面面形形状状、曲曲线线加宽等由计算确定。加宽等由计算确
17、定。(1)直线地段路基面宽度)直线地段路基面宽度 见课本表见课本表7-1 (2)曲线地段路基面宽度)曲线地段路基面宽度 见课本表见课本表7-2 路基工程路基工程路肩宽度路肩宽度 路路肩肩应应有有足足够够的的宽宽度度以以满满足足其其功功能能需需要要,但但又又不不能能太太宽宽,以以免免增增加加路路基基土土石石方方数数量量和和工工程程费费用。用。铁铁路路路路基基设设计计规规范范规规定定,级级、级级铁铁路路路路堤堤的的路路肩肩宽宽度度不不应应小小于于0.8m,路路堑堑的的路路肩肩宽宽度不应小于度不应小于0.6m。由由于于曲曲线线外外轨轨设设置置超超高高,外外侧侧道道床床加加厚厚,道道床坡脚外移,因此外
18、侧路基面要适当加宽。床坡脚外移,因此外侧路基面要适当加宽。路基工程路基工程路肩加宽路肩加宽1、填填土土加加宽宽:从从坡坡脚脚分分层层填填筑筑,夯夯实实整整平平。见见课本图课本图7-162、干干砌砌片片石石加加宽宽:一一般般不不宜宜超超过过1m。见见课课本本图图7-173、浆浆砌砌片片石石加加宽宽:路路堑堑处处采采用用浆浆砌砌片片石石加加宽宽路路肩,同时连侧沟一起浆砌。见图肩,同时连侧沟一起浆砌。见图7-184、刷坡加宽:适用于高度不高的土质路堑、刷坡加宽:适用于高度不高的土质路堑5、钢钢筋筋混混凝凝土土盖盖板板加加宽宽路路肩肩,即即在在原原侧侧沟沟之之上上加钢筋混凝土盖板。加钢筋混凝土盖板。路
19、基工程路基工程 水水库库路路基基的的路路肩肩高高程程,应应高高出出设设计计水水位位加加波波浪浪侵侵袭袭高高加加壅壅水水高高(包包括括水水库库壅壅水水及及边边岸岸壅壅水水),再再加加0.5m。当当按按规规定定洪洪水水频频率率计计算算的的设设计计水水位位低低于于水水库库正正常常高高水水位位时时,应采用水库正常高水位作为设计水位。应采用水库正常高水位作为设计水位。路肩高程路肩高程路肩高程路肩高程路基工程路基工程 未未设设防防浪浪胸胸墙墙的的滨滨海海路路堤堤,其其路路肩肩高高程程应应高高出出设设计计高高潮潮水水位位加加波波浪浪侵侵袭袭高高(波波浪浪爬爬高高)加加不不小小于于0.5m的的安安全全高高度度
20、;当当路路堤堤顶顶设设有有防防浪浪胸胸墙墙时时,路路肩肩高高程程高高出出设设计计高高潮潮水位以上不小于水位以上不小于0.5m。地地下下水水水水位位和和地地面面积积水水水水位位较较高高地地段段的的路路基基,其其路路肩肩高高程程应应高高出出最最高高地地下下水水水水位位或或最最高高地地面面积积水水水水位位加加毛毛细细细水强烈上升高度,再加细水强烈上升高度,再加0.5m。季季节节冻冻土土地地区区和和盐盐渍渍土土等等路路基基的的路路肩肩高高程程应应按按路路规规关规定确定。关规定确定。路基工程路基工程路堤边坡路堤边坡 当当地地基基条条件件良良好好,边边坡坡高高度度不不大大于于表表112范范围时,其边坡形式
21、和坡度应按表围时,其边坡形式和坡度应按表112采用。采用。路基工程路基工程路堑边坡路堑边坡路路堑堑边边坡坡的的坡坡率率应应根根据据实实际际情情况况综综合合分分析析确确定定。但但路路堑堑边边坡坡的的土土质质比比较较均均匀匀,无无不不良良地地质质现现象象及及地地下下水水且且边边坡坡高高度度不不大大于于20m时时,可可以以按按照照表表7-4采用。采用。路基工程路基工程路堑边坡路堑边坡对对于于岩岩石石路路基基一一般般情情况况下下是是结结合合实实际际情情况况综综合合分分析析确确定定路路堑堑边边坡坡的的坡坡度度,但但边边坡坡高高度度不不大大于于20m时,可以查表时,可以查表7-5选用坡度。选用坡度。路基工
22、程路基工程路基工程路基工程路基地面排水设备路基地面排水设备路基地面排水设备路基地面排水设备地面水对路基稳定性的影响地面水对路基稳定性的影响路基工程路基工程路基边坡冲刷路基边坡冲刷路基工程路基工程排除路基地面水的一般原则和要求排除路基地面水的一般原则和要求 (1)应应尽尽快快通通过过水水沟沟汇汇集集排排离离路路基基范范围围内内的的地地面面水水,且且水沟应设在离路基本体尽可能近一些的位置。水沟应设在离路基本体尽可能近一些的位置。(2)应应选选择择最最短短的的水水流流通通道道、地地质质较较稳稳定定、地地形形较较平平缓缓的地带设置水沟。的地带设置水沟。(3)水水沟沟断断面面应应满满足足流流量量要要求求
23、。水水沟沟断断面面形形状状常常采采用用梯梯形或矩形。形或矩形。路基工程路基工程路基地面排水设备路基地面排水设备 (1)排排水水沟沟。用用以以排排除除路路堤堤范范围围内内的的地地面面水水。当当地地面面较较平平坦坦时时,设设于于路路堤堤两两侧侧,当当地地面面较较陡陡时时,应应设设于于迎迎水水一一侧侧。当当有有取取土土坑坑时时,可可用用取取土土坑坑代代替排水沟。替排水沟。路基工程路基工程排水沟排水沟路基工程路基工程第一节第一节 地面排水设备及其养护地面排水设备及其养护 (2)侧侧沟沟:路路堑堑地地段段用用以以排排除除路路基基面面和和路路堑堑边边坡坡坡坡面面的的地地面面水水。设设于于路路基基面面两两侧
24、侧或或一一侧侧(半半路路堑堑)。用于公路时称边沟。用于公路时称边沟。(3)天天沟沟:设设于于路路堑堑堑堑顶顶边边缘缘以以外外,可可设设置置一一道道或几道,用于截排堑顶上方流向路堑的地表水。或几道,用于截排堑顶上方流向路堑的地表水。路基工程路基工程天沟天沟路基工程路基工程天沟天沟路基工程路基工程第一节第一节 地面排水设备及其养护地面排水设备及其养护(4)截水沟)截水沟 设设在在台台阶阶形形路路堑堑边边坡坡的的平平台台上上,用用于于截截排排边边坡平台以上坡面的地表水。坡平台以上坡面的地表水。(5)跌水)跌水 通通常常设设在在坡坡度度陡陡的的排排水水地地段段。主主槽槽底底部部呈呈台台阶状,台阶的宽度
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