线路基础第六章(修改).ppt

1 西南交通大学 第六章路基及路基稳固性本章要点 路基类型路基断面路基设计路基边坡稳定性及检算方法 2 西南交通大学 6 1路基横断面及组成一路基类型1 按断面形式分 路堤 线路高出自然地面 经填筑而成 路堑 线路低于自然地面 经开挖而成 不填不挖 半路堤 部分填筑 半路堑 部分开挖 半堤半堑 部分开挖 填筑 3 西南交通大学 路基断面图 4 西南交通大学 二路基组成1 路基本体 路基体2 排水设备 地表水 地下水3 防护加固建筑物 一 路基本体1 路基顶面2 路肩3 边坡 5 西南交通大学 6 西南交通大学 7 西南交通大学 路基顶面宽度构成要素a 单线有路拱 B 2C 2 A无路拱 B 2C 2m h1 h2 A B 顶面宽C 路基肩宽x 边坡宽A 道床顶面宽 8 西南交通大学 b 复线 非渗水路基 B 2C 2x A D 9 西南交通大学 10 西南交通大学 曲线地段单线 路基面外侧需加宽 加宽量在缓和曲线范围内递减复线 加宽需计算 注 线间距需加宽2 路肩 路基顶面无道床覆盖的部分1 作用 防止路基核心部分在受压时向外发生挤动与变形 防道碴滚落 便于设置各类信号与线路标志 供行人行走2 路肩宽度 级路堤 宽度 0 6m 级及路堑 宽度 0 4m 11 西南交通大学 3 边坡路堤 路堤两侧的斜坡路堑 开挖面两侧的斜坡决定边坡坡度的因素路堤填料性质边坡高度基底水文 地质条件路堑边坡土质地质水文条件边坡高度 注 边坡坡度 路堑为1 0 3 1 1 75路堤为1 1 3 1 1 75 12 西南交通大学 三路基设计 一 路堤横断面1 路堤标准横断面 注 1 护道 保持路基稳定有2 4 斜度利于排水2 纵向排水沟 底宽0 4m 深0 6m 边坡为1 1梯形断面 纵向坡度为2 8 2 路堤横断面构成 路基面 边坡 护道 取土坑 纵向排水沟 13 西南交通大学 二 路堑横断面1 路堑标准横断面 2 路堑横断面构成 路基面 侧沟 边坡 截水沟 天沟 注 1 侧沟 排水 边坡1 1 2 8 纵坡2 隔离带 稳定路堑边坡 宽度2 5m3 天沟 防水流入路堑 14 西南交通大学 6 2路基的稳固性一影响路基稳固性的因素1 路基稳固性概念1 作用于路基上的力 列车的载荷 轨道重力 土体本身的自重 自然营力2 路基稳固性要求 在温度变化 风雨等自然力的侵蚀下 能够保持稳固 即不发永久变形 塌陷等 15 西南交通大学 3 路基稳固性判定 用路基强度与稳定性表示 在判定时 采用力学分析法或工程地质对比法进行4 路基稳固性破坏的变化过程 由于地表水的渗入 地下水上升或由于土壤内温度的变化及其它人为因素 引起土壤结构与性质的变化 其稳定性遭到破坏 其变化过程呈循环性 循环时间不等 变化程度也因自然和人的活动而异 一般表现为 局部移动 相对稳定 局部移动 相对稳定 全面移动 稳定丧失 16 西南交通大学 2 影响路基稳固性的因素1 路基的平面位置与形状平面位置 地质不良地段形状 标高 路基宽度 路基边坡2 路基与轨道类型的匹配3 地质 地形与水文条件不良地质 滑坡 崩塌 泥石流 软土 盐土粘土 多年冻土 黄土等水文 地表水 地下水4 自然营力 风 雪 雨 冻5 人为作用 17 西南交通大学 二路基失去稳定性的外观表现1 基底沉降 由路基底部 地质 水文变化引起2 路堤本身沉降 内部应力变化 温度 外力 3 边坡坍塌 滑动4 路基整体滑动三路基稳定性验算验算方法为两种 数学分析方法 近似计算方法一般采用第2种方法 18 西南交通大学 1 路基稳定性验算近似的计算法原则 基本假定1 路基土体破坏由剪切破坏引起2 路基土体极限平衡状态在滑动面上达到3 路基土体的滑动为整体滑动4 不考虑滑动体内部的应力分布2 路基边坡稳定性验算方法1 路基滑动面A 平面形 匀质砂类土B 圆柱面 匀质粘性类土C 折线与曲线形 特殊性质类的土 19 西南交通大学 2 路基稳定系数抗滑动 抵抗土体下滑的力 内摩擦力 粘聚力 稳定系数 K 1临界稳定 K 1边坡稳定 取K 1 25 3 计算方法A 均质沙土类 滑动面为AB 滑动土体 重力 为Q 包括轨道 列车动载荷 土柱 列车与轨道的换算重量 20 西南交通大学 下滑力T Q Sin 法向分力N Q Cos 抗滑力 Ntg CL 式中 土体的内摩擦角C 粘聚力L 滑动面长度 滑动面与水平面夹角 21 西南交通大学 注 假想面有多个 AB只是其中之一 由多个假想面求出多个K k1 k2 kn n个k中最小者所对应得假想面为最危险滑动面 若路基有纯净砂土类构筑则C 0故有 k Q Sin tg Q Cos tg tg 若k 1 25 须采取措施以保证路基稳定 22 西南交通大学 B 粘性土 滑动面为圆柱面 滑动面与路基横断面的交线为圆弧稳定系数k 抗滑动力矩 下滑力矩抗滑动力矩 RT以土块2为例 1 抗滑力矩FF R N2 tg CL2 23 西南交通大学 式中 R 滑动圆弧半径 T i 圆心铅垂线左侧土条切向分力 起抗滑作用 Li 每条土块滑动面长度 Ti 圆心铅垂线右侧土条切向分力 2 下滑力矩 则 24 西南交通大学 C 陡坡路堤的稳定性验算1 陡坡路堤 土质基底1 2 5 石质基底1 2 02 验算方法 按已知滑动面进行稳定性计算分析 3 当滑动面为单一斜坡时 K的计算参照砂类土直线破裂法 当滑动面为折线斜面时 可将土体按折线分成条块 计算其剩余下滑力 若最后剩余下滑力为零或小于零 则土体具有良好