铁路路基常见病害及整治 PPT课件

1 路基常见病害及防治 2 路基常见病害类型及其整治 崩塌落石病害及其防治 边坡溜坍病害及其防治 路基下沉病害及其防治 翻浆冒泥病害及其防治 河岸冲刷病害及其防治 泥石流病害及其防治 滑坡病害及其防治 圬工裂损病害及其防治 3 一 崩塌落石病害及其防治 成因分析山区铁路边坡陡峻 地质构造复杂 岩体受节理切割等诸多因素的影响 导致坡面岩体破碎 破碎岩体在风化 雨水 震动和植物根劈等外应力作用下产生悬空 剥落 形成崩塌落石源 在自重的作用下 危岩发生倾倒 崩落 翻滚和跳跃等 危及行车安全 防治措施 1 明洞 2 拦石墙 3 柔性防护网 4 坡面挂网喷射混凝土 4 拦石墙基础埋置深度的确定应符合下列要求 1 埋置深度一般情况不应小于1 0m 2 堑内拦石墙基底在路肩以下不应小于1 0m 并低于侧沟砌体底面不小于0 2m 3 在软质岩层地基上不应小于1 0m 4 膨胀土地段基础埋置深度不宜小于1 5m 5 基础在稳定斜坡地面时 其趾部埋入深度和距地面的水平距离应符合表1 1的规定 表1 1斜坡地面墙趾埋入深度和距地面的水平距离 返回 5 坡面挂网喷射混凝土 构造要求 1 钢筋网 钢筋网采用RPB235钢筋焊接而成 间距20cm 20cm 25cm 25cm 每片钢筋网2 0m 2 0m 钢筋网安装时搭接量以1 2个网格为宜 2 锚杆 锚杆采用锚固式水泥砂浆锚杆 HRB335螺纹钢筋16 32mm毫米 抗拔力不小于50kN 间距2 0m 2 0m 3 堑坡面挂网喷混凝土处每隔2 0米上下左右梅花形布设直径 10PVC塑料泄水管 并注意不能与锚杆位置重叠 4 喷射混凝土沿框条延伸方向每隔10 12 5m设置伸缩缝一道 缝宽2cm 填塞沥青麻筋 挂网喷射混凝土断面 锚杆安装示意图 钢筋网及锚杆布设位置展示图 返回 6 二 边坡溜坍病害及其防治 成因分析裸露的路基边坡除受地质构造 地形的影响外 局部地段截 排水设施不够完善或年久失修破损 雨水浸蚀坡面 在震动 人文活动的影响下 边坡表层失稳造成溜坍 分路堑边坡溜坍 路堤边坡溜坍两大类 防治措施 明洞护坡及挡 护墙拦泥墙完善截 排水沟 路堑边坡 骨架护坡支撑渗沟干砌片石防护 路堤边坡 一般不采用浆砌片石或 片石 混凝土满铺防护 土钉墙 7 1 浆砌片石护墙分类及适用范围浆砌片石护墙根据外形不同 可为实体护墙 空窗护墙 肋式护墙和拱式护墙 其适用范围 1 当边坡为土质或破碎岩石边坡时 采用实体护墙 2 当边坡不陡于1 0 75时 为节约圬工起见 采用空窗式护墙 如地下水不发育 坡面比较干燥 空窗内采用棰面 如地下水发育 空窗内采用干砌片石 3 当整个边坡岩层比较完整 且坡度较陡时 采用肋式护墙 4 当边坡下部岩层较完整 仅需防护上部边坡时 采用拱式护墙 浆砌片石护墙 8 浆砌片石护墙 2 基本构造要求 1 等截面护墙顶宽一律采用50cm 墙高不宜超过6m 坡度较缓时 不宜超过10m 变截面护墙顶宽一律采用40cm 在坡率较缓时 顶宽可采用50cm 单级不宜超过12m 超过时宜设平台 分级砌筑 2 为增进护墙的稳定性 凡高于8m的护墙 于墙背中部设置耳墙一道 凡高于13m时 设置耳墙两道 墙背坡率n 0 55时 耳墙底宽采用50cm 墙背坡率n 0 55时 耳墙底宽采用100cm 3 两级或三级护墙的上墙高不应大于下墙的高度 下墙的截面应比上墙大 上下墙之间应设置平台 平台宽度以能使上墙修筑在坚固的基础上 不使其压力传至下墙为原则 一般不宜小于2 0m 厚度采用0 4m 平台面设4 的流水坡 4 基础应埋置在路肩以下不小于1 0m 并不应高于侧沟砌体底面 当地基为冻胀土时 应埋置在冻结深度以下不小于0 25m 返回 9 土钉墙作用机理及一般设计原则 土钉墙作用机理土钉与岩土体相互作用 一方面体现在钉与土界面间阻力的发挥程度 另一方面 由于土钉与岩土体的刚度比相差很大 在土钉墙进入塑性变形阶段后 土钉自身作用逐渐增强 从而改善了复合岩土体塑性变形和破坏性状 一般规定 1 土钉墙适用于一般地区土质及破碎软弱岩质路堑地段 在腐蚀性地层 膨胀土地段及地下水较发育或边坡土质松散时 不宜采用土钉墙 2 土质边坡土钉墙总高度不应大于10m 岩质边坡土钉墙总高度不应大于18m 单级土钉墙高度宜控制在10m以内 土钉墙墙面胸坡宜为1 0 1 1 0 4 根据地形地质条件 边坡较高时宜设多级 多级墙上 下之间设置平台 平台宽度不宜小于2m 每级墙高不宜大于10m 3 土钉的长度应为墙高的0 5 1 0倍 间距宜为0 75 2m 与水平面夹角宜为5o 20o 4 土钉锚固区与非锚固区分界面 潜在破裂面 见图2 1 潜在破裂面距墙面的距离应按式 2 1 2 计算 10 土钉墙作用机理及一般设计原则 构造要求 1 土钉墙面层为喷射混凝土中间夹钢筋网时应与面层有效连接 土钉外端与钢垫板或加强钢筋应通过螺丝端杆锚具或焊接进行连接 2 土钉墙设计与施工均应遵循 保住中部 稳定坡脚 的原则 边坡中部的土钉宜适当加密 加长 坡脚用混凝土脚墙加固 并使之与土钉墙连成一个整体 3 土钉钉材宜采用HRB335 HRB400钢筋 钢筋直径宜为16 32mm 钻孔直径宜为70 130mm 土钉钢筋应设定位支架 腐蚀环境下钢筋表面可采用环氧涂层等处理措施 4 喷射混凝土面层厚度宜为120 200mm 不应小于80mm 喷射混凝土强度等级不宜低于C20 5 喷射混凝土面层应配置钢筋网 钢筋直径宜为6 10mm 间距宜为150 300mm 钢筋网搭接宜采用焊接 6 钉孔注浆材料宜采用水泥浆或水泥砂浆 其强度宜为M30 注浆压力宜为0 2MPa 7 面层应设泄水孔 泄水孔后应设土工合成材料 无砂混凝土板反滤层 返回 11 三 路基下沉病害及其防治 成因分析铁路填土路基由于受当时设计标准 施工质量 填料特性 具有亲水性强 透水性差 强度变化大 失水收缩 遇水强度锐减等 大气降水 填土自然沉降等因素的影响 难以满足目前重载快速运输要求 在列车动载不断作用下 路基产生下沉 线路几何尺寸难以保持 分一般地段路基下沉和桥 涵 过渡段下沉 防治措施路基注浆加固 返回 12 四 翻浆冒泥及其防治 成因分析含有一定比例粘粒和粉粒的基床表层土 受水浸湿和列车振动荷载的重复作用 发生软化或触变 液化 形成泥浆 列车通过时轨枕上下起伏使泥浆受挤压抽吸而通过道床孔隙向上翻冒 造成道碴脏污 板结 进而使道床降低或丧失弹性 形成翻浆冒泥病害 基床存在翻浆冒泥时 基床填土以泥浆形式挤出 导致道碴下沉 从而造成轨道状态不良及几何尺寸变化 危及行车安全 翻浆冒泥分为土质基床翻浆 风化石质基床翻浆和裂隙泉眼翻浆 13 防治措施 1 完善路基排水设施 2 铺设隔离层 3 修建路肩盲沟 返回 四 翻浆冒泥及其防治 铺设合成纤维土工布断面 14 五 河岸冲刷病害及其防治 成因分析铁路沿河修建地段 修筑路基或多或少地干扰了水流特性 运营过程中 河流变迁 河水切蚀及人文活动等影响 从而使河水流速 流向发生变化 增大了河水的冲刷 淘刷作用 危及到路基边坡稳定性 防治措施 1 圬工河岸防护 2 片石笼河岸防护 3 河流防护调节建筑物 15 片石笼河防断面 片石笼河岸防护典型断面 冲刷防护工程应于上下游岸坡平顺连接 端部嵌入岸壁足够深度 以防止恶化上下游的水文条件 返回 16 六 泥石流病害及其防治 成因分析坡面自然风化 剥蚀及受人文活动增加等影响 桥涵上游沟谷内往往聚集有大量松散土 岩屑及石块等活物 在汛期集中强降雨过程中 沟谷内易形成泥石流 泥石流沿沟谷倾泻而下冲击线路设备 造成桥涵堵塞 排洪不畅 防治措施 1 渡槽明洞 2 谷坊坝 3 急流槽 4 沟槽清理 返回 17 七 滑坡病害及其防治 成因分析滑坡是在一定的地形地质条件下 由于各种自然的 人为的因素影响破坏了岩 土 体的力学平衡 使山坡上不稳定岩 土 体在重力作用下 沿着山坡内部某一软弱面或带作整体 缓慢 间歇性的向下滑动的不良地质现象 防治措施 1 减载 反压 2 抗滑桩 18 滑坡典型剖面 滑坡典型剖面及常见滑坡形式 双沟同源引发滑坡 河流淘刷坡脚或人为切蚀坡脚引发滑坡 返回 19 八 既有圬工裂损病害及其防治 成因分析由于铁路修建年代较早 受当时技术标准及施工机具 建筑材料等因素影响 既有挡 护墙出现不同程度外鼓 开裂 错裂病害 加之圬工防护以上坡面截 排水设施裂损 大气降水集中下灌 加剧了圬工裂损病害发展 防治措施 1 锚杆格梁加固 2 圬工勾缝 修补 3 完善截 排水系统 20 1 格构式锚杆挡土墙的肋柱间距宜为3 5m 2 锚杆钢筋宜选用带肋钢筋或高强精轧螺纹钢筋 其直径宜为18 32mm 3 锚杆可按弯矩相等或支点反力相等的原则布置 向下倾斜 每层锚杆与水平面的夹角不应大于45o 宜为15o 25o 间距不应小于2 0m 4 岩层中锚杆的有效锚固长度不宜小于4 0m 且不宜大于10m 土层中锚杆的有效锚固长度可参考土钉墙锚杆长度选取 5 锚孔注浆材料应采用水泥砂浆 其强度等级不应低于M