路基构造及一般路基设计.ppt

1、路基工程Subgrade,什么是铁路路基,第一讲 路基工程的组成及其特点,路基工程组成 性质和特点 路基横断面,兰新铁路,成昆铁路,铁路路基是铁路线路的重要组成部分。它与桥梁、隧道相连，共同组成一个线路整体。 路基工程主要由三部分建筑物构成： 路基本体 路基防护和加固建筑物 路基排水设备。,一、路基工程组成 component of subgrade,1） 路基本体 sub-grade 路基本体是指各种断面形式中的填挖部分，即直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分。例如：路堤、路堑等承重的主体建筑物。,ground,ground,2） 路基排水设施 drainage facilities 排除地

2、面水的排水沟、侧沟、天沟；排除地下水的排水槽、渗水暗沟、渗水隧洞等。,3） 路基防护和加固建筑物 protect and strengthening facilities 挡土墙、护坡等。,内昆铁路挡墙,香根草加固路基边坡,二、路基工程的特点和性质,材料复杂 主要以土石为建筑材料 受环境影响大 各种复杂的地形、地质条件 受严寒酷暑、水位涨落、飞砂走石、异常气象、水文条件以至地震等自然环境的影响 路基同时受到静荷载和动荷载的作用,特点,基本特性,承载能力 强度： 抵抗应力作用避免破坏的能力。 刚度：抵抗变形的能力。 耐久性：使用年限 整体稳定性：不发生坍塌或下滑。 水热稳定性：浸水后承载力降低、

3、冻涨溶沉,四、路基设计内容 design of subgrade,1 路基设计分类 标准设计：standard design 个别设计 particular design,（6）过渡段路基：路桥、其他横向结构物、地形变化较大和不同低级处理措施连接处等。,路基横断面：垂直于线路中心线截取的断面。 路基横断面的基本形式： 路堤、路堑； 半路堤、半路堑； 半堤半堑； 不填不挖路基。,1 路基横断面的形式,第二节 路基横断面设计 section,路堤 embankment/fill,路基横断面基本型式,路堑 cut/cutting,弃土堆,路基横断面基本型式 section,不填不挖路基,路基横断面基

4、本型式,半路堑 part-cut,路基横断面基本型式,半路堤 part-fill,半路堤半路堑 part-cut part-fill、cut-fill section,路基横断面基本型式,路基本体,路基顶面 formation 路肩 shoulder 基床 bed 边坡 slope 路基基底 base,2. 路基横断面基本构造 basic elements,路基附属设备：,路基排水设备 drainage facilities 路基防护设备 slope protect facilities 路基加固设备 slope strengthening,路肩:路基面上未被道床覆盖的部分.,基床,基床：路基

5、面以下受列车动荷载作用和受水文、气候变化影响的深度范围,边坡：路基横断面两侧的边线,路基基底：路堤填土的天然地面以下受填土自重及轨道、列车荷载作用的部分称为路堤基底。路堑边坡土体内和堑底路基面以下的地基内因开挖而产生应力变化的部分称为路堑基底,路基面:直接在其上铺设轨道的面,3 路基面 formation,3.1 形状： 有拱、 无拱,有拱：适用于非渗水性土地段； 无拱：岩质路基或用渗水材料(如碎石、卵石、砾石、粗砂或中砂)修筑的路基地段,crown,Permeable soil Non-permeable soil,3 路基面,Formation with crown,道床覆盖的宽度加上两侧

6、路肩的宽度之和。,3.2 路基面的宽度 width of subgrade,1) 直线地段度路基面宽度,2) 高速客运专线直线地段路基面宽度,3）曲线地段路基面加宽 widening 原因: 外轨超高 线间距加宽,高速客运专线曲线地段路基加宽值,3.3 路肩高程 elevation,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。,规范规定，路肩的最小高程应比设计洪水频率的水位连同波浪侵袭高和壅水现象）在内，再加 0.5m 富余量。,3.4 路基边坡 slope,坡形设计 slope pattern 坡度设计 gradient,路堤：1:1.31:1

7、.75 路堑：1:0.11:1.75,单面坡 折线形 阶梯形,3.4 路基边坡 slope,边坡设计影响因素： 填料的物理力学性质 边坡高度 基底的工程地质条件。,岩石路堑边坡形式,（1）强度 （2）刚度 （3）排水 （4）防冻,4.1 作用,防止基床破坏、避免道床压入基床、施工阶段承受施工机具重量；,防止路基浸水软化，避免翻浆冒泥。,避免过大的不均匀沉降，保证行车安全性和舒适性；,防止路基土冻胀。,4 基床 subgrade bed,4.2 结构,1）双层结构,2）多层结构,钢筋混凝土连续板 混凝土绝热层 支持层 素混凝土 矿渣混凝土等。,基床表层 top layer 基床底层 base/bottom layer,我国：双层结构,双层结构： 表层、底层,双层结构,高速铁路设计规范（试行）2009 规定： 表层：无砟轨道 0.4m， 有砟轨道0.7m； 底层：2.3m。,德国高速无砟轨道路堤,多层结构,日本高铁板式轨道路堤,5 路基横断面标准设计图,ii) 当填方高度大于 8 米而不小于 20 米时，采用上陡下缓的变坡形式。,路堤标准横断面2,边坡陡，开挖面较小。,不易风化的岩石路堑断面,高速铁路路基标准断面图,高速铁路路基标准断面图,高速铁路路基标准断面图,高速铁路路基标准断面图,6 路基工程常见病害,基床翻浆冒泥