铁路路基施工与养护课件：复杂地区铁路路基的施工与养护

《铁路路基施工与养护》复杂地区铁路路基的施工与养护目录contents01浸水路基施工

02滑坡地区路基施工

03地震地区路基施工

04危岩、落石和崩塌地区路基施工

TASK.

01浸水路基通常按以下两种方法分类。(1)浸水路基按路基所处的工程条件不同，可以分为穿越积水洼地、池塘的路基，以及滨河及河滩路基与水库路基。(2)浸水路基按浸水时间长短可以分为长期浸水和季节性浸水两种。①穿越洼地、池塘的路基工程特点。穿越洼地、池塘的路基一般都受静水浸泡，且水位涨落变化缓慢，除填料抗剪强度因浸水有所降低外，其他因素如流速、动水压力等则影响甚微。浸水路基一般指设计水位以下长期或周期性受水浸泡的河滩、滨河、

滨海，以及沿水库或穿越积水洼地、池塘的路基。

知识点一

浸水路基类型及工程特征浸水路基②滨河及河滩路堤的工程特点。a.水位变化使路基浸蚀部位变化，坡体内孔隙水压力和渗透压力也发生变化。b.在水和岩土体的相互作用下，路基岩土材料的流变作用会加剧透水层孔隙水压变化，甚至产生超孔隙水压力，使不透水层产生浮力，容易导致路基失稳。c.滨河及河滩路堤的一侧或两侧河流的冲刷、淘刷作用。③水库路基的工程特点。a.水库路堤长年浸水部分的边坡及可能发生渗透变形的处理工程措施均按浸水路基工程处理措施办理。b.由于水库路基长年浸水，水库蓄水后地下水壅升也可能造成路基的沉落。c.波浪冲刷和水库淤积都影响水库路基的边坡稳定性，所以水库路基边坡在存在波浪冲刷和淤积问题时，

均应予以防护。d.水库库岸在波浪的作用下，岸坡易被淘刷、磨蚀、搬运，继而发生变形，产生坍岸，位于坍岸范围内的路基其稳定性受到影响，所以应采取措施进行护岸。

知识点一

浸水路基类型及工程特征浸水路基的高程要大于最低的防护高程，防护高程以上路基边坡坡率应与非浸水路基相同，防护高程以下相应放缓一级，防护高程处应根据浸水深度及时间、基底地层情况等因素设置边坡平台。1.地基的处理无论哪种类型的浸水路基，面临的共同问题即为长期或周期性地受到水的危害，所以首先要排水。此外，浸水路基的地基一般为软土地基，承载力差，所以要经过加固处理后方可修筑路堤。

知识点二

浸水路基的处理2.浸水路基常用断面形式及填料

知识点二

浸水路基的处理(c)浸水路堤常用横断面形式浸水路堤常用的横断面形式如图所示。(a)(b)浸水路基的坡面长期或周期性受水流冲刷，路堤的坡脚易被掏空，从而影响路基的稳定性，所以对路基坡面及坡脚进行防护非常重要。坡面及坡脚防护主要有直接防护和间接防护。目前我国浸水路基防护工程的形式已经存在很多种类，常见的直接防护主要有植物防护、砌石或混凝土护坡、护坦、抛石、石笼、浸水挡土墙、土工模袋等，间接防护包括丁坝、

顺坝、格坝等。以上防护工程的设置及施工详见任务二。

知识点二

浸水路基的处理3.浸水路基坡面防护工程措施，生物措施，化学措施。坡式(平顺)护岸(干砌石、浆砌石、格构＋砌石、沉排等)，坝式护岸(丁坝和顺坝)，墙式护岸(石笼结构、重力式挡土墙、加筋土结构、钢板桩、桩板墙等)，堤式护岸(防护堤等)，复合形式护岸 (坡式与丁坝、墙式与坡式、桩与墙等相结合)。1.水库坍岸防护措施分类常用水库坍岸防护工程措施可归纳为如下几类：

知识点三

水库坍岸的防护(1)

按照技

术措施分类：(2)

按照工

程形式分类：主动防护，被动防护。天然材料，人工合成材料。排水工程(地表排水和地下排水)、削方减载、回填压脚。

知识点三

水库坍岸的防护(3)

按照作

用方式分类：(4)

按照使

用材料分类：(5)

辅助工

程措施：2.水库坍岸防护技术、方法和材料随着水库坍岸防治和护岸工程的发展，新材料和新工艺也在不断进步。有些一开始就是为护岸而设计的，另外一些是已脱离原来目的而被用于护岸的，因此得到了广泛应用。目前常见的有前景的材料、工艺和技术方法如下。(1)混凝土模块板。混凝土模块板一般用于坍岸防护的混凝土模块板多为六边形或咬合模块板，形状如图所示。

知识点三

水库坍岸的防护混凝土模块板断面形状整体沉排类的防护方式主要有石笼、格宾网垫等。其中，格宾网垫的结构如图所示。这种防护方式可用于土质的、边坡中等偏缓的坍岸。其采用高强度镀锌低碳钢丝

，由机器编织成六边形网孔钢丝网，组装成统一规格的钢丝笼，并填充一定规格的卵砾石用于沉排，可起到护坡、护脚、防淘刷的作用。

知识点三

水库坍岸的防护(2)整体沉排类。格宾网垫土工合成材料常见的有土工模袋、织物、网罩等，形式如图所示。这种防护方式用于土质的、边坡中等偏缓的坍岸。土工模袋、织物、

网罩等土工织物用于铺砌，具有良好柔韧性，适应河床变形的能力强，连续性、整体性及抗冲性能好，造价比传统的柴排低。

知识点三

水库坍岸的防护(3)土工合成材料。常用土工合成材料植被护岸目前常用的形式为三维植被网垫或绿化混凝土植被，形式如图所示。这种防护方式同样用于土质的、边坡中等偏缓的坍岸。它是将根系固土作用和土工网垫、绿化混凝土防冲作用相结合而形成的复合型护坡技术，其要求种植草对土质、环境的适应性要强，且要耐盐碱、寒、旱、涝，根系发达。

知识点三

水库坍岸的防护三维植被网垫或绿化混凝土植被(4)植被护岸。改进护岸技术是结合各种防护方式改进的

，防护方式中最典型的为格构＋点砌石护岸，

结构如图所示。这种防护方式适用于土质的、中等偏陡的

坍岸，其是将格构＋干砌石与浆砌石护岸优点融合而形成，采用格构＋干砌石，将块石与块石接触面50%左右用浆砌，既能保证地下水流顺畅，又能保证块石长期稳定性为准。

其既能适应较陡的岸坡，又能增强结构的抗冲刷能力。

知识点三

水库坍岸的防护(5)改进护岸技术。格构＋点砌石护岸质的、中等偏陡的坍岸。由混凝锚板构成，在混凝土槽内可以种种环保型塌岸防护工程措施。②圆木面板石笼护岸技术。圆木面板石笼护岸技术适用于土质陡坡或强风化卸荷的岩质岸坡。

知识点三

水库坍岸的防护①绿化槽锚固护岸技术。绿化槽锚固结构如图所示。这种防护方式同样适用于土土槽、锚杆和草绿化，是一(6)引进护岸技术。绿化槽锚固结构TASK.

02滑坡是堆积层或岩层在重力作用下整体地沿着滑动面向下滑动的地质现象。

滑坡的发生，是斜坡土(岩)体平衡条件遭到破坏的结果，其平衡条件为岩(土)体重力所产生的侧向滑动分力，等于或小于滑动面的抗滑阻力。通常在滑动体以内与滑坡体附近可见羽状裂缝或环状裂缝。一个发育完全的滑坡，通常由坡体、滑动面、滑坡裂缝、滑坡壁、滑坡台阶、滑坡洼地、滑坡鼓丘等组成。

知识点一

滑坡工程特征1.全方位迅速排除地表水及地下水全方位排水“治坡先治水”的治坡理念包括将地表水引出滑动区外的地表排水和降低地下水位的地下排水，是滑坡(边坡)治理中必不可少的一个环节。(1)排除地表水。(2)排除地下水。①环形截水沟。②树枝状排水沟。③平整夯实滑坡体表面的土层，防止地表水渗入滑体坡面造成高低不平，不利于地表水的排除，易于积水，应将坡面作适当平整，并填实坡面上的裂缝，防止积水下渗；在山坡种植草皮，既可吸取地表水分，又可借根系增加地表土体的稳定性。可采用支撑渗沟、边坡渗沟、暗沟、平孔及泄水洞等。所有盲沟与泄水洞应该根据土壤与流量情况，设置倒滤层，避免潜蚀作用引起陷穴，并防止泥沙流入，淤塞排水孔道。

知识点二

滑坡防治2.增设滑坡体的平衡条件(1)支挡。桩孔以人工开挖为主，并按下列原则进行：①开挖前应平整孔口，并做好施工区的地表截、排水及防渗工作。②采用间隔方式开挖，每次间隔1~2孔。③按由浅至深、由两侧向中间的顺序施工。④松散层段原则上以人工开挖为主，孔口做锁口处理，桩身作护壁处理。⑤根据岩土体的自稳性、可能日生产进度和模板高度，计算确定一次最大开挖深度。⑥每开挖一段应及时进行岩性编录，仔细核对滑面(带)情况，综合分析研究。

知识点二

滑坡防治抗滑桩是使用较早的一种支挡结构，应用相对成熟和广泛，为使抗滑桩受力更合理，已开发出锚索或预应力锚索抗滑桩体系。挡墙是在滑坡底脚修建的一种挡土结构，常用砌石、混凝土以及钢筋混凝土结构，临时性加固时也可采用木笼挡墙。(2)在改变斜坡几何形态和排水不能保证斜坡稳定的地方，可采用支挡结构物如挡土墙(重力式挡墙、锚杆挡墙、锚索挡墙)、木笼块石墙、钢筋石笼挡墙、被动抗滑桩、原地浇筑混凝土连续墙、有聚合物或金属条或板片等加筋材料的挡土墙(加筋土挡墙)、坡面柔性防护结构(拦截落石的钢绳网)、坡面生态护坡系统等来对滑坡(边坡)进行整治，这些是滑坡(边坡)治理中较常用的手段。

知识点二

滑坡防治②

挡墙。①

抗滑桩。柔性防护结构指设置于斜坡上一定部位处的柔性钢绳网，可以拦截或阻

止顺坡滚落的块石，从而使保护对象免遭破坏。土钉、土锚主要用于基坑开挖边坡支护等临时性结构

，其锚固力有限，主要靠整体性和柔韧性来对边坡进行加固。岩石锚杆能提供较大的锚固力，当锚杆提供的锚固力达不到要求时，可以采用锚索甚至锚梁结构，同时可以施加一定的预应力以提供锚固力，成为滑坡治理中的一种常用措施。

知识点二

滑坡防治④

土锚、土钉。③

柔性防护结

构。⑤

岩石锚杆、

锚索、锚梁。格构梁锚固是利用浆砌片石、现浇钢筋混凝土或预应力混凝土进行坡面防护，并利用锚杆或锚索固定的一种滑坡综合防护措施，它将整个护坡与柔性支撑有机结合在一起，是一种新型支挡加固措施。加筋土是在土体中埋入抗拉材料以改善土体的总体强度的方式。微型桩指直径小于300mm的插入桩或灌注桩，微型桩主要通过许多微

型桩密布在滑体上，穿过滑动面，增加抗滑力，达到加固坡体的目的。

知识点二

滑坡防治⑥

微型桩。⑦

格构梁。⑧

加筋土。(3)生态护坡结构。滑坡(边坡)的治理包括护坡，在提倡生态建设的今天，护坡结构的生态化也成为一个研究热点。3.反

压滑坡治理是一项复杂的工程，常常不是某一种措施能够解决得了的，有时即使单一措施能够满足安全要求，但是往往不经济。如滑坡性质为推动式或为由错落转化成的滑坡，可采用反压坡脚的方法来防治。4.综合治理

知识点二

滑坡防治TASK.

033.

高路堤段的轨枕悬空砂类土由于其材料件的黏结力较小，抗变形能力较差，遭遇强烈地震时，路堤容易产生侧向变形和整体移动，出现边坡坍塌，路肩纵向开裂、下沉，造成轨枕悬空的现象，

多出现在陡坡和桥头高路基地段。2.

坍塌落石地震带来的反复振动，可使深路堑或陡山坡坍塌落石，河滩路堤或陡坡路堤产生沉陷和边坡坍塌，使路基边坡防护设施损坏，甚至危及运输安全。

1.

路基滑坡铁路工程的修建必然会对地区的地形、地质、水环境产生难以预测的影响。地震力由震源向四周传播并逐渐衰减，对路基的影响虽不如暴雨，但地震力是瞬间的动荷载，其来势凶猛，有很大的破坏作用。地震对路基的损害主要表现在如下几个方面。

知识点一

地震对路基的影响位于地震区的路基设计，遵照《铁路路基设计规范》(TB10001—2016)和《铁路工程抗震设计规范(2009年版)》(GB50111—2006)的要求进行：(1)线路应选择在工程地质条件良好、地形开阔平坦或缓坡地段通过。(2)线路应避开抗震设防烈度为9度的地震区的主要活动断裂带。(3)当通过液化土和软土等松软地区，线路宜选择在有较厚非液化土层或硬壳处并宜设置低路堤。(4)土质松软或岩层破碎、地质构造不利地段的线路不应作深长路堑。(5)路基工程所在地区的地震作用，应按相应于抗震设防烈度的设计地震动峰值加速度(Ag

)来表征，具体见表。(6)验算路基抗震稳定性时，Ⅰ、Ⅱ级铁路的荷载应包括恒载、列车活荷载和水平地震力作用。其余各级铁路的荷载只包括恒载和水平地震作用。抗震设防烈度和设计地震动峰值加速度(Ag

)对应表抗震设防烈度6789设计地震动峰值加速度0.05g0.10(0.15)

g0.20(0.30)

g0.40

g

知识点二

地震地区路基的设计原则(1)路堤填料应选用抗震稳定性较好的土。不宜用粉砂、细砂、黏土和有机土。(2)路堤浸水部分的填料，应选用抗震稳定性较好的渗水性土。(3)在岩石和非液化土、非软土地基上的路堤，边坡高度大于路堤边坡限值规定时，可采用土工合成材料加筋等措施加固边坡；当填料及用地不受限制时，其边坡坡度应按现行《铁路路基设计规范》(TB10001—2016)规定放缓一级。(4)半填半挖路基和修筑在地面横坡大于1∶5的稳定斜坡上的路堤，原地面应挖台阶，台阶宽度不应小于1.5m，并应做好排水工程。必要时，应采取设置支挡建筑物等防滑措施。高路堤、液化土及软土地基的路堤、陡坡地段路堤以及用砂类土填筑的路堤较容易产生震害，常采用的抗震措施如下：

知识点三

路基抗震措施1.路堤的抗震措施(5)液化土地基上的路堤，应进行抗震稳定性检算。若稳定系数小于允许值

，应采取加固地基土或设置反压护道等措施。但满足下列条件之一者，可不采取抗震措施：①Ⅰ、Ⅱ级铁路路堤高度小于3m；其他铁路路堤高度小于4m。②Ⅰ、Ⅱ级铁路路堤高度小于5m；其他铁路路堤高度小于6m，且设计烈度为7度、8度、9度，地面以下分别为5m、6m、7m深度内，液化土层的累计厚度小于2m。③上覆非液化土层厚度du或地下水位深度du大于表的规定。du或du的限值铁路等级设计烈度/度789Ⅰ

、

Ⅱ级铁路567其他铁路345

知识点三

路基抗震措施铁路等级设计烈度/度89Ⅰ

、

Ⅱ级铁路23其他铁路—2(6)软土地基上小于临界高度的路堤，其地面硬壳层的厚度大于表7-3-5规定时，可不采取抗震措施。

知识点三

路基抗震措施硬壳土层厚度2.路堑的抗震措施(1)一般黏性土路重边坡高度大于下表的规定时，应按现行《铁路路基设计规范》(TB10001—2016)规定放缓一级或采取加固措施。(2)当设计烈度为8度和9度，Ⅰ、Ⅱ级铁路的碎石类土路堑边坡坡形和坡值，

应根据土的密度、含水量和成因，并结合边坡高度确定。当受地形、地质条件限制不宜放缓边坡时，应采取加固措施。(3)对于岩石路堑，当石质破碎或有软弱夹层、山坡有危石或上部覆盖层易受震坍塌时，应采取支挡加固措施：Ⅰ、Ⅱ级铁路宜设置轻型柔性防护、隧道或明洞。(4)设计烈度为8度和9度时，Ⅰ、Ⅱ级铁路的岩石路堑，宜采用光面、预裂、

控制爆破，不应采用大爆破施工。黏性土路重边坡高度要求铁路等级设计地震动峰值加速度0.2g0.3g0.4gⅠ

、

Ⅱ级铁路151210其他铁路201715gA

知识点三

路基抗震措施路基截排水设施的施工质量是保证路基工程安全稳定的关键环节。排水不畅是造成路基病害的主要原因，尤其在降水量较大的地区，水对路基的影响在许多方面占主导地位。然而由于排水系统属于路基系统的附属工程，排水系统的完整性和畅通性往往被忽视。2.严格执行硬质石质边坡的施工工艺硬度较高的岩石路基施工时采用光面爆破、预裂爆破等定向爆破技术，可以很好地解决常规爆破开挖由于冲击和震动作用而造成路堑边坡岩体破碎、松动、稳定性降低的问题，有效降低运营期间的掉块和落石病害发生的概率。

知识点四

路基抗震施工和养护工作的重点1.加强路基工程截排水设施的养护工作半填半挖路基以及地面横坡大于1∶5的斜坡上修筑的路堤，高度重视清表以及清除原地面腐殖土的工序要求。将原地面做挖台阶处理，增大地面与路堤的黏结

，同时做好截排上游地面水和地下水工程的措施，保持路堤和基底的干燥，提高路基整体的稳定性。4.落实土质路堑边坡施工的技术要求为增加抗震稳定性，地震区路堑施工严格贯彻大型机械合理“欠挖”、人工补挖到位，坡面防护工程及时跟进。

知识点四

路基抗震施工和养护工作的重点3.重视陡坡路基地基处理施工管理TASK.

04指陡峻斜坡上的岩(土)体，由于各种自然条件的变换或人为因素，促使岩体在陡峻的斜坡上发生急剧地倾倒、崩塌、错落、翻滚和跳跃等的一种动力地质现象。规模极大的崩塌称为山崩，而仅个别落石的称为坠落。危岩、落石和崩塌对铁路行车的安全威胁很大，是山区铁路常见的路基病害。

知识点一

危岩、

落石和崩塌概述危岩、落石和崩塌是

知识点二

危岩、

落石和崩塌地区的预防和整治1.设计原则l

在危岩、落石和崩塌地区，路基宜选择在其影响范围小、边坡较矮缓、易于防治处理的位置，并采取遮蔽、拦截、清除、加固或综合处理等安全可靠的工程措施。l

在山体极不稳定，岩层非常破碎，有可能发生大范围的危岩、落石或大规模崩塌地区，线路必须设法绕避，一般可采用避开崩塌区，将线路绕到对岸或移至较稳定的山体内以隧道通过。l

对中小型危岩、落石和崩塌地区，绕