时速200公里铁路路基关键技术2.ppt

1、时速200公里铁路路基关键技术,铁道科学研究院 张千里,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明 根据客货共线200公里线路的特点，在编制暂行规定时，主要强调下列几个方面： 1.强化基床结构； 2.提高路堤本体填料的要求； 3.过渡段结构形式； 3.严格控制工后沉降； 4.加强排水与防护。,时速200公里铁路路基关键技术,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明 4 路基 4.1 一般规定 4.1.1 路基工程设计应在详细查明岩土工程地质条件和填料性质的基础上进行。 4.1.2 路基工程应按土工结构物设计，

2、必须具有足够的强度、稳定性和耐久性，能够抵抗各种自然因素作用的影响。 4.1.3 路基工程应避免高填、深挖和长路堑，并尽量绕避不良地质条件的地段。 4.1.4 填料改良应通过试验提出最佳掺和料、最佳配比及改良后的强度等指标。 4.1.5 路基工程应有完整、系统、通畅的排水设计，并与桥、涵、车站和农田水利灌溉系统衔接。,时速200公里铁路路基关键技术,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明 4.2 路基横断面 4.2.1 路基面应设计为三角形，由中心线向两侧设4%的横向排水坡。曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。 4.2.2 路肩宽度应不小于1.0m。

3、布置有接触网支柱时，支柱内侧到线路中心距离不应小于3.1m。 4.2.3 路基面宽度双线应不小于12.1m，单线应不小于7.7m。 4.2.4 正线曲线地段路基面加宽值按表4.2.4确定。 表4.2.4 曲线地段路基面加宽值 (m),时速200公里铁路路基关键技术,表4.2.4 曲线地段路基面加宽值 (m),第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,图4.2.5-1 双线路堤标准横断面示意图 (m),第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,图

4、4.2.5-2 双线硬质岩石路堑标准横断面示意图 (m),第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,图4.2.5-3 双线土质路堑标准横断面示意图 (m) (适用软质岩石、强风化的硬质岩石及土质),第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,图4.2.5-4 单线路堤标准横断面示意图 (m),第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,图4.2.5-5 单线硬质岩石路堑标准

5、横断面示意图 (m),图4.2.5-6 单线土质路堑标准横断面示意图 (m) (适用软质岩石、强风化的硬质岩石及土质),第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.2.6 不同基床厚度变化处的路基连接时应设置长度不小于10m的过渡段。 4.2.7 路基上的轨道及列车荷载换算土柱高度和分布宽度应符合表4.2.7的规定。对于架桥机等特种荷载通过的路段应按特种荷载分布计算。 表4.2.7 轨道及列车荷载换算土柱高度和分布宽度,注：重度与本表不符时，需另行计算换算土柱高度。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分

6、介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.3 基 床 4.3.1 基床由表层与底层组成。表层厚度为0.6m，底层厚度为1.9m，总厚度为2.5m。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.3 基 床 4.3.1 基床由表层与底层组成。表层厚度为0.6m，底层厚度为1.9m，总厚度为2.5m。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.3.2 基床表层应采用级配砂砾石或级配碎石等材料，其材料规格及压实标准应

7、符合下列规定。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,1 采用级配砂砾石时应符合下列技术要求： 1) 颗粒的粒径、级配应符合表4.3.2-1的规定。 2) 级配曲线应接近圆滑，某种尺寸的颗粒不应过多或过少。 3) 颗粒中细长及扁平颗粒含量不应超过20%。 4) 与上部道床碎石及与下部填土之间的颗粒级配均应满足 的要求。 5) 当级配砂砾石与填土之间不能满足第4项要求时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。 6) 当路堤填料为化学改良土时，可不受第4项限制。 7) 粒径小于0.5m

8、m细集料的液限不应大于28%，其塑性指数不应大于6。 8) 粘土团及有机物含量不应超过2%； 9) 压实标准应符合表4.3.2-2的规定。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,表4.3.2-1 砂砾石的级配范围,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,表4.3.2-2 级配砂砾石或级配碎石基床表层厚度及压实标准,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,2 采用

9、级配碎石时，应符合下列技术要求： 1) 材料粒径、级配及品质应符合铁路碎石道床底碴(TB/T 2897)的有关规定。 2) 与上部道床道碴及与下部填土之间的颗粒级配均应满足 的要求。 3) 当级配碎石与填土之间不能满足第2项要求时，基床表层可采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。 4) 当路堤填料为化学改良土时,可不受第2项的限制。 5) 基床表层厚度及压实应满足表4.3.2-2的规定。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.3.3 基床底层应采用A、B组填料或改良土，其压实标准应符合表

10、4.3.3的规定。 表4.3.3 基床底层压实标准,注: K为重型击实标准 4.3.4 在水文地质条件复杂及易产生冻害等基床病害的地段，应对基床部分采取防水或防冻措施。 在水文地质条件复杂或年平均降水量大于500mm的地区且基床填料不良易产生基床病害的地段应对基床部分采取防水或防冻措施。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4 路 堤 4.4.1 路堤填料应采用A、B组及C组中的块石、碎石、砾石类填料，当选用C组填料中的细粒土、粉砂和软块石土时，应进行改良，其压实标准应符合表4.4.1的规定。 路堤填料应采用

11、A、B、C组填料或改良土，其压实标准应符合表4.4.1的规定。当选用C组填料中的细粒土、粉砂和软块石时应采取隔水或加强边坡防护等措施。 表4.4.1 路堤填料及压实标准,注: K为重型击实标准,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4.2 以砂类土填筑的路堤，宜在两侧边坡23m范围内分层铺设土工格栅。每层竖向间隔结合碾压层厚度确定，宜为0.50.6m。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4.3 路基的工后沉降量一般地段不应大

12、于15cm，年沉降速率应小于4cm/年。桥台台尾过渡段路基工后沉降不应大于8cm。 4.4.4 软土地基沉降计算应符合下列规定： 1 路堤地基沉降量计算时，其压缩层厚度按附加应力等于0.1倍自重应力确定。 2 路堤地基的总沉降量(S)计算应包括瞬时沉降(Sd)，主固结沉降(Sc)。对于富含有机质土和泥炭土尚应计算次固结沉降(Ss)。 3 双线路堤地基沉降计算时，列车荷载只计算单线。 4.4.5 对于地质条件突变或采用不同处理方法会造成明显沉降差异的地基，应作过渡处理。 4.4.6 软土地基上填筑路堤时，应在边坡坡脚外设置边桩进行水平位移观测，在路堤中心线地面上设置地基沉降观测设备进行沉降观测。

13、在路堤填筑过程中必须严格控制填土速率，控制沉降速率小于10mm/天，水平位移速率小于5mm/天。并根据观测数据推算地基的最终沉降量。必要时，调整设计使地基处理达到预定的工后沉降控制目标值。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4.7 高度小于2.5m的路堤，其基床应符合表4.3.2-2及表4.3.3的要求。基床范围内的地基土比贯入阻力 值不应小于1.5MPa，或允许承载力不应小于0.18MPa，不能满足时，应采取土质改良或加固措施。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解

14、释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4.9 路堤与桥台连接处应设置过渡段，并符合下列规定: 1 过渡段的长度按下式确定：,(4.4.9) 式中 L过渡段长度，m。 h路堤高度，m。 A常数,可取35m。 2 在软土地基上，可在台后设置钢筋混凝土搭板。 3 台后过渡段可按图4.4.9设计。 过渡段的基床表层应符合表4.3.2-2的要求。表层以下可用级配碎石分层填筑，其压实度应符合地基系数(k30)不小于150MPa/m和孔隙率(n)不大于28%的要求。碎石的级配范围应符合表4.4.9的规定。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速20

15、0公里铁路路基关键技术,表4.4.9 碎石级配范围,注：颗粒中针状、片状碎石含量不大于20；质软、易破碎的碎石含量不得超过10；黏土团及有机物含量不得超过2。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,1:2,4 台后基坑应以混凝土回填或以碎石分层填筑压实,并做好横向排水。 5 过渡段应与其相连的路堤按一体同时施工。 6 在台背不易碾压的2m范围内应掺35的水泥。,图4.4.9 台尾过渡段,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,第二章 客货

16、共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4.10 路堤与横向结构物(立交框构、箱涵等)连接处应设置过渡段。过渡段可按图4.4.10设计。但当横向结构物顶面距地面高度小于1.0m，且不足路堤高度1/2时，可不设过渡段。过渡段在基床表层以下可用级配碎石填筑，其压实标准应符合地基系数(K30)不小于150MPa/m和孔隙率(n)不大于28%的要求。,图 4.4.10 路堤与横向结构物过渡段的设置方式,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4.11

17、在路堤与路堑的连接处应设置过渡段，设置方式可按图4.4.11设计。,图4.4.11 路堤与路堑连接处过渡段设置方式,4.4.12 隧道与路基连接处应根据隧道出口的具体情况参照4.4.9和4.4.11条设置过渡段。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.4.12 长期受水浸泡的路堤，其浸水部分应采用水稳性高的填料填筑并适当放缓边坡坡度，同时对边坡进行防护。 4.4.13 对雨季滞水及排水不畅的低洼地段，应以渗水填料或水稳性好的填料填筑，并采取疏导措施。 4.4.14 在地下水位高(地下水位距地表小于0.5m)的粘

18、性土地基上填筑路堤时，路堤底部应填筑渗水性填料。有条件时可采取降低地下水位措施。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.5 路 堑 4.5.1 路堑的边坡高度一般不宜大于30m。对于风化严重岩体破碎的石质边坡、特殊岩土边坡和土质边坡，其高度更应严格控制，并采取可靠的支挡防护措施。 4.5.2 不易风化的硬质岩基床，应将路基面作成向两侧的4%排水坡，凹凸不平处应以混凝土或级配砂砾石、级配碎石填平。 4.5.3对易风化的软质岩、强风化的硬质岩及土质基床,其基床表层范围内应进行换填并符合第4.3.2条的规定。表层以下

19、地基表面向两侧作成4%横向排水坡，且在基床范围内不得夹有比贯入阻力 小于1.5MPa或基本承载力0小于0.18MPa的细粒土层。否则应进行改良或加固处理。 4.5.4 半填半挖路基，应将自线路中心线靠山一侧宽度不小于2m、路基面下1.0m范围内予以挖除换填，填料应符合基床要求，并设置4%的向外排水坡。 4.5.5 易风化的软质岩层、强风化的硬质岩层及土质路堑应设置侧沟平台，平台宽1.02.0m。在土石分界、透水和不透水层交界面处应设置边坡平台，平台宽1.53.0m。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.6 路

20、基排水 4.6.1 排水设施应根据路基各部分的排水面积、表面形状、周边地形、地质、地下水状况和气候等条件规划和设计。 4.6.2 侧沟、天沟和排水沟的断面应按洪水流量设计，洪水频率宜为1/50。 4.6.3 施工期间宜设置临时排水工程，以防因降雨而造成填土松软和路堤边坡坍塌。具备条件时应尽快设置永久性排水工程。 4.6.4 软质岩路堑、强风化或构造破碎的硬质岩路堑及土质路堑,侧沟深度和构造应考虑基床表层的排水的需要。采用明沟或暗沟与明沟相结合的排水形式。,第二章 客货共线200公里铁路设计暂行规定路基部分介绍 第一节 暂规条文的解释和说明,时速200公里铁路路基关键技术,4.7 坡面防护 4.7.1