路基構(gòu)造及一般路基設(shè)計(jì)ppt課件

1、1路基工程Subgrade2什么是鐵路路基第一講 路基工程的組成及其特點(diǎn) 路基工程組成性質(zhì)和特點(diǎn)路基橫斷面3蘭新鐵路成昆鐵路45 鐵路路基是鐵路線路的重要組成部分。它與橋梁、隧道相連，共同組成一個(gè)線路整體。路基工程主要由三部分建筑物構(gòu)成：路基本體路基防護(hù)和加固建筑物路基排水設(shè)備。一、路基工程組成一、路基工程組成 component of subgradecomponent of subgrade61 1） 路基本體路基本體 sub-gradesub-grade 路基本體是指各種斷面形式中的填挖部分路基本體是指各種斷面形式中的填挖部分，即直接鋪設(shè)軌道結(jié)構(gòu)并承受列車荷載的部分，即直接鋪設(shè)軌道結(jié)構(gòu)并

2、承受列車荷載的部分。例如：路堤、路塹等承重的主體建筑物。例如：路堤、路塹等承重的主體建筑物。路堤天然地基天然地基路塹groundground72 2） 路基排水設(shè)施路基排水設(shè)施 drainage facilitiesdrainage facilities 排除地面水的排水溝、側(cè)溝、天溝；排除地排除地面水的排水溝、側(cè)溝、天溝；排除地下水的排水槽、滲水暗溝、滲水隧洞等。下水的排水槽、滲水暗溝、滲水隧洞等。893 3） 路基防護(hù)和加固建筑物路基防護(hù)和加固建筑物protect and strengthening protect and strengthening facilitiesfacilitie

3、s 擋土墻、護(hù)坡等。擋土墻、護(hù)坡等。1011二、路基工程的特點(diǎn)和性質(zhì)二、路基工程的特點(diǎn)和性質(zhì)v材料復(fù)雜材料復(fù)雜 主要以土石為建筑材料主要以土石為建筑材料 v受環(huán)境影響大受環(huán)境影響大 v各種復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件各種復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件v受嚴(yán)寒酷暑、水位漲落、飛砂走石、異常受嚴(yán)寒酷暑、水位漲落、飛砂走石、異常氣象、水文條件以至地震等自然環(huán)境的影氣象、水文條件以至地震等自然環(huán)境的影響響 v路基同時(shí)受到靜荷載和動(dòng)荷載的作用路基同時(shí)受到靜荷載和動(dòng)荷載的作用特點(diǎn)特點(diǎn)12基本特性v承載能力承載能力v強(qiáng)度：強(qiáng)度： 抵抗應(yīng)力作用避免破壞的能力。抵抗應(yīng)力作用避免破壞的能力。v剛度：抵抗變形的能力。剛度：抵抗變形的

4、能力。v耐久性：使用年限耐久性：使用年限v整體穩(wěn)定性：不發(fā)生坍塌或下滑。整體穩(wěn)定性：不發(fā)生坍塌或下滑。v水熱穩(wěn)定性：浸水后承載力降低、凍漲溶沉水熱穩(wěn)定性：浸水后承載力降低、凍漲溶沉13四、路基設(shè)計(jì)內(nèi)容四、路基設(shè)計(jì)內(nèi)容 design of subgradev1 路基設(shè)計(jì)分類v標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)：standard designv個(gè)別設(shè)計(jì) particular design 14（6過(guò)渡段路基：路橋、其他橫向結(jié)構(gòu)物、地形變化較大過(guò)渡段路基：路橋、其他橫向結(jié)構(gòu)物、地形變化較大和不同低級(jí)處理措施連接處等。和不同低級(jí)處理措施連接處等。15路基橫斷面：垂直于線路中心線截取的斷面。路基橫斷面：垂直于線路中心線截取的斷面

5、。路基橫斷面的基本形式：路基橫斷面的基本形式：路堤、路塹；路堤、路塹；半路堤、半路塹；半路堤、半路塹；半堤半塹；半堤半塹；不填不挖路基。不填不挖路基。 1 路基橫斷面的形式第二節(jié)第二節(jié) 路基橫斷面設(shè)計(jì)路基橫斷面設(shè)計(jì) section16v路堤路堤v embankment/fill 路基橫斷面基本型式路基橫斷面基本型式 17v路塹路塹 cut/cuttingcut/cutting棄土堆棄土堆路基橫斷面基本型式路基橫斷面基本型式 section18v不填不挖路基不填不挖路基 路基橫斷面基本型式路基橫斷面基本型式 19v半路塹半路塹 part-cut路基橫斷面基本型式路基橫斷面基本型式 v半路堤半路堤

6、 part-fill20v半路堤半路塹半路堤半路塹 part-cut part-fill、cut-fill section路基橫斷面基本型式路基橫斷面基本型式 21路基路基本體本體v路基頂面路基頂面 formationv路肩路肩 shoulderv基床基床 bedv邊坡邊坡 slopev路基基底路基基底 base2. 2. 路基橫斷面基本構(gòu)造路基橫斷面基本構(gòu)造 basic elementsbasic elements路基附屬路基附屬設(shè)備：設(shè)備：v路基排水設(shè)備路基排水設(shè)備 drainage facilitiesv路基防護(hù)設(shè)備路基防護(hù)設(shè)備 slope protect facilitiesv路基加固

7、設(shè)備路基加固設(shè)備 slope strengthening22基床基床基床基床23路肩路肩: :路基面上未被道床覆蓋的部分路基面上未被道床覆蓋的部分. .基床基床基床：路基面以下受列車基床：路基面以下受列車動(dòng)荷載作用和受水文、氣動(dòng)荷載作用和受水文、氣候變化影響的深度范圍候變化影響的深度范圍邊坡：路基橫斷邊坡：路基橫斷面兩側(cè)的邊線面兩側(cè)的邊線v路基基底：路堤填土的天然地面以下受填土路基基底：路堤填土的天然地面以下受填土自重及軌道、列車荷載作用的部分稱為路堤基自重及軌道、列車荷載作用的部分稱為路堤基底。路塹邊坡土體內(nèi)和塹底路基面以下的地基底。路塹邊坡土體內(nèi)和塹底路基面以下的地基內(nèi)因開挖而產(chǎn)生應(yīng)力變化

8、的部分稱為路塹基底內(nèi)因開挖而產(chǎn)生應(yīng)力變化的部分稱為路塹基底 路基面路基面:直接在其上鋪設(shè)軌道的面直接在其上鋪設(shè)軌道的面243 路基面 formationv3.1 外形：v 有拱、 無(wú)拱 4%有拱：適用于非滲水性土地段；有拱：適用于非滲水性土地段；無(wú)拱：巖質(zhì)路基或用滲水材料無(wú)拱：巖質(zhì)路基或用滲水材料(如碎石、卵石、如碎石、卵石、礫石、粗砂或中砂礫石、粗砂或中砂)修筑的路基地段修筑的路基地段crownPermeable soilNon-permeable soil253 路基面Formation with crown2627道床覆蓋的寬度加上兩側(cè)路肩的寬度之和。道床覆蓋的寬度加上兩側(cè)路肩的寬度之和

9、。3.2 路基面的寬度 width of subgrade281) 直線地段度路基面寬度292) 高速客運(yùn)專線直線地段路基面寬度高速客運(yùn)專線直線地段路基面寬度303 3曲線地段路基面加寬曲線地段路基面加寬 wideningwidening 緣由緣由: : 外軌超高外軌超高線間距加寬線間距加寬3132高速客運(yùn)專線曲線地段路基加寬值高速客運(yùn)專線曲線地段路基加寬值333.3 路肩高程路肩高程 elevationv路基不致被洪水淹沒(méi),也不致在地下水最高水位時(shí)因毛細(xì)水上升至路基面而產(chǎn)生凍脹或翻漿冒泥等病害。 規(guī)范規(guī)定，路肩的最小高程應(yīng)比設(shè)計(jì)洪水頻率的水位連同波浪侵襲高和壅水現(xiàn)象在內(nèi)，再加 0.5m 富余

10、量。343.4 路基邊坡 slope坡形設(shè)計(jì)坡形設(shè)計(jì) slope pattern坡度設(shè)計(jì)坡度設(shè)計(jì) gradient路堤：路堤：1:1.31:1.75路塹：路塹：1:0.11:1.75單面坡單面坡折線形折線形階梯形階梯形353.4 路基邊坡 slope邊坡設(shè)計(jì)影響因素：邊坡設(shè)計(jì)影響因素：填料的物理力學(xué)性質(zhì)填料的物理力學(xué)性質(zhì)邊坡高度邊坡高度基底的工程地質(zhì)條件?；椎墓こ痰刭|(zhì)條件。36巖石路塹邊坡形式巖石路塹邊坡形式37383940（1 1強(qiáng)度強(qiáng)度（2 2剛度剛度（3 3排水排水（4 4防凍防凍4.1 4.1 作用作用防止基床破壞、避免道床壓入基床、防止基床破壞、避免道床壓入基床、施工階段承受施工機(jī)

11、具重量；施工階段承受施工機(jī)具重量；防止路基浸水軟化，避免翻漿冒泥。防止路基浸水軟化，避免翻漿冒泥。避免過(guò)大的不均勻沉降，保避免過(guò)大的不均勻沉降，保證行車安全性和舒適性；證行車安全性和舒適性；防止路基土凍脹。防止路基土凍脹。4 基床 subgrade bed414.2 4.2 構(gòu)造構(gòu)造1 1雙層結(jié)構(gòu)雙層結(jié)構(gòu)2 2多層結(jié)構(gòu)多層結(jié)構(gòu)鋼筋混凝土連續(xù)板鋼筋混凝土連續(xù)板混凝土絕熱層混凝土絕熱層支持層支持層素混凝土素混凝土礦渣混凝土等。礦渣混凝土等。基床表層基床表層 top layertop layer基床底層基床底層 base/bottom base/bottom layerlayer我國(guó)：雙層結(jié)構(gòu)我國(guó)：

12、雙層結(jié)構(gòu)4243高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范試行高速鐵路設(shè)計(jì)規(guī)范試行2021 規(guī)定：規(guī)定：表層：無(wú)砟軌道表層：無(wú)砟軌道 0.4m， 有砟軌道有砟軌道0.7m；底層：底層：2.3m。44德國(guó)高速無(wú)砟軌道路堤德國(guó)高速無(wú)砟軌道路堤日本高鐵板式軌道路堤日本高鐵板式軌道路堤455 路基橫斷面標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖46 路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面i) 邊坡高度不大于8米。兩側(cè)有取土坑的普通土質(zhì)路堤。路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面1兩側(cè)有取土坑） 47ii) 當(dāng)填方高度大于 8 米而不小于 20 米時(shí)，采用上陡下緩的變坡形式。路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面248iii) 地面橫坡大于 1 : 5 而小于 1 : 2.5 的斜坡上的路堤橫斷面。 路堤標(biāo)準(zhǔn)橫斷面地面橫坡大）49

13、 路塹標(biāo)準(zhǔn)橫斷面常見(jiàn)的粘性土路塹斷面 50 適用于黃土及黃土類土、細(xì)紗土及易風(fēng)化巖石的路塹。因?yàn)檫@類邊坡容易風(fēng)化剝落，設(shè)置側(cè)溝平臺(tái)以避免側(cè)溝堵塞、方便養(yǎng)護(hù)維修。 設(shè)有側(cè)溝平臺(tái)的路塹斷面51 這種情況不需設(shè)置側(cè)溝。 碎石類、礫石類及粗紗、中沙土的路塹斷面52邊坡陡，開挖面較小。 不易風(fēng)化的巖石路塹斷面53高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖54高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖55高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖56高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)斷面圖576 路基工程常見(jiàn)病害路基工程常見(jiàn)病害v基床翻漿冒泥基床翻漿冒泥 v路基下沉路基下沉 v基床外擠基床外擠 v