路基工程第一章

路基工程1、緒論2、路基強(qiáng)度與變形特性3、一般路基設(shè)計(jì)4、路基施工技術(shù)5、路基排水與防護(hù)6、特殊路基7、土工合成材料鐵道工程就業(yè)方向我們學(xué)校鐵道工程專業(yè)畢業(yè)生就業(yè)一般分為兩個(gè)方向：中鐵、中鐵建等這些工程局，還有全國各地方鐵路局，再差點(diǎn)就是地方性施工單位。中鐵中鐵建各工程局工作任務(wù)最大的一部分就是新建鐵路的施工，特別是基礎(chǔ)建設(shè)，包括路基、橋涵、隧道、車站、無砟軌道、四電。所謂四電就是通信、信號、電力及接觸網(wǎng)這四大項(xiàng)，其中四電包括四電接口和線上工程，四電接口是咱們要干的（包括電纜槽設(shè)置、接觸網(wǎng)基礎(chǔ)施工、各類關(guān)系預(yù)埋等），線上鋪線、架線等活就是中鐵電氣化局或中鐵建電氣化局負(fù)責(zé)施工。工程局負(fù)責(zé)的就是鐵路建設(shè)從征地拆遷一直施工到軌道結(jié)構(gòu)、竣工驗(yàn)收、竣工資料。咱們畢業(yè)進(jìn)鐵路局的話一般最可能的去處分為兩大類：業(yè)主和工務(wù)段。2015年批復(fù)新建鐵路：哈牡客專：哈爾濱到牡丹江鐵路客運(yùn)專線商合杭客專：商丘到合肥到杭州客運(yùn)專線京張客專：北京到張家口鄭萬鐵路：鄭州到重慶萬州鄭合高鐵：河南省規(guī)劃的“米”字型高速鐵路的重要組成部分，利用商合杭213公里，再新建鄭州南站到阜陽段260公里，設(shè)計(jì)時(shí)速250KM/h濟(jì)青高鐵：濟(jì)南到青島合九客專：合肥到安慶到九江大張客專：大同到張家口銀蘭客專：銀川到蘭州第一章：緒論第一節(jié)：路基類型與構(gòu)造一、路基的概念：鐵路路基是經(jīng)開挖或填筑形成的直接支承軌道、滿足軌道鋪設(shè)和運(yùn)營條件而修建的土工結(jié)構(gòu)物，是鐵道工程的重要組成部分。它承受著軌道及機(jī)車車輛的靜荷載和動(dòng)荷載，并將荷載向地基深處傳遞擴(kuò)散，因此路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，應(yīng)能抵抗自然因素的破壞而不致產(chǎn)生有害變形。在縱斷面上，路基必須保證線路需要的標(biāo)高；在平面上，路基與橋梁、隧道連接組成完整貫通的線路。路基工程包括路基基底處理工程、路基本體工程、路基防護(hù)工程、路基排水工程，以及由于修筑路基可能引起的改河、改溝、改路等配套工程。對所有這些路基工程建筑物應(yīng)如何正確、合理地進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工是路基工程的基本內(nèi)容。二、路基橫斷面的基本形式路基的斷面形式、構(gòu)造尺寸、各部分組成和主要設(shè)備均可從路基的橫斷面上得到反映，路基橫斷面圖和路基縱斷面、路基平面圖構(gòu)成路基設(shè)計(jì)的主要文件。路基橫斷面圖是指垂直線路中心線截取的截面。在鐵路線路工程中，路基橫斷面的基本形式有以下幾種：路堤：當(dāng)鋪設(shè)軌道的路基高于天然地面時(shí)，路基以填筑方式構(gòu)成，這種路基稱為路堤。路塹：當(dāng)鋪設(shè)軌道的路基低于天然地面時(shí)，路基以開挖方式構(gòu)成，這種路基稱為路塹。半路堤：當(dāng)天然地面橫向傾斜，路堤的路基面邊線和天然地面相交時(shí)，路堤體在地面和路基面相交線以上部分無填筑工程量，這種路堤稱為半路堤。半路塹：當(dāng)天然地面橫向傾斜，路塹路基面的一側(cè)無開挖工程量時(shí)，這種路基稱為半路塹。半路堤半路塹：當(dāng)天然地面橫向傾斜，路基一部分以填筑方式構(gòu)成而另一部分以開挖方式構(gòu)成時(shí)，這種路基稱為半路堤半路塹。不填不挖路基：當(dāng)路基的路基面和經(jīng)過清理后的天然地基面平齊，路基無填挖土方時(shí)，這種路基稱為不填不挖路基三、路基橫斷面基本構(gòu)造（一）、路基本體在各種路基形式中，為了能按線路設(shè)計(jì)要求鋪設(shè)而構(gòu)筑的部分，稱為路基本體。在路基橫斷面中，路基本體由路基面、路肩、基床、邊坡、路基基底幾部分構(gòu)成。路基面：直接在其上面施工軌道的面，稱為路基面。路肩：路基面兩側(cè)自道床坡腳至路基面邊緣的部分稱為路肩。其作用是保護(hù)軌道以下的路基土體，防止其在列車動(dòng)荷載作用下側(cè)向擠動(dòng)；防止路基面邊緣部分的土體稍有塌落時(shí)，影響軌道道床的完整狀態(tài)；在線路養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)中，路肩是線路器材的存放處和輔助工作面；鐵路線路的標(biāo)志、信號設(shè)備和通信信號電力及給排水設(shè)施也都是設(shè)置在路肩上或埋設(shè)在路肩下。在線路設(shè)計(jì)中，路基的設(shè)計(jì)標(biāo)高以路肩邊緣的標(biāo)高表示，稱為路肩標(biāo)高?；玻鸿F路路基面以下受列車動(dòng)荷載作用和受水文、氣候四季變化的影響的深度范圍稱為基床。其狀態(tài)直接影響到列車運(yùn)行的平穩(wěn)和速度的提高。一般鐵路施工時(shí)基床分為三個(gè)部分：基床以下、基床底層和基床表層。這三部分填筑材料、填筑方式、壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)都不一樣。邊坡：在路堤的路肩邊緣以下和路塹路基面兩側(cè)的側(cè)溝外，因填挖施工而形成的斜坡面，稱為路基邊坡。邊坡與路基面的交點(diǎn)稱為頂肩。邊坡與地面的交點(diǎn)，在路堤中稱為坡腳，在路塹中稱為路塹塹頂。目前國內(nèi)邊坡坡率一般控制在1:1到1:2之間，高鐵中最常見的邊坡坡率就是1:1.5。在路基本體構(gòu)造中，邊坡的形狀、邊坡防護(hù)方式和坡率的大小對路基本體的穩(wěn)定有重要的影響。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)力變化的部分稱為路塹基底。基底的穩(wěn)定，是整個(gè)路基乃至軌道穩(wěn)定、列車運(yùn)行安全的關(guān)鍵，特別是在軟土、松軟土地段，必須對基底進(jìn)行妥善處理，以免危及行車安全及正常運(yùn)營。目前國內(nèi)通常采用的軟基處理方式有：高壓旋噴樁、水泥攪拌樁、CFG樁和管樁。后兩者最為穩(wěn)定也最常用。（二）、路基設(shè)備1、路基排水設(shè)備：路基排水設(shè)備分地面排水和地下排水兩種，地面排水主要是防止地面水對路基的浸濕、沖刷而影響路基的良好狀態(tài)，主要有排水溝、側(cè)溝等；地下排水主要是用來攔截、疏導(dǎo)地下水和降低地下水位，以改善地基土和路基邊坡的工作條件，防止或避免地下水對路基和路基本體的有害影響。2、路基防護(hù)設(shè)備：路堤的防護(hù)設(shè)備較為簡單，一般做好了邊坡防護(hù)就足夠了；但路塹地段特別是滑坡泥石流多發(fā)地段，在普通的邊坡防護(hù)外還需設(shè)置擋土墻、抗滑樁等防護(hù)設(shè)備。第二節(jié)：路基工程的特點(diǎn)路基工程是軌道的基礎(chǔ)，作為一種土工結(jié)構(gòu)物，具有其獨(dú)特的特點(diǎn)。路基建筑在土石基礎(chǔ)上并主要以土石為建筑材料。路基完全暴露在大自然中：在線路工程中，路基除可遇見各種復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件外，還常受到嚴(yán)寒、酷暑、水位漲落、狂風(fēng)暴雨等氣候、水位甚至地震等自然條件的影響，也會因此引起各種病害。所以路基的設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)都離不開具體的自然條件，在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，認(rèn)識和克服自然災(zāi)害，是路基工作的重要內(nèi)容。路基同時(shí)受到靜荷載和動(dòng)荷載作用：路基上的軌道結(jié)構(gòu)和附屬構(gòu)筑物產(chǎn)生靜荷載，列車運(yùn)行產(chǎn)生動(dòng)荷載，動(dòng)荷載是造成基床病害的主要原因。第三節(jié)：路基穩(wěn)定性影響因素路基是一種線性結(jié)構(gòu)，具有線路長、與大自然接觸面廣的特點(diǎn)，其穩(wěn)定性在很大程度上由當(dāng)?shù)刈匀粭l件所決定。路基的穩(wěn)定性與下列因素有關(guān)：地理?xiàng)l件：沿線的地形、地貌和海拔高度不僅影響線路的選定，也影響到路基的設(shè)計(jì)。平原丘陵、山嶺各區(qū)地勢不同，路基的水文情況也不同。平原地勢平坦、排水困難、地表易積水、地下水位相對較高，因而路基需要保持一定的最小填土高度；丘陵和山嶺區(qū)，地勢起伏較大，路基排水設(shè)計(jì)至關(guān)重要，否則會導(dǎo)致穩(wěn)定性下降，出現(xiàn)路基失穩(wěn)現(xiàn)象。地質(zhì)條件：沿線的地質(zhì)條件，如巖石的種類、成因、風(fēng)化程度和裂隙情況，巖石的走向、傾向、傾角和巖石厚度，有無夾層或遇水軟化的夾層，以及有無斷層或其它不良地質(zhì)現(xiàn)象（巖溶、冰川、泥石流、地震等）都對路基的穩(wěn)定性有一定的影響。氣候條件：氣候條件如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、蒸發(fā)量、風(fēng)向、風(fēng)力等都會影響線路沿線地面水和地下水的狀況，并且影響到路基的水文情況。一年中隨著氣候的季節(jié)性變化，路基的水文情況也會隨之變化，路基施工現(xiàn)場狀況、施工條件也會隨之變化，所以施工單位都會制定詳細(xì)的冬季施工方案和雨季施工方案，以確保路基施工安全快速的進(jìn)行。所以說氣候條件會嚴(yán)重影響路基的穩(wěn)定性。水文和水文地質(zhì)條件：水文條件是指線路沿線地表水的排泄，河流洪水位、常水位，有無地表積水和積水時(shí)期的長短河岸的淤積等情況。水文地質(zhì)條件是指地下水位，地下水位移的規(guī)律，有無間水、裂隙水、泉水等。所以這些地面水及地下水都會影響路基的穩(wěn)定性，如果處理不當(dāng)，會引起路基的病害。土的類別：土是建筑路