線路基礎(chǔ)第六章修改課件

第六章路基及路基穩(wěn)固性本章要點(diǎn):

路基邊坡穩(wěn)定性及檢算方法

1§6.1

路基橫斷面及組成一路基類型1.

按斷面形式分①路堤——線路高出自然地面，經(jīng)填筑而成②路塹——線路低于自然地面，經(jīng)開挖而成③不填不挖④半路堤——部分填筑⑤半路塹——部分開挖⑥半堤半塹——部分開挖、填筑西南交通大學(xué)2路基斷面圖西南交通大學(xué)31.路基頂面——鋪設(shè)軌道的工作面1）形狀有路拱：非滲水性土質(zhì)梯形——單線三角形——雙線無路拱：滲水性土質(zhì)西南交通大學(xué)52)特點(diǎn)a.無路拱路基頂面標(biāo)高＞有拱路基頂面標(biāo)高b.曲線地段，外側(cè)路基需加寬c.滲水路基與非滲水路基相接時(shí)，路基面由非滲水路基路肩高程向滲水性路肩高程順坡，坡長≮10m3)路基頂面寬度——路基兩側(cè)路肩邊緣間的距離①?zèng)Q定頂面寬度的因素1.鐵路等級——Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ2.軌道等級——特重、重、次重、中、輕3.土質(zhì)——滲水、非滲水4.道床厚度——0.35~0.5m5.

軌枕形式——木、鋼混、整體6.單線、雙線

西南交通大學(xué)6②路基頂面寬度構(gòu)成要素a.單線

有路拱：B=2C+2+A

無路拱：B=2C+2m(h1+h2)

+AB—頂面寬C—路基肩寬

x—邊坡寬A—道床頂面寬西南交通大學(xué)7c.特點(diǎn)路堤5.6—7m非滲水路塹5.6—6.7m單線路堤4.9—6.1m滲水路塹4.9—5.7m①路基面寬路堤10.6—11.1m非滲水路塹10.2—10.7m雙線路堤9.8—10.1m滲水路塹9.4—9.7m西南交通大學(xué)9②曲線地段單線：路基面外側(cè)需加寬，加寬量在緩和曲線范圍內(nèi)遞減復(fù)線：加寬需計(jì)算。注：線間距需加寬2.路肩——路基頂面無道床覆蓋的部分1)作用:①防止路基核心部分在受壓時(shí)向外發(fā)生擠動(dòng)與變形②防道碴滾落③便于設(shè)置各類信號與線路標(biāo)志④供行人行走2)路肩寬度Ⅰ、Ⅱ級路堤：寬度≮0.6mⅢ級及路塹：寬度≮0.4m西南交通大學(xué)103)邊坡路堤：路堤兩側(cè)的斜坡路塹：開挖面兩側(cè)的斜坡決定邊坡坡度的因素路堤填料性質(zhì)邊坡高度基底水文，地質(zhì)條件路塹邊坡土質(zhì)地質(zhì)水文條件邊坡高度注：邊坡坡度：路塹為1：0.3—1：1.75路堤為1：1.3—1：1.75西南交通大學(xué)11(二)路塹橫斷面1.路塹標(biāo)準(zhǔn)橫斷面

2.路塹橫斷面構(gòu)成①路基面②側(cè)溝③邊坡④截水溝（天溝）注：1）側(cè)溝：排水，邊坡1:1，2-8%縱坡2）隔離帶：穩(wěn)定路塹邊坡，寬度2-5m3）天溝：防水流入路塹西南交通大學(xué)13§6.2路基的穩(wěn)固性一影響路基穩(wěn)固性的因素1.路基穩(wěn)固性概念1）作用于路基上的力:①列車的載荷②軌道重力③土體本身的自重④自然營力2）路基穩(wěn)固性要求：在溫度變化，風(fēng)雨等自然力的侵蝕下，能夠保持穩(wěn)固，即不發(fā)永久變形（塌陷等）西南交通大學(xué)143)路基穩(wěn)固性判定：用路基強(qiáng)度與穩(wěn)定性表示，在判定時(shí)，采用力學(xué)分析法或工程地質(zhì)對比法進(jìn)行4)路基穩(wěn)固性破壞的變化過程：由于地表水的滲入，地下水上升或由于土壤內(nèi)溫度的變化及其它人為因素，引起土壤結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的變化，其穩(wěn)定性遭到破壞。其變化過程呈循環(huán)性，循環(huán)時(shí)間不等，變化程度也因自然和人的活動(dòng)而異。一般表現(xiàn)為：局部移動(dòng)→相對穩(wěn)定→局部移動(dòng)→相對穩(wěn)定→全面移動(dòng)→穩(wěn)定喪失。西南交通大學(xué)15二路基失去穩(wěn)定性的外觀表現(xiàn)1.基底沉降：由路基底部、地質(zhì)、水文變化引起2.路堤本身沉降：內(nèi)部應(yīng)力變化（溫度、外力）3.邊坡坍塌、滑動(dòng)4.路基整體滑動(dòng)三路基穩(wěn)定性驗(yàn)算驗(yàn)算方法為兩種：

①數(shù)學(xué)分析方法；②近似計(jì)算方法一般采用第2種方法西南交通大學(xué)171.路基穩(wěn)定性驗(yàn)算近似的計(jì)算法原則：基本假定1)路基土體破壞由剪切破壞引起2)路基土體極限平衡狀態(tài)在滑動(dòng)面上達(dá)到

3)路基土體的滑動(dòng)為整體滑動(dòng)4)不考慮滑動(dòng)體內(nèi)部的應(yīng)力分布2.路基邊坡穩(wěn)定性驗(yàn)算方法1)路基滑動(dòng)面A．平面形——?jiǎng)蛸|(zhì)砂類土B．圓柱面——?jiǎng)蛸|(zhì)粘性類土C．折線與曲線形——特殊性質(zhì)類的土西南交通大學(xué)182)路基穩(wěn)定系數(shù)抗滑動(dòng)——抵抗土體下滑的力（內(nèi)摩擦力+粘聚力）穩(wěn)定系數(shù):K=1臨界穩(wěn)定；K>1邊坡穩(wěn)定，取K=1.25

3)計(jì)算方法A．均質(zhì)沙土類土柱FEBAβCDTβQNL※滑動(dòng)面為AB※滑動(dòng)土體(重力)為Q(包括軌道、列車動(dòng)載荷)※土柱：列車與軌道的換算重量西南交通大學(xué)19注：①假想面有多個(gè)，AB只是其中之一②由多個(gè)假想面求出多個(gè)K，k1、k2、…kn。③n個(gè)k中最小者所對應(yīng)得假想面為最危險(xiǎn)滑動(dòng)面④若路基有純凈砂土類構(gòu)筑則C=0故有：k=（Q·Sinβ·tgφ）/（Q·Cosβ）=tgβ/tgφ⑤若k<1.25，須采取措施以保證路基穩(wěn)定西南交通大學(xué)21B．粘性土——滑動(dòng)面為圓柱面，滑動(dòng)面與路基橫斷面的交線為圓弧穩(wěn)定系數(shù)k=抗滑動(dòng)力矩/下滑力矩抗滑動(dòng)力矩=RT

以土塊2為例：N5N2Q2T2L2Q5T5α212345RO1)抗滑力矩FF=R·(N2·

tgφ+CL2)西南交通大學(xué)22式中：R——滑動(dòng)圓弧半徑∑T’i——圓心鉛垂線左側(cè)土條切向分力（起抗滑作用）Li——每條土塊滑動(dòng)面長度