《高速鐵路線路施工與維護》課件-2.高速鐵路路基工程

高速鐵路路基工程01鐵路路基的技術標準02路基設備03路基坡面防護04擋土墻05路基病害及其防治主要內容：101鐵路路基的技術標準第一節(jié)路基的組成一、路基的作用和要求

（一）路基的功用

路基是軌道的基礎，是線路的重要組成部分。其主要作用是：（１）直接承受軌道的重量；

（２）承受機車、車輛及其荷載的壓力和沖擊力的作用。第一節(jié)路基的組成（二）路基的要求

為使路基經(jīng)常不斷地發(fā)揮它的作用，保證鐵路暢通無阻，為此對于路基必須滿足如下要求：

１．路基頂面應平整，其標高和平面位置和路肩標高應與線路平、縱斷面的設計規(guī)定相符，其寬度應和線路軌道的輔設、養(yǎng)護技術條件相適應，在其上方應有一個和鐵路建筑接近限界的要求與規(guī)定相符的空間。

２．路基的各個組成部分應有足夠的強度穩(wěn)定性，不能因自重、列車和軌道的重量，以及雨、水、冰、雪、風砂、泥石流等自然因素的作用，而出現(xiàn)影響列車正常運行的變形。

３．路基的構造應經(jīng)濟合理，其形狀和尺寸應滿足上述要求，并力求工程量最小、造價最低、原材料最省和少占農田，還要體現(xiàn)新技術的應用，確保按時竣工通車和滿足鐵路遠期擴建的要求。二、路基構造

路基主要包括下面幾個部分。

（一）路基本體

路基本體包括用天然土、石所填筑的路堤和在天然地層中挖出的路塹，其輪廓及各部分名稱如圖所示。它直接支承軌道，承受通過軌道的列車荷載，是路基的主體。第一節(jié)路基的組成第一節(jié)路基的組成路基本體根據(jù)地質條件和填筑材料的不同，又可分路堤、路塹、半路堤、半路塹、半堤半塹、不填不挖路基六種基本形式，如圖所示。第一節(jié)路基的組成（二）路基排水設備

排水設備可分為以下兩大類：

１．地面排水設備：用來將有可能停滯在路基范圍以內的地面水迅速排除到路基以外，并防止路基以外的地面水流入路基范圍，以免下滲浸濕路基土體或形成漫流沖刷路基邊坡，如側溝、排水溝、天溝等。

２．地下排水設備：根據(jù)水文和地質條件修筑于地面以下一定深度，用來截斷、疏干、引出地下水或降低地下水位，以使路基及邊坡保持干燥狀態(tài)，提高土的穩(wěn)固能力，如排水槽、滲水暗溝、滲井等。（三）路基防護與加固設備

路基防護與加固設備根據(jù)用途不同可以分為以下４類：

１．坡面防護設備：用來防護易受自然作用破壞而出現(xiàn)坡面變形的土質邊坡，如鋪草皮、噴漿、抹面、捶面、護墻、護坡以及為防護崩塌落石而修建的攔截和遮擋建筑物，如明洞、棚洞。

２．沖刷防護設備：用來防護水流或波浪對路基的沖刷和淘刷，如鋪草皮、拋石、石籠、圬工護坡、擋土墻、順壩、挑水壩等。

３．支撐加固設備：用來支撐加固路基本體，以保證其穩(wěn)固性，如擋土墻、支擋墻、支柱等。

４．防沙、防雪設施：用來防止風沙、風雪流掩埋路基，如各種柵欄、防護林等。第一節(jié)路基的組成（二）路肩標高

應保證在洪水期間不致被淹而影響行車，以及在地下水或地面積水達到最高水位時，不致因洪水上升到基床，使土的含水量增加而減低基礎的強度和承載力或者發(fā)生凍脹，翻漿冒泥病害。第二節(jié)鐵路路基的技術標準二、路基面的形狀和寬度

（一）路基面的形狀

路基面是指路基表面包括鋪設軌道的部分。路基面與坡面的交線，稱為路基面邊緣（或叫路肩邊緣）。路基面的形狀分為有路拱和無路拱兩種。第二節(jié)鐵路路基的技術標準路拱的形狀有梯形和三角形兩種，我國《鐵路路基規(guī)范》規(guī)定：

１．單線路基的路拱橫斷面應做成梯形，上2.1ｍ，高0.15ｍ，底邊等于路基面寬度。曲

線加寬時，路拱上寬保持不變。

２．一次修筑雙線路基的路拱橫斷面應做成三角形，高0.2ｍ，底邊等于路基寬度，曲線加寬時，仍保持三角形。第二節(jié)鐵路路基的技術標準（二）路基面的寬度

路基面寬度等于道床坡腳間所占用的路基寬度再加上兩側路肩的寬度，如圖所示。

路基面寬度Ｂ＝2Ｃ＋Ａ＋2ｍ（Ｈ＋ｈ）

式中:

Ｃ———路肩寬度；

ｍ———道床邊坡率；

Ｈ———道床厚度；

ｈ———軌枕埋入道床的深度

Ａ———道床頂面寬度。第二節(jié)鐵路路基的技術標準三、路基邊坡

（一）路堤邊坡

路堤邊坡的坡度是決定路堤穩(wěn)定性的主要因素之一。因而，必須以保證土體穩(wěn)定為前題，根據(jù)填料的物理力學性質、邊坡高度和基底的工程地質條件等合理確定。第二節(jié)鐵路路基的技術標準第二節(jié)鐵路路基的技術標準第二節(jié)鐵路路基的技術標準（二）路塹邊坡選擇路塹邊坡坡度時，應結合邊坡形式一并考慮。路塹邊坡形式如圖所示，主要有以下4種。第二節(jié)鐵路路基的技術標準《鐵路工程技術規(guī)范》102路基設備第二章

路基設備路基設備是路基的組成部分，是為確保路基本體的穩(wěn)固性而采用的必要的經(jīng)濟理的附屬工程。包括排水設備、防護和加固設備三大類。第二章

路基設備1.排水設備排水設備：分為地面排水設備和地下排水設備兩種。（1）地面排水設備地面排水設備用以攔截地面徑流。匯集路基范圍內的雨水并使其暢通地流向天然排水溝谷，以防止地面水對路基的侵蝕、沖刷而影響其良好狀態(tài)。地面排水設備主要有：排水溝、側溝、天溝、截水溝、矩形水槽、跌水和急流槽。第二章

路基設備1--排水溝；2—側溝；3—截水溝；4—天溝；5—吊溝（急流槽形式）；6—吊溝（跌水形式）；7—擋水墻第二章

路基設備（1）地下排水設備用以攔截、疏導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，防止和避免地下水對地基和路基體的有害影響。（2）常用的地下排水設備有：明溝與槽溝、邊坡滲溝、支撐滲溝、截水滲溝與引水滲溝、滲水隧洞、平孔排水等。第二章

路基設備2.防護設備路基防護設備：用以防止和消弱風霜雨雪及流水沖刷等各種自然因素對路基體造成的直接和間接的有害影響。常用的防護設備有坡面防護設備和沖刷防護設備。第二章

路基設備3.加固設備路基加固設備是用以加固路基本體或地基的工程設施，是提高路基穩(wěn)定的一種有效措施。常用的路基加固設備包括擋土墻、抗滑樁及其他加固措施。103路基坡面防護第三章路基坡面防護第一節(jié)路基坡面病害常見的坡面病害主要有以下類型：１．邊坡溜坍２．邊坡坍塌３．風化剝落４．坡面沖刷第三章路基坡面防護第二節(jié)常用坡面防護類型一、種草

種草是一種施工簡單，造價低廉和有效的坡面防護措施。草能覆蓋表土，防止雨水和地面水的沖刷，調節(jié)土的濕度，防止裂縫產(chǎn)生，固接土壤，防止坡面風化剝落，從而加強路基的穩(wěn)定性。種草適用于雨量較多、草籽容易生長，邊坡較緩（緩于1∶1.25）且不高的土質路塹和路堤邊坡，但經(jīng)常或長期浸水的邊坡，由于草籽易被沖走，不宜采用。第三章路基坡面防護二、鋪草皮

鋪草皮作為坡面防護，其作用和種草防護相同，但效果更好，而且可用于較高、較陡的邊坡。第三章路基坡面防護三、植樹

植樹也是坡面防護中施工簡單、經(jīng)濟有效的方法之一，其主要作用是加固邊坡，防止沖刷。植樹可與種草、鋪草皮配合使用，使坡面上形成一個良好的覆蓋層。第三章路基坡面防護四、抹面

抹面是將灰漿均勻地攤在坡面上，經(jīng)壓實、提漿、抹光后形成的一種防護層，適用于各種易風化（如泥巖、頁巖、千枚巖、泥質板巖等），但尚未嚴重風化的軟巖層邊坡，以防止其風化剝落。第三章路基坡面防護五、捶面

捶面防護是將捶面材料按比例混合后，分層鋪于立在坡面上的模板內進行捶實，再經(jīng)捉漿，抹光后形成的一種坡面防護層，適用于比較干燥的易受沖刷的土質邊坡和易風化剝落的巖石邊坡，其坡度不宜陡于1:1.5。第三章路基坡面防護六、灌漿勾縫

灌漿是將較稀的水泥砂漿或混凝土灌注進較堅硬的，裂縫較大較深的巖石路塹邊坡，借助灰漿或混凝土的黏聚力把裂開的巖石黏結成一個整體。第三章路基坡面防護七、干砌片石護坡

當較緩的（不陡于1:1.25）土質及土夾石邊坡坡面受地面水沖刷產(chǎn)生沖溝、流泥，或坡面經(jīng)常有少量地下水滲出而產(chǎn)生小型溜坍等病害時，可采用干砌片石護坡。此種護坡也常用于土質路塹邊坡下部的局部嵌補。第三章路基坡面防護八、漿砌片石護坡

在緩于1∶1的各類巖石和土質邊坡上，因風化剝落，地面水沖刷而發(fā)生流泥、沖溝以及表層溜坍等病害時，如當?shù)厥蟻碓闯渥悖刹捎脻{砌片石護坡。104擋土墻第四章?lián)跬翂跬翂κ侵踅ㄖ?，常用于高路堤、深路塹、陡坡和不良地段，用以支撐和加固邊坡、土體，防止滑坡，河流沖刷等病害。一、擋土墻的基本類型二、重力式擋土墻的構造

三、浸水擋土墻和抗滑擋土墻一、擋土墻的基本類型１．路塹擋土墻：用以支撐路塹邊坡。

２．路肩擋土墻：用以支撐路堤邊坡，墻頂和路肩齊平。

３．路堤擋土墻：用于支撐路堤邊坡，墻頂以上一定填土高度。一、擋土墻的基本類型按照其結構形式，擋土墻可分為以下4種基本類型：

１．重力式。２．薄壁式。３．柱板式。４．新型支擋結構。一、擋土墻的基本類型1.重力式

重力式擋土墻主要分為一般重力式（簡稱重力式）和衡重重力式（簡稱衡重力）兩種。重力式擋土墻主要依靠墻身自重平衡土壓力的作用，保持墻身的穩(wěn)定，由于其形式簡單，取材容易，施工簡便，因而得到了普遍應用。衡重式擋土墻由上墻和下墻組成，上、下墻背之間有衡重臺，衡重臺上的部分填土重量和墻身共同作用，保持墻身穩(wěn)定。一、擋土墻的基本類型2．薄壁式在缺乏石料的地區(qū)，可采用薄壁式鋼筋混凝土結構。一、擋土墻的基本類型３．柱板式柱板式擋土墻如圖所示，由深埋的樁柱和擋板組成，依靠擋土墻構件的強度支撐土體，適用于土壓力較大、地基較差，因而要求基礎深埋的地段。一、擋土墻的基本類型４．新型支擋結構如垛式、填腹式擋土墻等，其中尤以錨桿擋土墻近年來發(fā)展十分迅速。二、重力式擋土墻的構造重力式擋土墻的墻胸坡度一般采用1:0.20～1:0.35，其墻背有仰斜、俯斜和垂直３種形式。三、浸水擋土墻和抗滑擋土墻浸水擋土墻通常采用重力式或衡重式，用M10漿砌片石或C15混凝土砌筑，嚴寒地區(qū)混凝土應提高到C20。石料應選用具有一定耐水能力的硬質巖石，在有強烈流冰、流木或有大量滾石的水流中，還應用堅硬石料或混凝土鑲面。三、浸水擋土墻和抗滑擋土墻

抗滑擋土墻常采用體積較大的重力式類型，如圖所示。由于滑坡的推力較大，力的作用點較高，具有如下結構上的特點：１．抗滑擋土墻的外形寬大，胸坡較緩；２．墻后常設寬1～2ｍ的衡重臺或卸荷平臺，以節(jié)省圬工；３．擋土墻的高度應考慮土體由墻頂滑出的可能；４．基礎埋置深度應通過計算確定。105路基病害及其防治一、基床變形的類型及其特征

路基上部受列車動力和水文、氣候變化影響較大的一層叫做基床。它的厚度隨線路結構、運輸條件和地質、水文、氣候條件的不同而有差別。在我國現(xiàn)有軌道結構和運輸條件下，列車荷載的有效影響深度約達路基面下１ｍ左右，其上部50ｃｍ較為顯著。水、溫度變化影響的深度，南方一般不超過１ｍ，東北可達３ｍ左右。因此，可以認基床的概略范圍約為路基上部１～３ｍ，在某些特殊情況下，可能超出這一數(shù)值。在《鐵路工程技術規(guī)范》中，按路基面以