路基设计原则
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路基设计原则
一、路基一般设计原则
1、路基主要技术标准
区间路基面宽度:设计行车速度200km/h地段,执行铁建设函[2005]285号《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》(以下简称《暂规》)的规定;设计时速160km/h及以下地段,按《铁路路基设计规范》(以下简称《路规》)TB10001-2005执行。路基面宽度详见表2.1。增建二线并修及拨移地段,第二线中心至相邻路肩边缘的最近距离为单线路基面宽度之半(保留一位小数)。
路基面宽度根据通信信号及电力电缆沟槽设置于路肩进行调整,具体路基面宽度见下表:
区间直线地段路基面宽度表(m)表2.1
行车 线别 路堤(m) 路堑(m)
200km/h 单线 8.2 8.2
双线 13.0 13.0(13.0)
160km/h 单线 7.8 7.7
双线 12.2 11.9
≤140km/h 单线 7.8 7.7
双线 12.0 11.7
注:1、括号内为石质路堑地段的路基面宽度;
2、均考虑铺设无缝线路及大型养路机械的电气化铁路。
2、路基面形状
(1)新建双线地段,路基面应设计为三角形。由线路中心线向两侧设4%的横向排水坡,曲线加宽时路基面仍保持三角形。
(2)增二线并行等高地段,新建非渗水土路基自既有路肩开始设4%向外排水坡,当既有路堤填料为渗水填料时,新建路基应填渗水填料。
(3)增二线并行不等高地段,当增建的第二线路肩高于既有路肩时,第二线路基面应为三角形路拱,并自既有线路肩或以下向外做4%的排水横坡,横坡以上部分应采用A组填料;当增建的第二线路肩底于既有路肩时,应通过第二线设置4%的横向排水坡。
3、路基基床
(1)速度目标值200Km/h地段,路基基床厚度按2.5m设计,其中表层0.6m,底层1.9m。基床表层采用级配砂砾石或级配碎石作填料。基床底层采用A、B组填料或改良土填筑。强风化及全风化软质岩和土质路堑地段表层下部0.1m改为中粗砂填筑,并于中粗砂中间全断面铺设一层土工膜;基床底层为土层、软质岩风化层及膨胀土路堑时应再换填0.3m~1.0m合格填料或改良土。基床压实标准应满足《暂规》表4.3.2及表4.3.3所列要求。
(2)速度目标值≤160Km/h地段,路基基床厚度按2.5m设计,其中表层0.6m,底层1.9m。基床表层采用A组填料,但颗粒粒径不得大于150mm。基床底层采用A、B组填料或改良土填筑。强风化及全风化软质岩和土质路堑地段表层下部0.1m改为中粗砂填筑,并于中粗砂中间全断面铺设一层土工膜;基床底层为膨胀土路堑应再换填0.3m~0.5m合格填料或改良土。基床压实标准应满足《路规》表6.2.1及表6.2.3所列要求。
(3)填方高度小于2.5m的低路堤,地基土土质及密实度不满足《路规》要求时,应采用重型机械碾压或将宽度4.0m,路肩下2.5m范围内的土翻挖重填。
(4)陡坡地段的半填半挖路基,路基面以下1m基床范围内应予挖除换填符合要求的填料。
4、路堤下部填料与压实标准
速度目标值200Km/h地段,路堤填料应符合《暂规》表4.4.1的规定。
速度目标值≤160Km/h地段,符合《路规》第7.2条及第7.3条的规定。
本线严禁用膨胀土直接作填料。
本线沿线挖方地段碳酸盐岩残积层红黏土、软质岩残积层黏性土及其全风化层大多不宜直接作填料,需改良后方可作路基填料。碳酸盐岩地段岩块弃方可作A、B组填料,软质岩地段岩块弃方可作B、C组填料。进德~黎塘西段挖方小于填方,填料缺口大,挖方地段碳酸盐岩残积层红黏土不能直接移挖作填,采用开山取合格填料,黎塘西~凤岭段,弃方远远大于填方,填料应充分利用弃方中的合格填料。
土石方调配在弄清填料性质的基础上应尽量做到移挖作填,减少施工方以节约用地,并与隧道、站场专业互调余缺,合理利用土石方。如填料不符合《暂规》要求需要改良时,需作土质改良与远运方案比较。
5、过渡段
速度目标值200km地段桥梁与路基、路堤与路堑、路堤与横向建筑物连接处,均设置过渡段,过渡段基床表层以下采用级配碎石填筑,按《暂规》第4.4.9条至第4.4.12条执行。
速度目标值≤160km地段桥梁与路基、路堤与硬质岩路堑,设置过渡段,过渡段基床表层以下采用A组填料填筑,按《路规》第7.5条执行。
不同速度目标值连接处设置过渡段,过渡段长度不小于10m,设置形式参照路堤与横向结构物设置方式。
6、路基边坡坡度
(1)路堤
路堤边坡坡度按下表设计。浸水地段路堤边坡坡度在防护高程以下采用比非浸水路基边坡放缓一级处理。
路堤边坡坡度表2.2
填料种类 边坡高度(m) 边坡坡度 备注
一般细粒土 0~8
8~20 1:1.5
1:1.75 超过12m时于8m处设计边坡平台,宽2.0m
碎石土、卵石土、粗粒土(细砂、粉砂、粘砂除外) 0~12
12~20 1:1.5
1:1.75 超过12m时于12m处设计边坡平台,宽2.0m
当路堤边坡大于15m时,应按《路规》7.3.3条加宽路基面;当路堤边坡高度大于表六的数值时,其超出部分的边坡坡率应根据填料的性质进行稳定性分析确定,其最小稳定安全系数为1.15~1.25
(2)路堑
路堑边坡坡度应根据工程地质、水文地质条件、地层岩性、边坡高度等因素综合确定参照下表执行:
一般地区路堑边坡坡度表表2.4
岩土类别 边坡最大高度(m) 边坡坡度
灰岩、石灰岩、白云岩、白云质灰岩、厚层硅质砂岩、钙质砾岩、厚层泥质灰岩 30
1:0.3~1:0.5
砂岩、枚岩(较完整、中等风化) 30 1:0.5~1:0.75
砂岩页岩互层(微风化)、岩浆岩 30 1:0.75~1:1.0
泥灰岩夹砂页岩、泥岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、页岩、砾岩、板岩、片岩、火山岩、煤系地层 25 1:0.75~1:1.5
碎石(角砾)土、卵石(矽石)土 20 1:1.0~1:1.5
一般均质粘土、砂粘土、粘砂土 20 1:1.25~1:1.5
路堑边坡高度一般按土质边坡及全风化的软质岩边坡不大于20m、软质岩边坡不大于25m、硬质岩边坡不大于30m进行控制。当土质路堑边坡高度超过20m、软质岩边坡大于30m时,其坡率应按《路规》第8.2.2条规定并结合边坡稳定性分析计算确定,最小稳定系数应为1.15~1.25。土质边坡应采用喷播植灌草、三维土工网垫植灌草和骨架内喷播植灌草等防护;软质岩边坡以及完整硬质岩边坡应采用护墙、浆砌护坡、喷锚网护坡和喷混植生防护,坡脚酌情设置挡土墙,必要时采取锚杆(索)框架梁、加大边坡平台等措施,确保路堑边坡稳定
7、路堤基底条件
(1)速度目标值200Km/h地段,填土高度小于2.5m的矮路堤及浅路堑,基床应符合《暂规》表4.3.2-2及表4.3.3的要求,基床范围内天然地基土为细粒土时比贯入阻力Ps值不应小于1.5MPa或基本承载力[σ]不得小于0.18MPa,不能满足时,采取地基改良或加固措施。
(2)速度目标值≤160Km/h地段,填土高度小于2.5m的矮路堤及浅路堑,基床的土质及密实度应符合《路规》第6.2.1及第6.2.2条的要求,基床底层厚度范围内天然地基的比贯入阻力Ps值不应小于1.5MPa或基本承载力[σ]不得小于0.18MPa,不能满足时,采取地基改良或加固措施。
(3)填土高度大于2.5m路堤地基表层为软弱土层,当其静力触探比贯入阻力PS值小于1.2MPa;或天然地基基本承载力σ0小于0.15MPa时,根据软弱土层的性质、厚度、含水率、地表积水深度等,采取排水疏干、挖除换填、抛石挤淤或换填砂等砾石等地基加固措施。
(4)地面横坡陡于1:2.5地段的陡坡路堤,必须检算路堤整体沿基底及基底下软弱层滑动的稳定性,抗滑稳定系数不小于1.25。当符合要求时,应在原地面设计台阶;否则应采取改善基底条件或设置支挡结构等抗滑措施。其靠山侧应设置排水措施。
8、通信、信号、电力电缆槽的设置:通信、信号槽均设置在路肩上;电力电缆槽设置在坡脚平台上,路堑地段设置在侧沟平台上。
9、混凝土结构耐久性应按《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》(铁建设[2005]157号)以及《关于发布“铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定“等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知》(铁建设[2007]140号)的要求进行设计。
10、本段地震动峰值加速度为0.05g(Ⅵ度地震区),路基工程不考虑地震影响。
二、路基个别设计原则
1、挡土墙