最新铁路路基的组成与作用
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高速铁路路基结构
高速铁路路基一般由基床表层、基床底层、路堤和地基等部分组成。
其中,基床表层是轨道的直接基础,是基床的重要组成部分,受到列车动荷载的剧烈作用,对轨道的平顺性和稳定性影响很大,通常称为承载层和持力层,是高速铁路路基结构中最为重要的部分之一。
基床表层除了为轨道提供坚实、稳定的基础,还必须具有以下特点:
(1)较大的强度,以抵御外力作用,避免破坏。
(2)足够的刚度,以抵抗变形。
(3)较好的稳定性,以免基床的表层刚度与强度在外界不利因素的作用下发生改变。
(4)为路基提供保护,具有良好的扩散应力的能力。
不良基床表层产生的轨道变形是好的基床表层的数倍,而且差距会随着行车速度的提高而增大。
因此,为了给高速铁路提供较大的路基刚度和强度,需对基床表层进行特别的加强。
无砟轨道正线曲线地段的路基面不应加宽,如果轨道结构和接触网支柱等设施的设置有特殊要求,则应根据具体情况进行分析和确定;有砟轨道正线曲线地段的路基面应在曲线外侧按规定加宽,曲线加宽值应在缓和曲线内渐变。
1.2国内铁路路基工程发展概述1.2.1路基工程特点铁路路基是轨道的基础,是经过开挖或填筑而形成的土工建筑物,其主要作用是满足轨道的铺设、承受轨道和列车产生的荷载、提供列车运营的必要条件。
在纵断面上,路基必须保证线路需要的高程;在平面上,路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。
路基工程有这样一些特点:1.材料复杂。
路基工程主要以土为材料,其力学性质具有极大的不确定性,土的成因、成分、颗粒大小、级配、结构不同,其力学性质就会明显不同,在计算路基变形和稳定性分析中所用的参数就会不同。
2.路基受环境影响大。
路基完全暴露在大自然中,很容易受到气候、水和四季温度变化的影响。
如膨胀土路基干缩湿胀会引起边坡破坏;北方地区路基受寒冷气候的影响会引起冻胀;黄泛区粉土路基经常由于雨水的影响而遭受潜蚀破坏;西北一些地区的路基容易受到风蚀、沙埋等。
3.路基同时承受动、静荷载的作用。
路基上的轨道或路面结构以及附属结构物产生静荷载,运行的列车或车辆产生动荷载。
动荷载是产生路基病害的重要原因。
路基是一种线性结构,具有线路长、与大自然接触广的特点,路基的稳定性与下列因素有关:1.地理条件铁路沿线的地形、地貌和海拔高度不仅影响路线的选定,也影响到路基的稳定性。
平原、丘陵、山岭各区地势不同,路基的水温情况也不同。
平原区地势乎坦、排水困难、地表易积水、地下水位相应较高,因而路基需要保持一定的最小填土高度,并且结构排水设施完善;丘陵区和山岭区,地势起伏较大,路基排水至关重要,否则会导致稳定性下降,出现破坏现象,影响路基的稳定性。
2.地质条件沿线的地质条件,如岩石的种类、成因、节理,风化程度和裂隙情况,岩石走向,倾向、倾角、层理和岩层厚度,有无夹层或遇水软化的夹层、以及有无断层或其他不良地质现象(岩溶、冰川、泥石流、地震等)都对路基的稳定性有一定的影响。
3.气候条件气候条件如气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等都会影响线路沿线地面水和地下水的状况,并且影响到路基的水温情况。
铁路路基的组成与作用
铁路路基主要由以下部分构成:
1.路基本体
2.路基防护和加固建筑物
3.路基排水设备
下面分析各部分的作用:
先从第二点,路基的防护和加固建筑物分析。
路基的防护措施主要有:
挡土墙——借助自身重量来阻挡滑坡,适用于小型滑坡
抗滑桩——穿过滑坡面使得滑坡体和滑坡面以下稳定土体形成整体,可以用于固定巨型滑坡
锚杆——提高滑坡面的正应力,进而提高其抗剪强度
挡土墙:在路基工程中,遇高填路堤、陡坡路堤、河岸路堤时,常采用路肩墙或路堤墙,防止路基边坡或基底滑动,收缩填土坡脚,减少土石方并少占农田;在岸边修建的挡土墙还可保护路基不受水流冲刷,保证库容或减少河床的压缩量。
挡土墙的分类:
1.根据挡土墙在路基横断面上的位置分:
根据挡土墙在路基横断面上的位置,可将挡土墙分为路肩式、路堤式和路堑式三种
2.按墙背形式分:
当墙背为一平面时,称为直线形墙背挡土墙。
当墙背由一个以上平面组成时,称为折线形墙背挡土墙。
根据墙背的倾斜方向,又可将挡墙分为俯斜式、仰斜式和竖直式三类。
3、按结构形式分
按挡土墙的结构形式可分为重型结构挡土墙和轻型结构挡土墙两类。
重型结构挡土墙依靠本身自重维持稳定,由片石砌筑而成,构造简单、施工方便、易于就地取材等优点而得到普遍使用,但这种挡墙墙身断面较大,不易实现施工的机械化和工厂化。
抗滑桩:抗滑桩(friction pile)是穿过滑坡体深入于滑床的桩柱,用以支挡滑体的滑动力,起稳定边坡的作用,适用于浅层和中厚层的滑坡,是抗滑处理的主要措施。
按抗滑桩的断面型式应用最多的是圆形和方形两种;圆形按直径大小分为:微形(a<0.5m)、小形(0.5~1.0m)、中形(1.0~2.0m)、大形(2.0~3.0)、特大形(d>
3.0m);
近二十年为了增加抗滑桩的抗倾覆稳定性,研究出了预应力锚索抗滑桩,使抗滑桩的抗滑性得到充分发挥。
其它两个方面的作用都必要容易知道,这里不再详说。