第四节 铁路路基边坡
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浅析铁路路基边坡防护技术摘要随着铁路等级的不断提高,边坡稳定性问题越来越受到大家的重视。
在低山区修建铁路,受地形、限制坡度、曲线半径等因素控制,不可避免的出现高填、深挖的路基形式,其中尤以路堑高边坡问题最为突出。
以在建铁路为依托,深入调查铁路沿线自然边坡和人工边坡的稳定情况,提出路堑边坡的合理的设计方案。
关键词铁路路基;边坡稳定性;防护由于高速铁路路基较宽、挖填较大,特别是山区高速铁路,高填深挖较多,加之我国铁路边坡防护研究起步较晚,很多问题有待进一步研究和探索。
因此,必须提高路基的设计标准、严格控制工程质量,从而保证提供一个稳定可靠的下部基础。
1边坡稳定性分析的方法边坡稳定性分析,是一个相当复杂的问题,下面介绍这两种边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定分析的方法。
1.1直线破裂面法所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面,能形成直线破裂面的土类包括:均质砂性土坡透水的砂、砾、碎石土。
在断面上近似直线。
这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。
图1表示某边坡示意图,坡高,坡角b,土的容重为,抗剪强度指标为φ。
倾角为a的平面AC面为土坡破坏时的滑动面,ABC为滑体。
图1直线破裂面边坡受力示意图由图中看出滑体ABC重量为W,下滑力为T和由土的抗剪强度产生的抗滑力T分别为:T=WSinaT=Wcosatanφ+cL此时边坡的稳定程度和安全系数可用抗滑力与下滑力之比来表示,即:Fs=T’/T=(Wcosatanφ+Cl)/WSina为了保证边坡的稳定性,值一般不小于1.25,特殊情况下可允许减小到1.15。
1.2圆弧滑动法根据大量的观涓表明。
粘性土自然山坡、人工填筑或开挖的边坡在破坏时,破裂面的形状多呈近似的圆弧状。
粘性土的抗剪强度包括摩擦强度和粘聚强度两个组成部分。
由于粘聚力的存在,粘性土边坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。
根据土体极限平衡理论,可以导出均质粘性边坡的滑动面为对数螺线曲面。
2022年4月第16期Apr. 2022No.16教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM铁道工程专业路基边坡支护毕业设计教学实践胡田飞a,b(石家庄铁道大学 a.省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室;b.土木工程学院,河北 石家庄 050043)[摘 要] 本科生毕业设计是最为综合和关键的一次考核,主要以案例模拟演练的形式为后续教育和工作奠定基础。
路基作为主要的铁路线下基础结构形式之一,是铁道工程专业学生毕业设计的主要选题方向。
在路基工程建设中,由于地形地貌差异,它会衍生大量的边坡工程,边坡稳定性分析与控制是路基设计的重要内容。
针对铁道工程专业3届32名应届毕业生的毕业设计,从边坡岩土性质、路堤和路堑、支挡结构类型三个角度分类,搜集相应的典型案例,提供32个毕业设计题目,每个题目均涵盖边坡稳定性分析及滑坡推力计算、支挡方案比选、设计计算及绘图等主要内容。
在毕业设计实施环节,进行了开题启动会、任务分解及每周小组会议、中期检查、工程实践等工作,并针对性探索了不同的指导方式。
在质量评价环节,探讨了形式审查、毕业答辩、资料归档等工作的优化实施方法。
从题目确定到质量评价诸环节的系统优化,保证了毕业设计的顺利进行和高质量完成。
[关键词] 铁道工程;毕业设计;设计题目;过程控制;质量评价[基金项目] 2021—2023年国家自然科学基金委员会国家自然科学基金青年项目“基于冷负荷时序特性的多年冻土区路基分布式制冷防融沉机制研究”(42001059)[作者简介] 胡田飞(1988—),男,河北石家庄人,工学博士,石家庄铁道大学讲师,主要从事路基工程研究。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324(2022)16-0161-04 [收稿日期] 2021-07-17引言铁道工程主要指铁路上的各种土木工程设施,及铁路勘测设计、施工、养护、改建各个阶段运用的理论与技术。
目录一、编制依据 (1)二、工程概况 (1)三、具体设计情况 (1)3.1拱型骨架内空心块客土种紫穗槐并撒草籽护坡 (1)3.2M10浆砌片石孔窗式护墙护坡 (3)3.3六边形空心块内种紫穗槐并撒草籽防护 (4)3.4护坡与基础连接 (5)四、施工组织 (6)4.1人员组织机构 (6)4.2机械设备配置 (7)4.3工期安排 (7)五、施工程序及施工工艺 (7)5.1拱型骨架护坡施工 (7)5.1.1施工工艺流程 (7)5.1.2施工方法 (7)5.2孔窗式护坡施工 (10)5.3正六边形空心块施工 (11)5.4种植紫穗槐并撒草籽 (11)5.5施工注意事项 (12)六、质量要求及验收标准 (12)6.1质量要求 (12)6.2验收标准 (13)七、质量控制措施 (14)7.1组织保证措施 (14)7.2制度保证措施 (14)7.3雨季施工措施 (15)八、安全保证措施 (15)九、环保文明措施 (16)路基边坡防护工程施工方案一、编制依据1。
1《新建青岛至荣成城际铁路施工图》(青荣城际施路-015B~19B);1。
2《新建青岛至荣成城际铁路施工图》(青荣城际施路通—01B~39B);1。
3《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010/J1147-2011;1.4《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设[2010]241号。
二、工程概况新建铁路青岛至荣成城际铁路工程DK47+200~DK49+943。
5、DK58+814~DK59+500段路基边坡防护工程由三种边坡防护形式组成:带截水槽的C25混凝土拱型骨架内铺C25混凝土六边形空心块,块内种紫穗槐并撒草籽;M10浆砌片石孔窗式护墙防护,孔窗内铺C25混凝土六边形空心块,块内客土种紫穗槐并撒草籽;C25混凝土六边形空心块防护,内种紫穗槐并撒草籽。
路基段落防护设计情况见附表一。
三、具体设计情况3。
1拱型骨架内空心块客土种紫穗槐并撒草籽护坡①拱型骨架净距宽×高=3×3m,拱型骨架截面为L型,宽0。
铁路路基边坡防护工程施工方案及安全保证措施一、编制依据及适用范围(1)新建张家口至唐山铁路ZTSG-8标招标文件、合同、设计图纸;(2)《客货共线铁路路基工程施工技术指南》(TZ202-2008);(3)《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003);(4)《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001);(5)总体施工组织设计及现场实地调查情况;本方案适用于中交三航局张唐铁路项目部ZTSG-8标四分部承建的路基边坡防护工程。
二、工程概况路基两侧路堤边坡采用绿色三维生态、绿色生态草毯及六边形空心块三种防护形式,护肩及护脚采用C25混凝土现场浇筑。
工程量如下表2-1。
表2-1 主要工程数量表三、施工进度计划安排3.1进度计划本段路基边坡防护及排水工程,计划开始时间2015年3月,完成时间2015年5月,工期3个月。
3.2工期保证措施(1)选派具有丰富现场组织施工经验的生产副经理,设总调度员,建立强有力的生产指挥系统,做到政令畅通,对生产计划周密安排,加强计划的严肃性,确保总体工期目标。
(2)为满足工程需要,配备充足的机械设备与操作人员,并加强设备维修力量,使设备发挥正常的工作效率。
(3)坚持每日生产调度会制度,检查当日各工序完成情况,研究解决施工存在的问题,布置落实次日的生产任务,做到当日任务当日完。
(4)建立形象进度考核制度,把形象进度完成情况与奖金挂钩。
四、资源配置4.1主要机械及测量试验仪器配备4.1.1机械配置路堤边坡防护工程施工本着各种设机械备配置协调、经济合理的原则,配备自卸车、洒水车,组成挖、运、装、砌、养护机械作业一条流水线。
路堤边坡防护工程主要施工机械配置见表4.1-1。
4.1.2测量试验仪器配置施工主要测量、检测仪器见表4.1-2。
以上测量仪器均经过标定,可以使用。
项目测量、试验设备的管理及维护严格按照有关规定执行。
4.2 人员配备路堤边坡防护工程施工由我分部技术骨干组成攻关小组,小组主要人员见表4.2-1。
铁路路基边坡防护施工技术交底一、施工规范及验收标准1、《高速铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10751-2010);2、《高速铁路路基工程施工技术指南》(铁建设[2010]241号);3、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424-2010);4、《路基大样图集》。
二、结构形式及特点⑴路堤段①边坡高度大于3.0m路堤边坡采用C25混凝土拱形截水骨架防护,骨架内空心砖客土植草及栽种灌木,骨架厚0.6m,主、支骨架净距3.0m,并于路堤两侧边坡水平宽度3.0m 范围内,自坡脚至基床表层下垂直高度每隔0.6m铺设一层双向土工格栅,其极限抗拉强度不小于25KN/m。
②边坡高度小于3m路堤边坡采用C25混凝土空心砖客土植草及栽种灌木防护。
③DK101+530~DK101+570段高路堤0~12m采用截水骨架护坡,12m以下采用预制混凝土板防护。
⑵路堑段路堑最上一级边坡且高度大于3.0m路堑边坡采用C25混凝土拱形截水骨架防护,骨架内空心砖客土植草及栽种灌木,骨架厚0.6m,主、拱间净距3.0m;其余路堑边坡采用空心砖内培土植草种灌木防护。
三、施工方法1、施工准备(1)路堑边坡已经基本修整到位,所需材料已经进场并检验合格,施工所需人员、材料及设备均以具备。
(2)施工前应先清刷坡面浮土,填补坑凹,使坡面大体平整。
(3)测量放样:对坡面进行平整清除杂物,然后进行施工放样,按设计图纸定出骨架基槽开挖线。
(4)对机械性能检测和人员进行素质考核与培训,并进行针对性的技术及安全交底。
2、施工工艺(1)施工程序与工艺流程○1 C25拱形截水骨架内空心砖培土植草+种灌木防护施工施工前准备→测量放线→骨架基槽开挖→基槽模板安装→基槽混凝土施工→骨架内铺砌空心砖→空心砖内客土植草+种灌木。
○2 C25混凝土预制板防护施工施工前准备→测量放线→设置渗排水网垫→铺设砂砾石垫层→安装C25混凝土预制板护坡。
C25拱形截水骨架内空心砖培土植草+种灌木防护施工流程图C25混凝土预制板防护施工流程图施工准备测量放线设置渗排水网垫铺设砂砾石垫层C25混凝土板预制安装C25砼预制板(2)C25拱形截水骨架内空心砖培土植草+种灌木防护施工①骨架基槽开挖根据测量放样位置,对坡面主骨架基槽采用小型挖掘机进行开挖施工,挖掘机开挖不到的位置则采用人工进行开挖,最后由人工进行修整,清除浮土并对基槽底进行夯实。
铁路路基边坡稳定性分析方法及防护措施摘要:在铁路工程建设中,为保证路基的整体稳定性能,路基边坡设计时往往要对边坡稳定性进行分析与计算,从而确定边坡的形状、坡率和坡高,并采取适宜的坡面防护措施。
本文主要从边坡的分类、稳定性分析方法及其常用防护方法等方面进行了阐述,为路基边坡设计与防护提供一定的理论依据。
关键词:路基;边坡;稳定性分析;边坡防护1 边坡的概念及分类边坡是指具有一定坡度的受地质环境作用自然形成的边坡以及为满足人类生产和生活需求而改造而成的人工边坡的统称。
边坡的分类方法及划分标准各不相同,边坡通常包括如下几种分类:(1)按形成原因可分为自然边坡和人工边坡。
(2)按物质构成可分为土质边坡、岩石边坡和二元结构边坡(岩土混合边坡)。
(3)按地层性质可分为粘性土边坡、碎石类土边坡、砂类土边坡和特殊类土边坡(包括黄土类边坡、膨胀土类边坡、冻土类边坡等)。
(4)按所属行业类别可分为道路边坡、水电边坡、采矿边坡和建筑边坡等类型。
(5)按高度可分为一般边坡和高边坡。
(6)按断面形式可分为直线型边坡、折线型边坡和阶梯型边坡。
(7)按使用年限、可分为临时性边坡(工作年限不超过两年)和永久性边坡(工作年限两年以上)。
2 常用边坡稳定性分析方法边坡稳定性分析方法总体上分为定性分析和定量分析两种。
对边坡进行设计时通常采用定量分析方法评定其稳定性。
定量分析法主要包括极限平衡法和数值分析法。
极限平衡法由于其原理与计算模型简单,便于理解,后经过许多学者的改进与修正已趋于成熟,目前在边坡稳定性评定方面仍被广泛应用。
2.1瑞典条分法这种方法适用于分析滑面为圆弧形的边坡稳定性。
该法分析中截取土坡纵向单位长度,将滑动土体沿竖向分为n 个土条,不考虑各土条之间的相互作用力,滑动土体只满足整体力矩平衡条件,不满足静力平衡条件,不需要迭代计算。
2.2 简化毕肖普条分法这种方法与瑞典条分法类似,适用于求解圆弧形滑动面的边坡稳定性。
这种方法认为土条间只存在法向力,不存在竖向剪切力,各个土条不满足力矩平衡条件,只满足力多边形闭合条件。
浅析铁路路基边坡病害及整治摘要:鉴于我国目前的情况,偏远山区发生了多起铁路危岩落石、挡墙倒塌及边坡溜坍等事故。
随着经济、文化、科技的发展,我国的主要科研发展方向逐渐转向山区铁路,特别是对铁路路基边坡病害的研究一个值得探讨和重视的课题。
目前,国内外正在进行一系列铁路路基边坡病害防治技术研究,但并没有就引起病害的水环境进行深入的系统研究,这是造成病害问题频发的主要原因之一。
由于边坡病害是偏远山区的主要路基病害,笔者结合以往参与的设计项目(含配合施工)经验,从工程地质和水文地质角度分析了造成这一现象的原因,并结合工程案例进行整治技术的分析。
关键词:铁路;路基边坡;病害成因;整治措施引言近年来,山区铁路、公路等基础设施的新建、改建工程愈来愈多,危岩落石、山体滑坡、泥石流等各类地质问题经常制约着工程的设计、施工及安全运营。
危岩落石是一种地质灾害,通常表现为地势较陡地区单个岩体或者局部岩体发生失稳、剥离、脱落等不受控运动的现象,影响拟建工程及既有建筑体的施工及运营安全。
1山区铁路路基边坡的主要病害类型根据实际情况,基本上可以分为几种:1.1危岩落石危岩落石按其破坏的模式可分为倾斜式、滑移式、鼓胀式、拉裂式和错断式落石,发生的原因和条件主要与地貌、岩性、构造、气温、水、地震、强风及人为因素等有关,同时还与降水量、气温有关。
从实际调查的线路中可以看出,在寒冷及寒冷多雪地区,落石多发在2-3月间0℃;在温暖及温暖多雨地区,落石多发在5-9月间的多雨季节。
1.2挡土墙逐渐产生变形挡土墙一般出现的病害包括墙体开裂,墙身滑移、凸出和倾斜,勾缝处脱落风化、石块松动变形,墙顶积水、开裂,挡土墙不均匀下沉,趾前地面受到冲刷或挤出,墙后土体冻胀造成挡土墙变形等。
1.3路堤的破坏和倒塌在山区进行的项目执行起来可能会遇到许多困难,特别是在填料等要素方面,并没有按照相关指导方法完成。
或者,铁路轨道基础的下部和相应岩石的界面有一个恒定的倾角,操作人员没有采取足够有效的回填措施。