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路基基础知识,一、路基工程的定义,路基，顾名思义就是铁路线路的基础，是为了满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物。它承受来自轨道、机车车辆及其荷载的压力，所以必须填筑坚实，经常保持干燥、稳固和完好状态，并尽可能保证路基面的平顺，使列车能在允许的弹性变形范围内，平稳安全运行。所谓“坚实”，是指路基土石方要有足够的密实度；而“稳固”则指路基边坡、基床和基底要长期保持固定。 路基的状态直接影响线路的质量。,路基工程主要是由三部分组成 路基本体 路基防护和加固件中 路基排水备,1、路基主要由松散的土（石）材料所构成。 直接以土（石）作建筑材料（例如路堤）；或者直接建筑在地层上（例如路堑、支挡建筑物等）,二、 路基工程的特点,2、路基完全暴露在大自然之中 路基处在各种复杂的、变化的自然条件之中，例如：地质、水、降雨、气候、地震等条件，因而它时刻受到这些自然条件的侵蚀和破坏。又由于路基材料是土（石）松散体，所以路基本身的强度和稳定性也是常常变化的。3、路基同时受轨道静载荷和列车动载荷的作用。,路基填筑施工的作业方式 三阶段、四区段、八流程,路基面验收标准 路基面、路拱、坡面应平顺，路肩线平直、路肩棱整齐，曲线园顺，线型美观。,根据上述的路基特点，为使路基正常工作，路基建筑应满足如下要求： 1路基必须平顺，路基面有足够宽度和上方限界,路基面宽度满足轨道或路面铺设和养护要求。在路基面上方应有足以保证行车安全和便于线路维修养护的安全空间，当路基面上方或两侧有接近线路的建筑物时，必须按照铁路或公路限界的规定设置在限界范围以外。,2路基必须坚固、稳定,不允许路基丧失稳定和产生容许限度范围以外的 各种变形。,由于路基前期施工基底土体压缩性大以及填筑不密实，预留沉落量不足，必然导致路基面下沉，所以应正确估算总下沉量及设法减少运营期的下沉量。 路基设计中，应采取必要工程措施，以确保路基有足够的强度和稳定性。,3、路基的设计和施工应满足技术经济要求,路基修筑的经济效益不仅指设计施工的投资，而且包括日后维修养护费用。 路基修筑是一项系统工程，要求技术上合理、经济上合算、建筑周期短，并与有关工 程相协调。,三、路基断面的形式,铁路线路是由路基、桥隧建筑物、轨道组成的一个整体工程结构。 路基的基本形式：通常，把垂直于线路中心线的路基横截面称为路基横断面，简称路基断面。按照路基所处的地势情况与横断面的形状，路基断面可以分为6类：路堤、路堑、半路堤、半路堑、半路堤半路堑以及不挖不填。,路堤：铺设轨道的路基面高于天然地面时，路基以填筑的 方式构成，这种路基称为路堤。 路堑：当铺设轨道的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成，这种路基称为路堑。,路堤,路堑,半路堤：在山岳地区，通过部分填筑而形成的路基。,半路堑：在山岳地区，通过部分挖掘而形成的路基。,半路堤半路堑：经过填、挖两部分构成的路基。 不挖不填：路基设计标高接近于原地面，填挖方量均较少的路基，称为不填不挖路基，也称零境路基。,四、路基的组成,路基,路 基 本 体,路基附属设施,路基顶面,路肩,基床,边坡,坡底,基底,坡底,路基顶面 路基顶面即路基的顶部，是铺设轨道的工作面。 根据路基顶面形状，路基顶面的形状，分为有路拱、无路拱两种形式。,有路拱路基断面,无路拱路基断面,路基顶面的宽度是指从路基一侧的路肩边缘到另一侧路肩边缘之间的距离。,路基顶面宽度示意图,路肩与路基边坡 路肩：路基顶面两侧无道床覆盖的部分。 路基边坡：路肩边缘以外的斜坡。,路基路肩与边坡示意图,路肩的作用： 1）抵抗机车车辆在轨道上运行时路基核心部分在受压力向外发生挤动、变形，加强路基的稳定性； 2）防止道渣滚落于路基坡面，保持道床完整； 3）便于设置必要的线路、信号标志（包括进出站信号机、转辙机等）； 4）供铁路作业人员行走，便于进行工作。I、II级铁路路堤的路肩宽度不小于0.8m，路堑的路肩宽度不小于0.6m，III级铁路及工企铁路的路肩宽度不小于0.4m。,基床 铁路路基面以下受到列车动荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围称为基床。 分为表层和底层,基底 基底路堤填土的天然地面以下受填土自重及轨道、列车动载影响的土体部分。,路基附属设施,路基附属设施的作用：保证路基的强度与稳定。,排水设施 地面排水设施汇集地表雨水，引到路基以外。 例如：排水沟、截水沟等。 地下排水设施截断、疏导地下水，排出路基。,排水沟,防护设施 路基边坡坡面防护增强路基边坡的抗风化能力。 例如：植被防护、砌石防护等。 路基边坡冲刷防护用于滨河、河滩、水库地段防护。 例如：植被防护、抛石防护等。,路基边坡度冲刷防护,五、路基排水设备,路基排水设备分为排除地面水和排除地下水两类。 排除地面水的设备包括：排水沟、侧沟、天沟、截水沟、跌水和急流槽 排除地下水设备包括：明沟与排水槽，边坡渗沟，支撑渗沟，截水渗沟和引水渗沟，无砂混凝土渗沟，渗水隧洞，平孔排水，集水渗井,路基地面排水设施,（1）排水沟：用以排除路堤范围内的地面水。当地面较平坦时，设于路堤两侧，当地面较陡时，应设于迎水一侧。当有取土坑时，可用取土坑代替排水沟。,（2）侧沟：路堑地段用以排除路基面和路堑边坡坡面的地面水。设于路基面两侧或一侧（半路堑）。 （3）天沟：设于路堑堑顶边缘以外 ，可设置一道或几道，用于截排堑顶上方流向路堑的地表水。,天沟,（4）截水沟：设在台阶形路堑边坡的平台上，用于截排边坡平台以上坡面的地表水。 （5）跌水：通常设在坡度陡的排水地段。主槽底部呈台阶状，台阶的宽度和高度之比大致等于地面坡度。,截水沟,（6）急流槽：用片石、混凝土材料筑成的，槽身一般为矩形，衔接两段高程较大的排水设施。,地面排水设备的养护,地面排水设备应加强养护，经常保持顺畅，无积水、无阻塞、无渗漏。当流水纵坡过缓发生大量淤积或纵坡过大造成冲刷，或有渗漏现象影响路基稳定时，应及时加以改建或加固。 地面排水设备的养护应注意下列事项： 1经常清除杂草、积土等杂物。 2对铺砌的沟体，如发现有裂缝、小块损坏、灰浆脱落、石块松动时，应及时修补。,地下排水设备,（1）明沟及排水槽 明沟是兼排地面水及地下水的排水设备。侧壁有渗水孔，沟底一般应挖至不透水层。明沟通常采用梯形断面，沟壁边坡用浆砌片石铺砌。,排水槽也是一种兼排地面水和地下水的设备，侧壁有渗水孔，侧壁外最好填一层反滤层。排水槽通常采用矩形断面。,(2)边坡渗沟 边坡渗沟用于疏干潮湿的边坡和引排边坡局部出露的上层滞水或泉水，适用于边坡不陡于1：1的土质路堑边坡。,(3)支撑渗沟 支撑渗沟主要起支撑作用，兼起排除地下水和疏干壤中水的作用。通常采用成组的条带形布置，断面采用矩形。,（4） 截水渗沟和引水渗沟 截水渗沟用于拦截地下水，引水渗沟用于引排山坡、洼地或路基内的地下水，渗沟断面一般采用矩形，渗沟底部设置矩形或圆形排水通道。,(5) 无砂混凝土渗沟 无砂混凝土渗沟主要用于排降地下水，它由无砂混凝土壁板、钢筋混凝土横撑及盖板组成。,（6）渗水隧洞 渗水隧洞用于截排或引排埋藏较深的地下水，可与立式渗井（渗管群配合使用，以排除具有多层含水层的复杂地层中的地下水。,（7）集水渗井水平孔联合排水 集水渗井（渗管）一般成群布置并与其他平式排水设备配合使用。,（8）平孔排水 在地层中钻出带有一定仰坡的平孔，然后装入滤水管及集水管所构成的地下排水设备。,六、路基防护,路基加固防护设备可分为:坡面防护和冲刷防护。,坡面防护主要就是保护路基边坡表面免受雨水冲刷，减小温度及湿度变化的影响，防止或延缓软弱岩土表面的风化、剥落等演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性。 防护类型：植物防护、喷护、挂网喷护、砌石护坡、客土植生、混凝土骨架植物防护、窗式护墙。,破面防护,（一）植物防护 1、坡面种草,2、铺草皮 铺设方法主要有方格草皮和满铺草皮两种，草皮有天然草皮和土工网草皮。,3、种植灌木,4、喷混植生 新引进的一种适用于岩质边坡坡面植草的技术，将种子、肥料、粘结剂、土壤改良剂、种植土、保水剂和水等材料按照一定比例搅拌均匀后，利用强力压缩机射于岩石边坡坡面作为植生基材层，再铺设无纺布覆盖，然后依靠基材层使植物生长发育，形成坡面植物防护的措施。,5、客土植生 对不适宜植物生长的土质边坡，先将坡面开挖，再换填一定厚度的客土，然后在坡面种植植物，进行坡面防护。,（二）砌石护坡,（三）混凝土骨架植物防护,图5-7 锚杆混凝土格架植物防护,冲刷防护,为了避免路基受到水流和波浪的冲刷和淘蚀，需要对路基设置冲刷防护建筑物。,一、抛石防护,二、石笼防护 作用同抛石防护，当地缺少较大石块，可用较小石料代替，用铁丝编织成箱形或圆柱形笼子，内填石料，设于坡脚。,