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城市现代有轨电车工程路基设计要点

时间:2023-09-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3-18 路基横断面图3-19 路拱视路基材料是否为渗水材料而分为有路拱和无路拱两种。3)涵路过渡段 当涵洞顶部至路基面的高度h≥2.0m时,应在涵洞侧面设置水泥稳定级配碎石过渡段,过渡段范围内的基床表层级配碎石掺3%~5%水泥。

城市现代有轨电车工程路基设计要点

路基是线路的重要组成部分。它与桥梁隧道相连,共同组成一个线路整体。路基工程主要由三部分建筑物构成:即路基本体、路基防护和加固建筑物、路基排水设备。

(1)路基本体 路基本体是指各种断面形式中的填挖部分,即直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分。例如:路堤、路堑等承重的主体建筑物。

(2)路基防护和加固建筑物 路基防护和加固建筑物均属路基的附属建筑物。例如:挡土墙、护坡等。

(3)路基排水设施 排水设施也属路基的附属建筑物。例如:排除地面水的排水沟、侧沟、天沟;排除地下水的排水槽、渗水暗沟、渗水隧洞等。

(4)路基工程组成的结构分解(见图3-14和图3-15)

1)路基面:在顶面上铺设轨道的面称为路基面。

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图3-14 路堤横断面图

2)路肩:路基面上未被道砟覆盖的部分。

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图3-15 路堤、路堑横断面图

3)路肩高程:应保证路基不致被洪水淹没,也不致在地下水最高水位时因毛细水上升至路基面而产生冻胀或翻浆冒泥等危害。所以,对路基高程有一个最小值要求(见图3-16)。

4)路基基床:路基面以下受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路基基床,分基床表层和基床底层。

5)地基:路堤地基是指天然地面下的路堤基底;路堑地基是指基床面以下的地层。

6)路基边坡:路基面与原地面间的斜平面称为路基边坡。路基边坡又分为路堤边坡和路堑边坡。

7)边坡坡度:以边坡上两点间的垂直距离和水平距离之比(见图3-17)。

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图3-16 路肩最小高程

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图3-17 路基的组成部分

2.路基工程的性质和特点

1)路基主要由松散的土(石)材料所构成。

路基或者直接以土(石)作建筑材料(如路堤);或者直接建造在地层上(如路堑、支挡建筑物等)。

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袭和破坏,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)路基同时受轨道静荷载和列车动荷载的作用。

3.路基的横断面

(1)路基的断面形式 路基横断面(见图3-18)是指垂直于线路中心线截取的断面,其基本形式有6种:路堤、路堑、半路堤、半路堑、半堤半堑、不填不挖。

(2)路拱 当路堤或路堑的土质为非渗水性土时,路基面不是做成水平形状,而是做成有横向排水坡的拱状,称为路拱(见图3-19)。

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图3-18 路基横断面

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图3-19 路拱

视路基材料是否为渗水材料而分为有路拱和无路拱两种。路拱的形状为三角形。曲线加宽时,仅将路拱外侧坡度放缓。由于石质或其他渗水材料的路基面不设路拱,而且所需的道床厚度比普通土质路基小,因此当有路拱和无路拱两类地段相连接时,无路拱地段的路肩实际高程应高出有路拱地段的路肩,这样,才能保持轨顶高程一致。

(3)路基面宽度 路基面的宽度等于道床覆盖的宽度加上两侧路肩的宽度之和。

曲线地段外轨需要设置超高。外轨超高是借加厚外轨一侧枕下道砟的厚度来实现的。由于道砟加厚,道床坡脚外移,因而曲线外侧路基宽度亦应随超高的不同而相应加宽,才能保证路肩所需的宽度标准。

(4)路基横断面的标准设计 路基横断面最基本的两种形式是路堤横断面和路堑横断面。其中:

1)路堤横断面主要由路基顶面、边坡、护道、取土坑或排水沟组成。

2)路堑横断面则由路基顶面、侧沟、路堑边坡、弃土堆、天沟、用地界等组成。

4.路基填筑

(1)基底处理 路堤基底是填料与原地面接触部分。

基底的质量要求:具有足够的承载力,防止路堤的沉陷;基底面干燥、填筑的路堤与原地面结合紧密,防止路堤沿基底面滑动。

基底处理措施:清除草皮、基底挖台阶、基底排水疏干。

(2)基底填料(见图3-20)

1)填料根据性质及适应性归纳为A、B、C、D、E五个组,E组是严禁采用的填料,包括有机土。

2)路堤基床以下部分宜选用A、B、C组填料。

3)路堤浸水部分宜选用渗水土填料。

4)使用不同填料填筑路堤时,应分层填筑,每一水平层应采用同一种填料填筑。

5)陡坡地段的半填半挖路基时,应将自线路中心靠山坡一侧宽度不小于2米、路基面下1.2米范围内的土予以挖除换填。

(3)压实标准

1)基床以下部位填料的压实度标准:不同的填料采用不同的控制指标,需按照规范要求设计。

2)施工控制含水量的范围,应根据填料的性质,要求的压实度和机械压实能力综合确定。

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图3-20 用不同类土填筑的路基断面形式(www.xing528.com)

(4)过渡段(无砟轨道)

1)填方桥台 过渡段总长度不小于4倍桥台后路堤高度,且不得小于20m。过渡段范围内的基床表层级配碎石掺3%~5%水泥

2)挖方桥台 桥台台尾路基为软质岩、强风化的硬质岩及土质路堑时,桥路过渡段采用混凝土与级配碎石过渡,长度不小于20m。在过渡段以外20m范围内的基床表层级配碎石掺3%~5%水泥。桥台台尾路基为硬质岩路堑时,桥台基坑采取混凝土回填。

3)涵路过渡段 当涵洞顶部至路基面的高度h≥2.0m时,应在涵洞侧面设置水泥稳定级配碎石(掺3%~5%水泥)过渡段,过渡段范围内的基床表层级配碎石掺3%~5%水泥。

当涵洞顶部至路基面的高度0.7m≤h<2.0m时,参照填方桥路过渡段方式,采用两次过渡方案,在涵洞顶面及两侧设置正梯形的水泥稳定级配碎石(掺3%~5%水泥)过渡段,再延伸设置一段倒梯形过渡段,采用A、B组填料。

过渡段总长度不小于4倍路堤高度,且不得小于20m。

(5)预留沉落量 路堤产生沉落的原因:路堤自重与列车动载作用;路堤的沉降由两部分组成,即:路堤填土的沉降和地基的沉降。路堤的沉降量取决于路堤的高度与填料的性质。

路堤沉落的危害:路肩宽度不够,不符合设计要求;造成路堤与堑连接处积水,酿成路基危害。

5.路堑开挖

路堑开挖施工应按施工时的地形、地质、气象、水文等实际情况以及岩层产状、路堑长度及施工季节,并结合土石方调配选用合理的开挖方法。

路堑开挖方法:全断面开挖、纵向拉开分层开挖和纵向分段开挖三种。

边坡开挖应符合下列要求:

1)标出边桩连接线,经常检查边坡开挖坡度。

2)坡面应平顺,无明显凹凸,无危面、浮土、砟堆、杂物。

3)需设防护的边坡,应按设计及时防护,当不能紧跟开挖防护时,应预留一定厚度的保护层。

6.路基排水

如图3-21和图3-22所示,路基排水分为地面排水和地下排水。排水措施通常有排泄、拦截地表水、疏干地表水、降底地下水四种方法。

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图3-21 不同行形式的地面排水方法

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图3-22 不同形式的地下排水方法

7.路基防护

(1)路基坡面防护的几种形式

1)植物防护:种草、铺草皮、植树。

2)抹面、喷浆、勾缝、灌浆。

3)砌石护坡:干砌片石护坡、浆砌片石护坡、浆砌片石骨架护坡,如图3-23所示。

4)浆砌片石护墙:实体护墙、孔窗式护墙、拱式护墙,其中实体护墙又分为等截面和变截面两种。

(2)坡面防护的施工要求

1)路基防护应在适宜时间施工并及时完成。

2)各种防护设施应在稳定的地基和坡体上施工。在没有挡土墙或地下排水设施地段,应先做好挡土墙、排水设施,再做防护。

3)防护的坡体表面应先整平,有地下水露头时应做引排处理;防护层应与土石坡面密贴结合,背后不留空隙。

4)防护砌体施工应符合现行《铁路混凝土与砌体工程施工规范》的规定。

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图3-23 砌石护坡

5)护坡的垫层或反滤层应严格按照设计的层数、厚度和颗粒级配的要求施工,砂、砾石应筛选清洗,含泥量不得大于5%。采用土工织物做反滤层时,施工应符合现行《铁路路基土合成材料应用技术规范》的规定。

8.路基支挡结构

(1)路基支挡结构类型 路基支挡结构类型主要有:重力式挡土墙、短卸荷板式挡土墙、悬臂式和扶臂式挡土墙、锚杆挡土墙、锚碇板挡土墙、加筋挡土墙、土钉墙、抗滑桩、桩板式挡土墙、预应力锚索

(2)路基支挡结构施工要求

1)在岩体破碎、土质松软或有水地段修建支挡结构,宜在旱季施工,并应集中力量,分段施工,不应长段拉开挖基。

2)浆砌片石砌体必须用坚硬、不易风化的片石,采用挤浆法砌筑;严禁使用灌浆法施工。

3)支挡结构施工前,应在上方作好截、排水及防渗设施;雨期施工宜搭设雨棚。

4)明挖基坑应符合下列规定:

①应核对地质情况,当与设计不符时应及时反馈。

②坑内有积水应设排水沟、集水井排水。

③墙基位于斜坡时,墙趾埋入深度和距地面水平距离均应符合设计要求。

④采用倾斜基底时,应准确挖、凿,不得填补。

⑤基坑开挖至设计高程后,应立即进行基底承载力检查;当承载力不足时,应按规定变更设计。

5)挡土墙施工应随开挖、随下基、随砌筑墙身,保证排水设施的施工质量,及时回填基坑和墙背。

6)挡土墙端部伸入路堤或嵌入地层部分应与墙体结合砌筑。路堑挡土墙顶应找平抹面或勾缝,其与边坡间的空隙应用黏土夯填、封闭。

7)挡土墙与桥台、隧道洞门连接应协调配合施工,必要时应加临时支撑,确保与墙相接的填方或山体的稳定。

8)支挡结构背后填土的填料及填筑、压实应符合设计要求及有关规定。

9)泄水孔、反滤层、排水层、隔水层、沉降缝和伸缩缝必须按照设计要求设置。

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