[图文]路基的组成、技术标准、排水设备及养护

2020年7月4日00:00:24 6 83 4327字阅读14分25秒

一、路基的组成与技术标准

(一)路基横断面基本形式

路基横断面是指垂直于线路中心线截取的断面。依其所处的地形条件不同,路基分为路堤、路堑半路堤、半路堑、半路堤半路堑、不填不挖等基本形式,如图1所示。

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图1 路基横断面形式
(a)路堤;(b)路堑;(c)半路堤;(d)半路塹;(e)半路堤半路堑;(f)不填不挖

(二)路基的组成

路基由路基本体(如路堤、路堑)、路基排水设备、防护和加固设备等三部分组成。路基基床分为表层和底层。基床范围是指设计标准道床底面以下部分。时速200km区段,基床厚度2. 5m,其中表层为0.6m、底层为1.9 m;时速250 km区段,基床厚度3. 0m,其中表层为0.7m、底层为2.3m;时速300~350km区段的基床表层厚度,无砟轨道为0.4m,有砟轨道为0.7m;基床底层厚度为2.3m。基床应有足够的刚度、强度和稳定性。

1.路基

路堤由路基面、路堤边坡、天然护道和取土坑等组成,如图2所示。

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图2 路基组成示意图

(1)路基面是指路基项面,包括铺设轨道的部分。从路基面边缘向中间拱起的部分称为路拱,路拱大部分或全部被道砟覆盖。非渗水土路基均需设路拱,以利横向排水。单线路基采用梯形拱,拱高0.15m,顶宽为2.1 m,底宽等于路基面宽。双线路基采用三角形拱,拱高为0.2m。渗水土路基一般不设路拱。

(2)路基面宽度是指路基面两侧边缘间的距离。路基面宽度按铁路等级、轨道类型及土质情况等确定。曲线地段路基外侧应按要求加宽,加宽值要在缓和曲线范围内递减。

(3)路基面两侧未被道砟覆盖的部分为路肩。路肩宽度:线路设计速度为300~350km/h客运专线路段,有砟轨道路基两侧的路肩宽度,双线不应小于1.4m,单线不应小于1.5m;线路设计速度为250 km/h路段,不应小于1. 2 m;线路设计速度为200 km/h路段,不应小于1.0 m;线路设计速度为160 km/h及以下的铁路路堤不应小于0.8m,路堑不应小于0.6m。牵出线的中心线至路肩边缘的宽度不得小于3.5m。

路肩的标高不低于设计洪水位加波浪侵袭高(或斜水流局部冲高)加壅水高再加0.5m。路肩的作用是防止土体在荷载作用下向两侧挤动,并加强路基的稳固性;防止道砟散落于路基下,保持道床的完整;供铁路员工行走、避车;存放线路上部材料、作业机具,便于进行养护维修作用;在路肩.上设置必要的线路标志和信号标志。

(4)路堤边坡坡度是指路肩边缘至路堤坡脚的垂直高度与路肩边缘至路堤坡脚的水平距离之比。路堤边坡坡度应按有关要求设置。

(5)为确保路堤稳定,在路堤坡脚和取土坑(或排水沟)之间留出--道天然地面,称为护道。护道宽度不少于2m,并向外做成2% ~4%的斜坡。在护道内不许开垦或引水灌溉,以保持路堤边坡稳定。

(6)取土坑为填筑路堤而取土挖出的坑,可用作排水沟,坑底应保持平顺,纵向设置不少于2%o的坡度,困难地段不少于1‰。

2.路堑

路堑由路基面侧沟、路堑边坡、路堑隔带和弃土堆等组成,如图3所示。

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图3 路堑组成形式

路堑的路基面技术标准均与路堤相同,此处不再叙述。

(1)侧沟为路基面两侧的排水沟,用以排除路堑边坡和路基面上的地表水。侧沟的深度和宽度均不应小于0. 4m;土质边坡为1:1 ~1:1.5,沟底纵向坡度应不小于2%o,困难地段应不小于1%。

在侧沟与路堑坡脚间留出的带状地面为侧沟平台。平台宽度~般为0.5~1.0m,并向侧沟方向做成2%~4%的斜坡。当路堑边坡比较稳定时,也可不设侧沟平台。

(2)路堑边坡坡度应根据路塹深度和地层构造等综合因素确定。

(3)在堑顶与弃土堆之间留出的带状地面为路堑隔带,其宽度一般为2 ~5m。

(4)弃土堆为挖掘路堑堆放在隔带外的弃土。在路堑上坡方向的弃土堆要连续堆放,使之起拦水作用;在路堑下坡方向的弃土堆要分段堆放,适当地留出缺口,以利排水。

二、路基设备及养护

(一)路基排水设备及养护

路基排水设备是为了排除路基本体及其附近的地面水和地下水,保证路基经常处于干燥状态,避免因排水不良而造成路基沉陷、边坡滑坍、翻浆冒泥和寒冷地区的路基冻害等病害的设备。

路基排水设备分为地面排水设备和地下排水设备两种。

1.地面排水设备

常用的地面排水设备有排水沟、侧沟、天沟、截水沟、矩形水槽、跌水沟和急流槽等。

(1)侧沟:设置于路堑的路肩外侧,用以汇集及排除路堑边坡面及路基面范围内的地表水。在线路不挖不填地段亦须设置侧沟。侧沟的纵坡一般与铁路纵坡相同,但在线路坡度小于2‰的平坦地带,侧沟与截水沟、天沟的出水标高又不受控制时,纵坡用2‰;出水口受标高度控制时,可不小于1‰。

(2)天沟:位于堑顶边缘以上适当距离处,用以截排堑顶上方流向路堑的地表水。堑顶上方有弃土堆时,天沟应改在弃土堆坡脚以外不少于1 ~5 m;无弃土堆时,离堑顶边缘不少于5 m。

(3)截水沟:设在天沟的上方,设置一道或几道。

(4)排水沟:位于路堤护道外侧,用以排除路堤范围内的地面水及截排自田野方面流向路:堤的地面水。一般当地面横坡明显时,设置于路堤上方一侧;地面横坡不十分明显时,设置于路堤的两侧。

排水沟纵坡的特点基本上与天沟相同。

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图4 浆砌片石矩形水槽

(5)矩形水槽:当水沟所在地段的地质不良易变形、不能保持水沟的稳定时,就可以采用浆砌片石或混凝土修筑的矩形水槽,这样既可保持稳定,又可防渗漏。其断面形式如图4所示。

(6)跌水沟与急流槽:在地形较陡地段的排水沟,当其地层易受水冲刷而不能采用较陡的纵坡时,就需要建成一段一段分开的缓坡段,而以不高的跌水连接。

2.地下排水设备

处理地下水的常用措施有拦截排除、引出排除(包括降低地下水位和疏干土体)、封闭隔水三种类型,主要设备有明沟与槽沟、渗沟、滲水隧洞和渗井等。

(1)明沟与槽沟:是敞开的地下排水设备,用于拦截、引排埋藏不深的地下水,并可兼排地面水。明沟断面常用梯形;槽沟断面常采用矩形。

(2)边坡渗沟:适用于坡度不陡于1:1的土质路堑边坡,也用于加固潮湿容易发生表土坍滑的土质路堤边坡。

(3)支撑渗沟:用来支撑可能滑动的不稳定土体或山坡,并排除在滑动面附近的地下水和疏干潮湿土体。

(4)渗水隧洞:用于截断或引出深层地下水。渗水隧洞与立式渗井(或渗管)配合使用,接受并排出立式设备等集引的地下水。

(5)立式集水渗井与渗管:用于集引多层含水层和潮湿土体中的地下水。一般成群布置成与地下水流方向垂直,并与渗水隧洞配合使用。

(二)坡面防护设备及养护

路基坡面防护的方法很多,这里仅介绍铺草皮、单层千砌片石护坡、浆砌片石护坡和浆砌片石护墙等常用的防护方法。

1.铺草皮

铺草皮就是用草皮覆盖边坡表面的局部或全部,防止地表水冲刷,防止坡面风化剥落,以达到固结土壤稳定边坡的目的。铺草皮常用于坡度不陡于1:1或局部不陡于1:0.75的各种土质边坡和严重风化的岩石及软质岩石边坡的防护。

铺草皮常用的形式有以下三种:

(1)平铺草皮:在需要加固的边坡,将整个坡面以草皮作平行覆盖。

(2)叠砌草皮:以草皮水平铺设,并沿着坡面作台阶式的叠加,稳定性好。

(3)铺方格式草皮:将草皮在边坡上铺成与边坡缘线成45°的斜方格;也可采用土工格网,在格网内植草。

2.干砌片石护坡

干砌片石它适用于坡度不陡于1:1.25的土质或土夹石的边坡防护,在土质路堑边坡的下部也可用作嵌补。为了防止冲蚀和保持坡面平整,需要在片石的下面铺设不小于0.1 m厚的碎石或砂垫层。

3.浆砌片石护坡

在路基边坡高度缓于1:1的各种岩石和土质边坡的坡面因风化剥落,或被地表水流冲刷冲沟、塌滑等病害,而且当地石料又多,就宜采用浆砌片石护坡,以增强其路基的稳定性。浆砌片石护坡的厚度一般为0.3 ~0.4m,常用等截面。若边坡较高,应设浆砌片石护坡的分级平台,其宽度不少于1 m,每级高度不超过20 m。

4.浆砌片石骨架护坡

在易受冲刷的土质边坡或风化极严重的岩石路堑边坡上(坡度不陡于1:0.5),当其坡面潮湿、容易坍塌或边坡较高、防护范围较大时,为了节约圬工,可采用浆砌片石骨架护坡的加固措施。其骨架形式可用方格形人字形或拱形三种。

5.浆砌片石护墙

为防止土质边坡和易风化剥落较破碎的岩石边坡,以及防治较严重的边坡变形或路堑坡顶上部的危石支顶等,宜采用浆砌片石护墙。护墙一般用于路堑边坡坡度在1:1 ~1:0.3之间的土质或破碎岩石边坡。
护墙可分为实体护墙、孔窗式护墙和拱式护墙三种。

(三)路基冲刷防护

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