一级建造师精华:铁路工程(2)路根本体工程 路根本体按横断面形式可分为路堤和路堑路堤是用土石在地面填筑而成的土体,堤顶面为路基面,高于自然地面,两侧为路堤边坡;路堑是将山体开挖成堑,堑底为路基面,低于自然地面,两侧为路堑边坡此外,在肯定条件下也可不经填筑和开挖而直接以自然地面做路基面 路根本体 路根本体具有肯定的路基面宽度和路基边坡坡度,并要求使用肯定的路基填料 ①路基面宽度:路基面中部是由道碴组成的道床,供铺置轨道;路基面两侧未被道碴掩盖局部是路肩,供给路巡道人员行走和放置养路机具及材料道床宽度因铁路的轨距和轨道标准不同而异;路肩宽度同路根本体的土质条件和横断面形式有关,此外,还考虑养护修理工作的需要路基面宽度在路根本体修建工程中是一项重要标准,它不仅打算铁路的占地面积,而且影响筑路的工程造价各国铁路对路基面宽度都有详细规定中国规定标准轨新建单线铁路的直线区间路基面宽度为4.9~6.7米,路肩宽为0.4~0.6米;双线铁路地段的两线中心距为4~4.1米;曲线铁路地段的路基面宽度应依据曲线半径的大小相应地增宽。
日本高速新干线的路肩宽为 1.2米 ②路基边坡坡度:边坡坡度大小影响到路根本体的稳定性边坡坡度同边坡的高度和土质条件有关中国铁路规定,边坡高度小于20米,且地质条件良好时,路堤边坡可依据填料种类和边坡高度采纳1:1.3至 1:1.75的坡度;路堑边坡可采纳1:0.1至 1:1.75的坡度边坡高度大于20米时,应依据岩土的物理力学性质确定其安全的坡度 ③路基填料:一般状况就地取土填筑路堤,但有些土石不能用作填料,否则将引起路堤坍滑和变形特殊是路基顶部(包括路基面)直承受到列车动荷载作用的局部,其填料必需严格掌握,以免产生翻浆冒泥等路基病害中国铁路部门将填料按其适用性分为A、B、C、D四级A级为优质填料,如粗粒无粘性土;B级为良好填料,如细粒含量小于30%的混合土和砂粘土等;C级为限制使用的填料,如细粒含量超过30%的混合土和粉砂等;D级一般为制止使用的填料,如粘粉土、粘土和有机土等基床表层应选用A级和B级的填料,若不得不用 C级填料时,填料的液限应不大于32,塑性指数不大于12日本新干线用的基床填料粒径小于75毫米;通过74微米网眼的土占总重的2%~20%;通过420微米网眼的土超过总重的40%;匀质系数大于6;液限小于35,塑性指数小于9。
路根本体施工 路堤基底横向坡度较大时,填筑前应去除草皮或修建台阶,以保证稳定路堤应将填料分层填筑,并在掌握含水量的条件下辗压到要求的密实度每层填料厚约 0.3米辗压可用平辗、羊足辗、自动倾卸车、铲运机、推土机、轮胎辗和震惊辗等机具路堤填筑必需严格掌握填筑密度否则,通车后路基会发生沉陷和局部坍滑,给正常运营带来严峻影响 路堑开挖因土质条件不同而采纳不同的施工方法土质路堑可用挖土机、铲运机等开挖石质路堑则用爆破技术开挖,特殊在石方集中的大工点,常用松动大爆破,一次使石方松碎,便于机械或人工清理 目前,大规模的填石路堤已开头采纳定向大爆破技术,一次定向爆破就能完成借土填筑路堤的施工任务但定向大爆破掌握不好,会造成路堑局部边坡凸凹不齐,悬石松动,给养护增加困难采纳新的深孔爆破技术,协作预裂和光面爆破技术,可掌握路堑的边坡坡度,增加边坡的稳定性 路基防护加固建筑物工程 为防止土质和风化岩石路基边坡在长期地面径流作用下被破坏所实行的坡面防护措施对易生长植物的边坡,可采纳种草籽、铺草皮或栽种灌木的防护措施为提高种草效果,可采纳塑料薄膜和草籽掺化肥法对不易生长植物和陡峭的边坡,可采纳修建砌石护坡、护墙、三合土捶面等防护措施,其中锚杆喷射混凝土护墙采纳较多。
对河流冲刷的路基,一般采纳加固、抛石和石笼等防冲刷措施,也采纳潜坝、顺坝、挑水坝等导流建筑物,以疏导河水流向,减轻河水对坡岸的直接冲刷中国还采纳水下桩排防护傍岸集中冲刷 路基支挡建筑物工程 为保证山区铁路路基和山坡的稳定,以及为削减城市四周铁路路基用地,在路堤坡脚或路堑边坡处修建的支挡建筑物最常见的是干砌片石垛、重力式圬工挡墙和钢筋混凝土半重力式挡墙1966年中国在贵昆铁路和成昆铁路一些地段,采纳了修建桩排架挡墙和挖孔桩等措施,稳定路堤和防止山坡变形此外,成昆铁路还胜利地采纳了托盘式挡墙近年来,各国普遍采纳一些轻型的新支挡构造,可充分利用地形,削减圬土量,提高施工机械化程度其中主要有以下两种 锚杆挡墙 由钢筋混凝土支柱和挡板组成支柱采纳锚固在岩体中的钢筋或钢丝索拉杆稳定;挡板一般采纳泡沫混凝土墙面板和预制墙面板瑞士在朗西奥地区修建大路时,为避开开挖路堑时风化岩层坍落,在将要修建挡墙处先立76个钻孔灌注桩(桩的直径为1.0米,间距为4.0米,在路面以上局部长18米),然后再开挖路堑在开挖中,实行分三层开挖的方法,并用三根钢筋混凝土横梁与桩构成支挡边坡的框架,桩与横梁交点处用钻孔斜锚杆锚固。
锚杆有锚固于岩体中的岩层锚杆,锚固于土体中的土层锚杆岩层锚杆采纳较普遍,土层锚杆一般用于临时性工程近年来,土层锚杆的应用技术有很大进展,在日本和联邦德国不仅用于临时性工程,而且用于永久性建筑物中国在铁路桥台和挡墙还采纳了锚锭板构造 加筋土挡墙 由墙面板、拉筋及填土组成面板用高约25~150厘米轻金属曲壳或预制混凝土板;拉筋用带状扁钢或金属纤维,其一端与面板相连,其余局部铺埋于填土中,挡墙靠拉筋与填土间的摩擦力保持稳定;填土一般用砂性土世界上第一座大路加筋土挡墙于1966年在法国建成铁路加筋土挡墙于1973年在日本建成此后,加筋土挡墙相继在很多国家建成截至1980年底,已在30多个国家的2300多个工点共建成墙面总面积超过140万平方米的加筋土挡墙加筋土挡墙适用于各种不同的工程条件,可承受静载、动载、地震荷载、水力荷载和海浪荷载等此外,加筋土挡墙柔性大、造价低、施工简易加筋土挡墙尚需进一步讨论新型面板,以适应工程美观要求,并讨论新拉筋材料,以提高摩阻力和防腐性能 路基排水建筑物工程 为保持路基的结实性和稳定性,在路基两侧平坦地面,修建相应的排水建筑物,以避开路基受水浸湿而产生病害。
路堤两侧设排水沟或利用取土坑排地面水路堑两侧设侧沟,其中设于堑顶的侧沟称为天沟,设于边坡平台的侧沟称为截水沟地面排水设备为避开渗水和冲刷,可铺砌或修建木质、石质或混凝土排水槽,在高差较大和地形陡峻处,可增设跌水和急流槽路基四周存在危及路基稳定性的地下水时,则在侧沟下或侧沟旁作渗水暗沟,以截断地下含水层,降低地下水位或将地下水聚拢引出路基范围以外渗水暗沟有的埋有渗水管,也有完全回填砂砾料不设渗水管,即盲沟渗水暗沟设有反滤层和检查井,以防淤塞。