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1、第一章 绪论 一、路基工程的特点从路基所起作用来看，路基是轨道的基础；从路基作为一种建筑物来看，它是一种土工结构物。作为一种土工结构物，路基工程具有不同于桥梁、隧道等工程结构物的独待特点。1、建筑在岩土地基上，并以岩体为建筑材料岩体是不连续介质，具有破碎性、孔隙性和多相性，其性质复杂多变，不仅由于通过的地形、地质条件不同而具有完全不同的性质，即使同一种岩体，气候变化、受力状况的变异等都将对其工程性质产生根本的影响。2、路基完全暴露在大自然中随着铁路和公路的延伸，路基常遇见各种复杂的地形、地质、气候、水文以及地震等自然条件的影响，从而引发路基各种病害。如路堑边坡被水流冲蚀，膨胀上路基干缩湿胀引起
2、路基边坡坍滑，路基冻害，雨季发生大滑坡以及地层时砂土液化引起路基滑走等路基病害，均与自然条件有密切关系。路基的设计、施工和养护均不能离开具体的自然条件，而应该充分调查研究，认识和克服自然灾害，是路基工作的重要内容。3、路基同时受静荷载和动荷载的作用路基上的填土荷载和轨道荷裁是静荷载，列车荷载是动荷载。对于软土地基，在静荷载作用下，其沉降量大，历时长，甚至可能导致地基土破坏；动荷载是引起路基病害的主要原因之一，在动荷载作用下，基床土会产生塑性累积变形，强度降低可引起基床下沉外挤等病害；对于饱和砂土和软土作基底的低路堤，在动荷载作用下，甚至可能导致饱和砂土液化、软土蠕变，使路基失去稳定。二、路基工
3、程的基本要求根据路基的作用和特点，为使路基正常工作，路基工程应满足如下三点基本要求：1、路基必须平顺，路基面有足够宽度和限界路基平顺状态指路肩标高和乎面位置与线路平面、纵断面设计相符。路基面宽度应满足轨道铺设和养护要求。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，必须按照铁路限界的规定设置在限界范围以外。 2、路基必须具有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性路基必须具有足够的强度和稳定性，能抵抗列车荷载产生的动应力而不至破坏；路基边坡应能长期稳定而不坍滑。路基的弹性变形应满足安全性和舒适性的要求，因此路基必须具有足够的刚度；路基在静荷载和动
4、荷载作用下，不产生大于容许值的沉降变形。由于路基是在各种复杂条件下工作的土工结构物，各种自然因素影响着它的强度和稳定性，如风、雪、雨、大气温度变化、地震、水流等常会对路基造成破坏作用。因此，路基必须具有在这些自然因家长期作用下的耐久性。为保证铁路正常运营，应充分考虑路基的强度、刚度特性及其耐久性，制定相应的标准，将路基作为土工构筑物进行设计。同时，应通过地质调查和足够的勘探、试验工作，查明基底、路堑边坡、支挡结构等基础的岩土结构及其物理力学性质，查明不良地质情况，查明境料性质和分布，在取得可靠的地质资料基础上开展设计。3、路基的设计和施工应满足技术经济要求路基修建的经济效益不仅指设计施工时的投
5、资，而且包括日后的维修养护费用。路基工程的特点是工程数量大，耗费劳力多，涉及面较广，因此，还要根据国家建设政策考虑少占农田，保持当地生态平衡，便利人民生活。第三节 常见铁路路基病害与防止一、道渣陷槽及其政治路基顶面在长期的运营过程中，常常发生道渣压入路基内的现象，形成道路陷槽。道渣陷槽分为道渣槽、道渣箱、道渣袋和道渣囊四种不同形式。1、 道渣槽路基面的坑洼分布在每根轨枕下，彼此不连贯，使路基面发生锯齿状变形。形成道渣槽的最初形式，深度可达1m。道渣槽的形成主要是由于路基面的承载力不足或压实不均与所致，有时也由于铺轨时先将轨枕直接铺在路基面上，轨枕陷入路基面形成的凹槽。道渣槽的主要政治方法：削去
6、道渣槽，换填沙砾或炉渣；换填不透水土；封闭层法。2、道渣箱道渣箱是由道渣槽发展成几根轨枕下连通的坑洼，它是由于轨枕的移动或土的承载力不足形成的。道渣箱的整治方法与道渣槽相同，但由于坑洼较大，积水较多，故有时需要设置盲沟，排除道渣中的积水。道渣囊及道渣袋当基床土的密度不均匀，道渣在较软处压入较深，形成道渣囊；在路基面单个的互不相连，深度较大的陷槽称为道渣袋。可用自边坡打入管子，疏干积水的方法进行治理。二、 路肩剪切挤起在路堑地段，当路基顶面为不良土质和软质岩层时，可能先形成道渣槽，进而形成路肩剪切挤起或侧沟被剪裂。对路肩剪切挤起的政治方法以换填砂垫层效果较好。三、 路基翻浆冒泥路基顶面为黏土质土
7、，饱和后形成稀释状态的泥浆，在列车动力作用下，泥浆受到挤压沿道渣裂缝向上涌出的现象称为翻浆冒泥。其政治方法主要是：铺设砂垫层；设置封闭层；换土。 第二章 公路路基基本知识第一节 公路路基工程的组成一、路基本体工程路基本体工程包括路堤、路堑、半路堤、半路堑、半路堤半路堑、不填不挖路基工程等六部分。1、路提当路面的路基面高于天然地面时，路基以填筑方式构成，这种路基称为路提。2、路堑当路面的路基面低于天然地面时，路基以开挖方式构成，这种路基为路堑。3、半路堤当天然地面横N倾斜。路堤的路基湖边线和天然地面极交时，路堤体在地面和路基面相交线以上部分无填筑工程量这种路堤称为半路堤。4、半路堑当天然地面横向
8、倾料，路堑路基面的一侧无开控工作量时。这种路基称为半路堑，公路通过陡峻山坡上的半路堑用台口式，对整体件好的坚硬岩层可用半山洞式路基。5、半路堤半路堑当天然地面横向倾斜，路基一部分以填筑方式构成而另一部分以开挖方式构成时，这种路基称为半路堤半路堑。6、不填不挖路基当路面的路基和经过清理后的天然地基面平齐，路基无填挖方时，这种路基称为不填不挖路基。二、路基防护及加固工程路基防护及加固工程，包括坡面防护、河岸防护、防止路基本体及附属建筑物变形的加固工程。三、地面及地下排水工程地面及地下排水工程，包括侧沟、排水沟、天沟、渗沟、渗水隧洞等。第二节 路基横断面基本构造路基由路基本体和路基设备两部分组成：一
9、、路基本体在各种路基形式中，为了能按设计要求铺设路面而构筑的部分，称为路基本体。在路基横断面中，路基本体由路基顶面、路肩、基床、边坡、基底几部分构成。1、路基顶面能直接在其上面铺设铺筑面层的部分及路肩组成，称为路基顶面或简称路基面。在路堤中路基顶面即为路堤堤身的顶面，也称为路堤顶面；在路堑中，路基顶面即为堑体开挖后形成的构造面。2、路肩公路路基沿横断面方向，行车道以外的两侧部分称为路肩，有硬路肩和土路肩所组成。 3、边坡路基横断面两侧的边线称为路基边坡。边坡于路基顶面的交点称为顶肩。边坡与地面的交点，在路堤种称为坡角；在路堑种称为路堑顶边缘，其高程与路肩高程的差位路前边坡高度，路堤的边坡高度为
10、路肩高程与坡较之差。4、基床铁路路基面以下受到列车动荷载作用和受水文、气候凹李变化影响的深度范围称为基床。5、基底基底即为路堤的地基，也就是路堤填土的天然地面以下受填土自重车辆荷载影响的土体部分。基底部分土体的稳定性，对整个路基本体以至路面的稳定性都是极为关键的，特别是在软弱土的基底上修建路堤，必须对基底座妥善处理，以免危机及行车安全与正常运营。二、路基设备路基设备是为确保路基体的稳固性而采用的必要的经济合理的附属工程措施。它包括排水设备和防护、加固设备两大类路基的排水设备分为地面排水设备和地下排水设备两种。地面排水设备用以拦截地面径流，汇集路基范围内的雨水并使其畅通地流向天然排水沟谷，以防止
11、地面水对路基的浸湿、冲刷而影响其良好状态。地下排水设备用以拦截、疏导地下水和降低地下水位，以改善地基土和路基边坡的工作条件，防止或避免地下水对底基和路基体的有害影响。路基防护设备用以防止风霜雨雪、气温变化及流水冲刷等各种自然因素对路基体所造成的直接或间接的有害影响，其种类很多，类型各异。常用的防护设备是坡面防护和冲刷防护。为了防止路基边坡和坡脚受坡面雨水的冲刷，防止日晒雨淋引起土的干湿循环，防止气温变化引起土的冻融变化等因素影响边坡的稳固，常用坡面防护。为了防止河水对边坡、坡脚或坡脚处地基不断的冲刷和淘刷，应设冲刷防护。防护位置和所采用的类型则常视水流运动规律及防护要求而定。路基加固设备是用以
12、加固路基本体或底基的工程设施，在路基工程中，有护堤、挡土墙、支垛、抗滑桩及其他地基加固措施等。路基加固设备是提高路基稳定的一种有效措施。第三节 路基基床的一般要求路基基床系指山路肩施工高程以下分为表层及底层两部分。I级铁路基床表层厚度为0.6m，底层厚度为1.9m; II级铁路基床表层厚度O.5m，底层厚度0.7m; III级铁路基床表层厚度0.3m,底层厚度0.9m.基床的强度和稳定性须能适应复杂的动荷载和水、温度等自然条件的变化，以防止基床病害的产生。第四节 路基稳定性影响因素路基是一种线性结构物，具有线路长、与大自然接触面广的特点，其稳定性在很大程度上由当地自然条件决定。具体因素如下：一
13、、地形条件铁路沿线的地形地貌和海拔高度不仅影响路线的选定，也影响到路基的设计。平原地区地势平坦、排水困难、地表易积水、地下水位相对较高，因而路基需要保持一定的最小填土高度，路面结构层要选择水稳定性较好的材料，并采取一定的结构排水设施；丘陵区和山岭区，地势起伏较大，路基排水设施至关重要，否则会导致稳定性下降，出现破坏现象，影响路基路面的稳定性。二、地质条件沿线的地质条件，如岩石的种类、成因、节理，风化程度和裂隙情况，岩石走向、倾向、倾角、层理和岩石厚度，有无夹层或遇水软化的夹层、以及有无断层或其他不良地质现象都对路基稳定性有影响。三、气候条件气温、降水、湿度、冰冻程度、日照、蒸发量、风向、风力等
14、都会影响线路沿线地面水和地下水情况，并影响到路基水温情况，进而影响路基稳定性。四、水文及水文地质条件水文条件是指如线路沿线地表水的排泄，河流洪水位，常水位，有无地表积水和积水期的长度，河岸的淤积情况等。水文地质条件是指如地下水位，地下水移动的规律，有无层间水、裂隙水、泉水等。所有这些地面水和地下水都会影响路基的稳定性，如果处理不当，常会引起各种路基病害。五、土的类别土是建筑地基的基本材料，不同的土类具有不同的工程性质，并直接影响路基的强度和稳定性。此外，路基的稳定性还将受到列车活荷载的影响，以及偶然荷载如：地震荷载等其他因素。第三章 铁路路基设计第一节 标准路基横断面图示第二节 路堤设计一、路
15、堤的边坡坡度路堤边坡坡度应根据填料的物理力学性质、边坡高度、列车荷载和地基工程地质条件等确定。如地基情况良好，路堤边坡高度不大于表5-2-4范围，其边坡坡度按表5-2-4采用。如有可靠资料和经验时，可不受表2.1限制；当填料采用大于25mm不易分化的块石、边坡采用干砌时，其边坡坡度根据具体情况而定；填料为易分化的软块石时，其边坡坡度应按分化后土质边坡设计。路堤边坡高度大于表2.1所列的数值时，其超出的下部边坡形式和坡度，应根据填料的性质由稳定分析计算确定，最小稳定安全系数应为1.151.25，边坡形式宜用阶梯型。路堤坡脚外应设置小于2m宽的天然护道。在经济作物区高产田地段，应能保证路堤稳定时，可设宽度不小于1m的人工护道或设坡脚墙。表2.1 路堤边坡坡度填料种类边坡高度（m）边坡坡度全部高度上部高度下部高度全部坡度上部坡度下部坡度细粒土208121：1.51：1.75粗粒土（细砂、粉砂、黏砂除外）碎石土、卵石土、漂石土121281：1.51：1.75硬块石81：1.3201：1.5二、填料路堤填料根据土石的颗粒组成、颗粒形状、塑性指数及液限等，应分为岩块、粗
