中國鐵路路基概述.doc

1、1.2 國內(nèi)鐵路路基工程發(fā)展概述1.2.1 路基工程特點(diǎn)鐵路路基是軌道的基礎(chǔ)，是經(jīng)過開挖或填筑而形成的土工建筑物，其主要作用是滿足軌道的鋪設(shè)、承受軌道和列車產(chǎn)生的荷載、提供列車運(yùn)營的必要條件。在縱斷面上，路基必須保證線路需要的高程；在平面上，路基與橋梁、隧道連接組成完整貫通的線路。路基工程有這樣一些特點(diǎn)：1材料復(fù)雜。路基工程主要以土為材料，其力學(xué)性質(zhì)具有極大的不確定性，土的成因、成分、顆粒大小、級配、結(jié)構(gòu)不同，其力學(xué)性質(zhì)就會(huì)明顯不同，在計(jì)算路基變形和穩(wěn)定性分析中所用的參數(shù)就會(huì)不同。2路基受環(huán)境影響大。路基完全暴露在大自然中，很容易受到氣候、水和四季溫度變化的影響。如膨脹土路基干縮濕脹會(huì)引起邊坡

2、破壞；北方地區(qū)路基受寒冷氣候的影響會(huì)引起凍脹；黃泛區(qū)粉土路基經(jīng)常由于雨水的影響而遭受潛蝕破壞；西北一些地區(qū)的路基容易受到風(fēng)蝕、沙埋等。3路基同時(shí)承受動(dòng)、靜荷載的作用。路基上的軌道或路面結(jié)構(gòu)以及附屬結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生靜荷載，運(yùn)行的列車或車輛產(chǎn)生動(dòng)荷載。動(dòng)荷載是產(chǎn)生路基病害的重要原因。路基是一種線性結(jié)構(gòu)，具有線路長、與大自然接觸廣的特點(diǎn)，路基的穩(wěn)定性與下列因素有關(guān)：1地理?xiàng)l件鐵路沿線的地形、地貌和海拔高度不僅影響路線的選定，也影響到路基的穩(wěn)定性。平原、丘陵、山嶺各區(qū)地勢不同，路基的水溫情況也不同。平原區(qū)地勢乎坦、排水困難、地表易積水、地下水位相應(yīng)較高，因而路基需要保持一定的最小填土高度，并且結(jié)構(gòu)排水設(shè)施完

3、善；丘陵區(qū)和山嶺區(qū)，地勢起伏較大，路基排水至關(guān)重要，否則會(huì)導(dǎo)致穩(wěn)定性下降，出現(xiàn)破壞現(xiàn)象，影響路基的穩(wěn)定性。2地質(zhì)條件沿線的地質(zhì)條件，如巖石的種類、成因、節(jié)理，風(fēng)化程度和裂隙情況，巖石走向，傾向、傾角、層理和巖層厚度，有無夾層或遇水軟化的夾層、以及有無斷層或其他不良地質(zhì)現(xiàn)象( 巖溶、冰川、泥石流、地震等) 都對路基的穩(wěn)定性有一定的影響。3氣候條件氣候條件如氣溫、降水、濕度、冰凍深度、日照、蒸發(fā)量、風(fēng)向、風(fēng)力等都會(huì)影響線路沿線地面水和地下水的狀況，并且影響到路基的水溫情況。在一年之中，氣候有季節(jié)性的變化，因此路基的水溫情況也隨之變化。氣候還受地形的影響，例如山頂與山腳、山南坡與山北坡氣候有很大的差

4、別。這些因素都會(huì)嚴(yán)重影響路基的穩(wěn)定性。4水文地質(zhì)條件水文條件是指如線路沿線地表水的排泄，河流洪水位、常水位，有無地表積水和積水時(shí)期的長短，河岸的淤積情況等。水文地質(zhì)條件是指如地下水位，地下水移動(dòng)的規(guī)律，有五層間水、裂隙水、泉水等。所有這些地面水及地下水都會(huì)影響路基的穩(wěn)定性，如果處理不當(dāng)，常會(huì)引起各種病害。5土的類別土是建筑路基的基本材料，不同的土類具有不同的工程性質(zhì)，因而將直接影響路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。不同的土類含有不同粒徑的土顆粒，砂粒成分多的土，強(qiáng)度構(gòu)成以內(nèi)摩擦力為主，強(qiáng)度高，受水的影響小，但施工時(shí)不易壓實(shí)。較細(xì)的砂，在滲流情況下，容易流動(dòng)，形成流砂。黏粒成分多的土，強(qiáng)度形成以黏聚力為主，其

5、強(qiáng)度隨密實(shí)程度的不同，變化較大，并隨濕度的增大而降低。粉土類土毛細(xì)現(xiàn)象強(qiáng)烈，路基的強(qiáng)度和承載力隨著毛細(xì)水上升、濕度增大而下降，在負(fù)溫度坡差作用下，水分通過毛細(xì)作用移動(dòng)并積聚，使局部土層濕度大幅度增加，造成路基凍脹，最后導(dǎo)致路基翻漿等。1.2.2 我國路基工程發(fā)展與展望在之前很長時(shí)間，我國鐵路建設(shè)中沒有把路基作為一種土工結(jié)構(gòu)物對待，而普遍冠名土石方，致使早期建成的線路路基沒有根據(jù)受力情況對基床部分的填料和結(jié)構(gòu)進(jìn)行專門設(shè)計(jì)，路基填料質(zhì)量不好，導(dǎo)致基床翻漿冒泥、下沉、邊坡坍滑和滑坡等路基病害。這些病害影響著鐵路的正常運(yùn)營以及后續(xù)的重載和提速，制約著鐵路發(fā)展。目前對既有鐵路路基的評價(jià)與加固，是鐵路建設(shè)

6、必須進(jìn)行的重要工作。近年來由于不斷的新線建設(shè)，既有線提速和高速鐵路的建設(shè)，使路基工程得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，從對路基重視的程度，設(shè)計(jì)思路的轉(zhuǎn)變到新材料、新技術(shù)的應(yīng)用方面都有充分的體現(xiàn)。1路基已經(jīng)作為一種土工結(jié)構(gòu)物來進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)、研究。一般路基的設(shè)計(jì)、路基附屬結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)已經(jīng)普遍采用計(jì)算機(jī)輔助方法。隨著大面積的提速和高速鐵路的建設(shè)，路基設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想從單純按照強(qiáng)度設(shè)計(jì)發(fā)展到按照變形設(shè)計(jì)，提出了工后沉降的嚴(yán)格要求。對于路基與其他建筑物連接處開始給予充分的重視，即把路基的縱向平順性作為一種目標(biāo)在設(shè)計(jì)中貫穿，對于路橋過渡、路堤路塹的過渡以及隧道人口等部位進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。路基斷面結(jié)構(gòu)各個(gè)部位的材料的選擇和

7、尺寸的確定已經(jīng)按照動(dòng)載荷作用的水平和動(dòng)、靜變形進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。2實(shí)驗(yàn)技術(shù)有了較大飛躍，20 世紀(jì) 50 年代、 80 年代一直到 90 年代我國進(jìn)行了為數(shù)不多的中等速度及準(zhǔn)高速的路基動(dòng)態(tài)測試，本世紀(jì)初進(jìn)行了時(shí)速超過 300km的大量動(dòng)態(tài)測試，為高速鐵路的路基基礎(chǔ)理論奠定了基礎(chǔ)，也為路基設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了依據(jù)。同時(shí)也針對路基開發(fā)出大型分析軟件。3施工質(zhì)量控制方面由最初的單指標(biāo)控制發(fā)展到現(xiàn)在的多指標(biāo)控制，尤其是基床等的填料的選擇有了明確的指標(biāo)要求，與以前相比有了質(zhì)的飛躍。全國范圍的既有線路的提速促進(jìn)了其路基狀態(tài)的評價(jià)方法與加固技術(shù)的發(fā)展。4新材料得到了大量應(yīng)用，土工合成材料 ( 土工格柵、土工格室、土工布、土工膜、工業(yè)保溫材料如 EPS、XPS等) 在路基結(jié)構(gòu)上得到了大量應(yīng)用。5現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)得到了很大發(fā)展，從