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任务二路基设计概要;1路基概述;1)路基工程的组成
铁路路基是承受轨道和列车荷载的基础,和桥梁、隧道共同组成一个线路整体。路基由路基本体、路基防护和加固建筑、路基排水设备三部分组成。;(1)路基本体;(2)路基防护和加固建筑物;挡土墙;排水沟;2)铁路路基的特点;(2)路基完全暴露在大自然当中;路基上的轨道结构和附属建筑物产生静荷载,列车运行产生动荷载,动荷载是造成基床病害的主要原因之一。
研究土体在动力作用下的变形、稳定问题,如土的动强度和液化,动孔隙水压力增长及消散模式,土的震陷等。;路基本体是路基的主要组成部分。是在天然的地层里挖成的堑槽或在地面上用土石堆成的路梗。;路肩:路基面上未被道床覆盖的部分.;2.高速铁路路基特点;与普通铁路路基相比,高速铁路路基主要表现为以下三个特点:
(1)高速铁路路基的多层结构系统
高速铁路路基结构,已经突破了传统的轨道、道床、土路基这种结构形式,既有有碴轨道,也有无碴轨道。对于有碴轨道,在道床和土路基之间,已抛弃了将道碴层直接放在土路基上的结构形式,作成了多层结构系统。;(2)控制变形是路基设计的关键
就路基而言,过去多注重于强度设计,并以强度作为轨下系统设计的主要控制条件。而现在强度已不成为问题,一般在达到强度破坏前,可能已经出现了过大的有害变形。
控制变形是高速铁路路基设计的关键,采用各种不同路基结构形式的首要目的是为了给高速线路提供一个高平顺、均匀和稳定的轨下基础。由散体材料组成的路基是整个线路结构中最薄弱、最不稳定的环节,是轨道变形的主要来源。;日本东海道新干线的设计时速为220km,由于其在设计中仅仅采用了轨道的加强措施,而忽略了路基的强化,以至于从1965年起,因为路基的严重下沉,线路变形严重超标,不得不对线路以年均30km以上的速度大举整修,列车运行平均速度降到100-110km/h。;(3)在列车、线路这一整体系统中,路基是重要的组成部分
变形问题相当复杂,是一个世界性的难题。日本及欧洲等国虽然实现了高速,他们都是通过采用高标准的昂贵的强化线路结构和高质???的养护维修技术来弥补这方面的不足。
对于高速铁路,轮轨系统应该是车轮、钢轨、道床、路基各个部分相互作用的整体。因此,在高速铁路技术研究中,无论机车车辆、轨道结构或路基隧道等专业,都应该把自己的问题放在整个系统中去考察。;4.路基横断面;1)路基横断面的六种基本形式;1、路堤
在原地面上,用土、石填筑而成的路基,高于原地面。;2、路堑
路基设计标高低于地面标高,通过挖掘而形成的路基;3、不填不挖路基
路基设计标高与地面标高相同,路基断面不用填方
也不用挖方,轨道直接铺设在经过处理的天然地面上。;4、半路堤
在山岳地区,通过部分填筑而形成的路基。;5、半路堑
在山岳地区,通过部分挖掘而形成的路基。;6、半路堤半路堑
经过填、挖两部分构成的路基。即内侧为挖方,外侧为填方的路基。;2)路基面形状及宽度
概念:路基面即路基顶面,由直接在其上面铺设轨道的部分及路肩组成。
宽度:路基顶面的宽度是指从路基一侧的路肩边缘到另一侧路肩边缘之间的距离。
《线规》规定:路堤的路肩宽度不应小于0.8m,路堑的路肩宽度不应小于0.6。;有路拱路基断面;6.2.1无砟轨道支承层(或底座)底部范围内路基面可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。;6.2.1无砟轨道支承层(或底座)底部范围内路基面可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。;6.2.1无砟轨道支承层(或底座)底部范围内路基面可水平设置,支承层(或底座)外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。有砟轨道路基面形状应为三角形,由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。;6.2.3直线地段标准路基面宽度;普速铁路曲线加宽;6.2.4路基面在无砟轨道正线曲线地段一般不加宽,当轨道结构和接触网支柱等设施的设置有特殊要求时,根据具体情况分析确定;有砟轨道正线曲线地段加宽值应在曲线外侧按表6.2.4的规定加宽。曲线加宽值应在缓和曲线内渐变。;3)路肩宽度;路肩的作用:
1)抵抗路基核心部分在受压力时向外发生挤动、变形,加强路基的稳定性;
2)防止道渣滚落于路基坡面,保持道床完整;
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