客货共线铁路路基基床底层承载力分析

客货共线铁路路基基床底层承载力分析

王应铭

【摘要】When designing the subgrade of mixed passenger and freight railway, it is not unusual to face the problem of a low embankment or an excavation cutting in which the filling height is less than the thickness of subgrade bed. Considering this reason, for the natural subsoil within the range of the bottom layer of subgrade bed, there are two evaluation indexes in the current design code: the specific penetration resistance of static sounding, and the basic bearing capacity of natural subsoil;still more, if not meeting the two evaluation indexes, the methods of earth replacement, earth improvement or earth strengthening treatment should be utilized. However, these evaluation indexes were questioned by many designers when using them. The purpose of this paper was to analyze and solve this problem. This paper calculated the dynamic load and the stress at the sleeper bottom corresponding to different design speeds of class I and classIIrailways. And then this paper worked out the stresses at different depths above and below the top surface of bottom layer of subgrade bed by using Boussinesq formula. Finally a new standard value of basic bearing capacity of the bottom layer of subgrade bed was determined in this paper according to the relationship between dynamic strength and static strength. It is suggested that the index about specific penetration resistance of static sounding should be abolished after this new standard value has been adopted in design code.%在客货共线铁路路基

设计中，经常遇到填土高度小于路基基床厚度的低路堤、挖方路堑，现行设计规范规定了基床底层范围内的天然地基静力触探比贯入阻力、天然地基基本承载力两项判定指标，如不满足该两项标准，就应进行换填、改良或加固处理。很多设计者在使用该标准时提出了疑问，本文旨在对此问题进行分析落实。通过计算玉、域级铁路不同设计速度对应的动荷载和轨枕底部应力，采用布辛尼斯克公式算出了基床底层顶面及其以下不同深度处的应力，并根据动强度与静强度的关系确定出了基床底层的基本承载力新标准值，建议设计规范采用该新值后取消静力触探比贯入阻力指标。

【期刊名称】《铁道标准设计》

【年(卷),期】2014(000)002

【总页数】4页(P1-3,4)

【关键词】铁路路基;基床;承载力

【作者】王应铭

【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司，西安 710043

【正文语种】中文

【中图分类】U213.1

客货共线铁路路基的基床总厚度为2.5 m［1］(基床表层厚0.6 m，基床底层厚1.9 m)，基床在路基结构中处于路基结构的最上部，是主要的受力结构。路基基床直接承受着铁路轨道结构传递下来的列车动荷载的反复作用，同时受温度、降水、干湿循环及冻融循环等因素的影响，其工程特性易受以上因素的影响而发生变化，

个别甚至会出现翻浆冒泥等基床病害，对行车安全和运输效率等产生影响。

为减少基床病害对铁路运输产生的影响，减少运营期间的养护维修量和费用，保证运营安全，在2005年发布实施的《新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定》［2］(铁建设函［2005］285 号)、《铁路路基设计规范》(TB10001—2005)中，根据多年来的铁路工程实践经验，对低路堤、路堑基床底层的静力触探比贯入阻力值、天然地基基本承载力大小进行了规定，但设计人员在使用上述规范的过程中提出了疑问，认为两指标不完全匹配，并且对天然地基的承载力要求有点偏高。为落实该问题，借《铁路路基设计规范》全面修编的机会，想对基床底层的标准进行探讨完善，以使规范规定更趋合理。

1 基床标准现状

1.1 基床标准总体情况

经对《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》、《铁路路基设计规范》(TB10001—2005)两标准中有关基床条文的对比分析，并结合具体铁路项目的实

际设计情况，目前基床的设计标准思路可以归纳如下。

(1)对路基面高于地面大于2.5 m(基床总厚度)的路堤，由于基床表层和底层全部位于地表以上，设计规范规定用合格填料进行填筑，合格填料的具体要求和压实标准在规范中有明确的规定。

(2)对路基面离地面的高度小于2.5 m(基床总厚度)的低路堤，路堤基床表层的填料类别和密实度必须满足规定要求，基床底层(厚度1.9 m)的部分或全部位于地面以下，规范对地面以下部分基床底层范围的天然地基提出了静力触探比贯入阻力ps、天然地基基本承载力σ0两项判定指标，如不满足该两项标准，就应进行换填、改良或加固处理。

(3)土质路堑的基床规定与路基面距地面小于2.5 m(基床总厚度)的低路堤的情况相同。