铁路路基

一、地基处理的对象及目的
地基处理是指为提高地基承载力，改变其变形性质或渗 透性质而采取的人工处理地基的方法。欧美国家称地基处 理，亦有称地基加固。
三、基床病害的整治
软土路基加固处理
地基质量问题实例
比萨斜塔
地基质量问题实例
墙体开裂
地基质量问题实例
不均匀沉降
方法众多， 分类不统一
换填法 ：换土垫层法、褥垫法 密实法：浅层密实、深层密实 地基处理方法
排水法：堆载预压、砂井堆载预压、真空预压、 井点降水预压
固化法：灌浆法、喷拌法 加筋法：土工聚合物加筋、锚杆、树根桩
• 6、锚索张拉及封锚
张拉前，首先把孔口处混凝土整平，然后再依次 放上钢垫板，安装外锚头、千斤顶及工具锚头。 组装完毕后即可张拉。 为使锚索受力均匀，最好在全部锚索施工张拉完 成后6-10d进行一次补张拉，一是使各根锚索受 力均匀，二是补偿部分锚索的预应力损失。 当锚索张拉完场后，剪去多余的钢绞线，用C20 混凝土封闭锚头，保护层厚度为10cm。
加筋挡土墙
加筋挡土墙
轻型挡土墙简介
• 2．锚杆挡土墙 • 由钢筋混凝土墙面系和 锚杆组成，锚杆插入并 锚固在稳定的岩层或土 层中。 • 作用于墙面系的土压力 由锚杆埋入地层的抗拔 力来平衡。这种挡土墙 多用于岩质、半岩质深 路堑和陡坡路堤地段。
图10-8 锚杆挡土墙示意图
三、轻型挡土墙的简介
土工格室是合成材料制成的三维结构．可用于处 理软弱地基。防护边披和建筑支挡结构。
土工格室
• 用于整治基床下沉、外挤病害效果良好：将格室 臵于基床上部，基床软土层只需挖去相当于格室 深度的部分，臵换厚度仅0.2m左右。格室内允填 碎石或中粗砂，构成大刚度结构体。格室下部铺 土工布．土工布下再垫砂5 cm。
•
抗滑桩
滑坡治理——抗滑桩
抗滑桩的钢筋笼
近二十年为了增加抗滑桩的抗倾覆稳定性，研究出了 预应力锚索抗滑桩，使抗滑桩的抗滑性得到充分发挥。
预应力锚索抗滑桩
南昆铁路预应力锚索抗滑桩位于贵州省，山头地势陡峭 ，斜坡局部达到60度，最高边坡达53米，设计为挡墙上加护 墙，为南昆线最高的软质岩边坡，表层土厚2米，严重风化层 10～15米。
三、基床病害的整治
• 3、换土
挖除基床不良土，换以掺料土或砂，以改良基床 土质，提高基床的承载力。一般要求将基床病害
深度内的土全部挖除，换土从基床病害地段向两 端各延长2～5m，换土地段两端各10m范围内应 彻底清筛道床。适用于整治下沉、挤出及翻浆冒 泥等基床病害。
换土
三、基床病害的整治
• 4、土工格室
翻浆冒泥
2、风化石质基面翻浆冒泥 这种冒泥一般在路堑内发生，基床为易风化的岩 石（如页岩、板岩、千枚岩等），其风化物为泥 质，当路基面有不深的道砟陷坑，且有地表水深 入时，这些风化物被浸泡软化或震动液化成泥浆 ，在列车动力作用下将其挤入道床，形成翻浆冒 泥。 主要特征与土质翻浆冒泥相似，路基面的风化软 化层较薄，其下部岩层仍较坚硬。
三、基床病害的整治
• 1、砂垫床
在碎石道床下铺一定厚度的砂层，将碎石道砟与 路基面隔离。
砂垫床采用中砂或级配良好的粗砂，顶面宽度不 宜超过轨枕长度，一般为230cm，边坡1:2，厚度 15~25cm，长度除了翻浆冒泥地段外应向两端各 延长至少5m。
砂垫床
作用：使路基面受力均匀，避免碎石与路基面直接 接触破坏路基面的平整。从而避免路基面因坑洼 不平积水而造成的翻浆冒泥。 适用条件：整治无地下水影响的路基面翻浆冒泥； 不可用于裂隙泉水翻浆冒泥。
1、锚索钻孔、清孔 钻机定位必须牢固，钻孔实际深度比设计深度要 长1.0米，留作沉渣段。若这段地层成孔性较差， 需下套管保护孔壁或者用水泥浆加固孔壁，视具 体情况而定。 岩质地层和土质地层，钻孔达到要求的深度后， 都要清孔，清除孔内的岩渣和粉尘，增加锚固效 果。最好用高压气流清孔，土质地层当然不可能 用水洗钻孔，就是岩质地层用水洗钻孔也有很大 弊病，洗孔时用水渗进滑坡体内和滑带内，会影 响滑坡的稳定性。
翻浆冒泥
1、土质基面翻浆冒泥 基床表层土质一般是粉质粘性土，液限大于32（ 土从流动状态转变为可塑状态的界限含水率称为液限 ），塑性指 数大于12（液限与塑限的差值称为塑性指数）。由于地表排 水不良或地下水发育，使路基面土质软化或振动 液化成泥浆。在列车动力作用下，泥浆被挤入道 床，并在轨枕端部及中部连续喷出。 主要特征：在雨季翻浆，雨季后逐渐减轻。
钻孔
• 2、钢绞线编织成束
按设计锚索长度及每孔锚索的钢绞线根数用砂轮 切割机切割锚索。 长度=锚索自由段+锚固段+1.5m（作为张拉端） 锚索应放在工作台上编织，防止污染。自由段钢 绞线涂防腐油后分别套上塑料管，并在底部封堵 。
锚索
• 3、锚索安装
• 用人工或机械将编好的锚索束放入钻孔中，检查 其是否下到孔底设计位臵。否则应拔出，清孔， 重新安放。
160根抗滑桩 滑坡体上撑起二王庙
边坡治理照片
边坡治理照片
边坡治理照片
边坡治理照片
第八节 基床病害及防治
一、铁路既有线路基病害
（一）翻浆冒泥
翻浆冒泥是历年来中国既有铁路线最常见的路 基病害之一，也是数量最多的路基病害，在多雨 季节，土质不良地段基床病害频繁发生。 • 基床性翻浆冒泥又可分为土质基面翻浆冒泥、 风化石质基面翻浆冒泥、裂隙泉眼翻浆冒泥。 •
预应力锚索
钢绞线张拉锚具
锚索张拉
抗滑桩
wenku.baidu.com
抗滑桩
抗滑桩（friction pile）是穿过滑坡体深入于 滑床的桩柱，用以支挡滑体的滑动力，起稳定边 坡的作用，适用于浅层和中厚层的滑坡，是抗滑 处理的主要措施。 • 按抗滑桩的断面型式应用最多的是圆形和方形 两种；圆形按直径大小分为： 微形（a＜0.5m） 、小形(0.5～1.0m)、中形(1.0～2.0m)、大形 (2.0～3.0)、特大形(d＞3.0m)；
挡土墙的分类
• 1．根据挡土墙在路基横断面上的位臵分： 根据挡土墙在路基横断面上的位臵，可将挡土墙分 为路肩式、路堤式和路堑式三种
挡土墙的分类
• 2．按墙背形式分： • 当墙背为一平面时，称为直线形墙背挡土墙。当墙背由一
个以上平面组成时，称为折线形墙背挡土墙。 • 根据墙背的倾斜方向，又可将挡墙分为俯斜式、仰斜式和 竖直式三类。
3．锚定板挡土墙 • 锚定板挡土墙由墙面系 、拉杆、锚定板组成， 如图10-9所示。它通过 锚定板前填土抗力来平 衡拉杆拉力。 • 因此，锚定板是依靠土 体来保持自身稳定的支 挡结构。
图10-9 锚定板挡土墙示意图
三、轻型挡土墙的简介
4、钢筋混凝土悬臂式和 扶壁式挡土墙 • 悬臂式挡土墙由立壁、 趾板和踵板组成，呈现 倒“T”字形 • 立壁支撑墙后土体，踵 板上方土体重量起增加 挡墙抗滑和抗倾覆稳定 性的作用，趾板显著增 加了抗倾覆力矩的力臂 ，并大大减少了基底应 力。
三、基床病害的整治
• 2、土工膜（板）封闭层
在路基面上铺设一层不透水型合成材料的隔层， 一般与砂垫床配合整治翻浆冒泥。
土工膜（板）封闭层
• 作用是隔离地表水；阻隔泥浆上冒污染道床，提 高路基面的承压强度。 • 适用条件：整治水源主要是大气降水的基面翻浆 。当水源主要为地下水基面翻浆时，在降低地下 水位后，可采用透水型合成材料整治。整治裂隙 泉眼翻浆冒泥时，一般在泉眼处加设横盲沟，然 后采用透水型土工合成材料整治。 • 土工膜(板)是不透水排水型土工合成材料，如聚 氯乙烯板、塑料油膏布等。
挡土墙的分类
• 3、按结构形式分 • 按挡土墙的结构形式可分为重型结构挡土墙和轻型 结构挡土墙两类。 • 重型结构挡土墙依靠本身自重维持稳定，由片石砌 筑而成，构造简单、施工方便、易于就地取材等优 点而得到普遍使用，但这种挡墙墙身断面较大，不 易实现施工的机械化和工厂化。
轻型挡土墙简介 （二）轻型挡土墙 近二十年来，国内外出现了不少轻型支挡结构， 具有圬工用量少、造价低、便于拼接和机械化施工 的优点。 1、加筋挡土墙 由墙面板、拉筋和填料组成，依靠填料（粗粒土 ）和拉筋之间的摩擦力来平衡墙面板所受的土压力 。
第十章
路基支挡建筑物
抗滑工程
– 挡土墙，借助自身重量来阻挡滑坡，适用于小 型滑坡 – 抗滑桩，穿过滑坡面使得滑坡体和滑坡面以下 稳定土体形成整体，可以用于固定巨型滑坡 – 锚杆，提高滑坡面的正应力，进而提高其抗剪 强度
挡土墙
在路基工程中，遇高填路堤、陡坡路堤、河岸路堤 时，常采用路肩墙或路堤墙，防止路基边坡或基底 滑动，收缩填土坡脚，减少土石方并少占农田；在 岸边修建的挡土墙还可保护路基不受水流冲刷，保 证库容或减少河床的压缩量。
翻浆冒泥
3、裂隙泉眼翻浆冒泥 如路堑由坚硬的岩层组成，裂隙发育，裂隙中含 有颗粒细小的泥质风化物，当裂隙水及泉水沿裂 隙渗流至路基面时，混合着风化物，在列车动力 作用下，从道床挤出，形成翻浆冒泥。 主要特征：终年有翻浆冒泥，雨季更为严重，一 般出现在山区和丘陵地区线路上。
铁路既有线路基病害
（二）下沉
图10—10 悬臂式挡土墙示意图
三、轻型挡土墙的简介
• 4、钢筋混凝土悬臂式和扶壁式挡土墙 当墙高大于6m时，可采用钢筋混凝土扶壁式挡 土墙，它在悬臂式挡土墙的立壁与踵板间加肋板 连接，以改善立壁和踵板的受力条件。
10—11 扶壁式挡土墙示意图
三、轻型挡土墙的简介
• 5．对拉式挡土墙 • 由墙面系和拉杆组成， 它在路基两侧设墙面系 ，用拉杆连结起来，一 侧墙面系承受的土压力 由另一侧墙面系上的土 压力来平衡，两侧墙面 系相互支承。墙面系一 般采用肋柱和挡土板， 其形状与锚定板挡土墙 的相同。
•
图10—13 桩板式挡±墙示意图
桩板墙
拱形护坡+桩板墙
预应力锚索
一、锚索的定义
• 由钻孔穿过软弱岩层或滑动面，把一端锚固在坚 硬的岩层中（称内锚头），然后在另一个自由端 （称外锚头）进行张拉，从而对岩层施加压力对 不稳定岩体进行锚固，这种方法称预应力锚索， 简称锚索。
预应力锚杆
二、施工工序
当基床土质为淤泥、风化残积物、粉质粘土等时 ，由于翻浆冒泥，路基面上的土逐渐侵蚀流失； 再加上地表水流入，道砟囊大量积水不断加深致 使基床土体饱和软化，强度显著降低。在列车动 力下，道砟 陷入基床，因而 使路基下沉。
道砟囊和道砟袋
铁路既有线路基病害
（三）外挤
一般发生在路堑地段，土质与“下沉”中相同，厚 度约为0.4~1.5m，下有刚卧层。由于翻浆冒泥的 发展，地表水深入，道砟囊中大量积水，使基床 土质饱和软化，承载力显著降低。在列车动力作 用下，基床产生塑性流动，但由于刚卧层的存在 ，形成滑动面。
• 4、锚固注浆
压浆质量是锚索工程成败的关键。 水：水泥：砂子=0.4:1:1 应采用反向压浆，即把灌浆管下到孔底，由孔底 向孔口方向反向压浆。反向压浆有明显的优点， 能保证砂浆完全充满锚索孔，不会出现正向压浆 过程中因排气管堵塞孔底形成压缩空气，砂浆无 法压进的现象。
• 5、浇注反力装臵
• 预应力锚索的反力装臵，不论是锚墩，还是地梁 、框架，都是锚索受力的关键部件，一要稳定， 二要有足够的强度。一般要嵌入坡面20cm，刻 槽、立模、绑扎钢筋、浇筑砼、由于锚索附近受 力大而集中，混凝土应捣固密实。反力装臵的受 力面应与锚索垂直。
二、基床病害的预防
• • • • • • 1．新线路基采取改善基床土和达到压实标准，做好基床 排水等，是预防基床病害最有效最节省的办法。 2．认真做好线路的养护维修工作，经常保持轨道的良好 状态，使列车动力正常地传递到路基基床。 3．保持道床饱满整洁，及时清筛道床，挖除不深的道碴 陷坑，整平路基面，做好排水坡度，必要时视陷坑深度落低 路肩，排除陷坑积水。 4．保证各种排水设施处于良好状态，达到不淤塞，不积 水，排水畅通。 5．在基床病害发生初期，应及早采取措施整治，防止继 续扩大。 6．对于整治基床病害所修建的各项设备，应经常检查。 如发现轻微损坏或状态不良，应及时整修，使其发挥正常作 用。
图10—12 对拉式挡土墙示意图
三、轻型挡土墙的简介
6．桩板式挡土墙 • 桩板式挡土墙由钢筋混 凝土桩、板所组成。 • 钢筋混凝土桩锚固于较 深土层中，土压力通过 挡土板传给桩并由桩前 土体的弹性抗力来平衡 。这种结构形式的挡土 墙能适用于地基承载力 较低的不良地基，可用 作路肩墙、路堤墙和路 堑墙。