冻土地区铁路路基设计论文_房乃阳

房乃阳

神华准能大准铁路公司燕庄站区

摘要:铁路路基是一种线形结构物,具有路线长的特点,其稳定性在很大程度上由当地自然条件所决定。路基设计时应掌握沿线的自然变化规律,采取相应的措施,以保证路基具有足够的稳定性。

路基的好坏直接关系到整个线路的质量和火车的安全行驶。然而在高原冻土区,由于冻土的冻胀和融沉,会造成路基冻害变形,危及行车安全,所以在冻土路基的设计和施工中,冻土路基的处理显得尤为重要。

本论文为冻土地区铁路路基的设计。本文简略介绍了地基处理理论及地基处理方法;其次介绍了路基横断面的构成及冻土区路基的设计,并按照保护冻土的原则进行路基设计;最后,根据设计资料及设计好的断面参数进行地基沉降量及边坡稳定性计算,进而确定是否需要进行特殊的地基处理及设支挡结构物,然后进行路基排水与防护的设计。

关键词:铁路路基;冻土;地基处理;横断面

1.冻土铁路路基设计的背景

(1)设计路段

柴达尔至木里

(2)技术标准

铁路等级:国铁Ⅱ级次重型 正线数目:新建单线

(3)多年冻土区路基工程

多年冻土区路基设计主要依据《青藏铁路高原冻土区工程设计暂行规定(2003年局部修订版)》,在低温稳定区和低温基本稳定区路基主要采用保护多年冻土的设计原则,在高温不稳定区和高温极不稳定区采用延缓多年冻土融化速率的设计原则。

1)高含冰量冻土地段

高含冰量冻土地段路基面两侧各加宽0.4~0.6m。侧沟一般采用预制“U”型形侧沟,下部设复合土工膜及砂垫层,留2.0m 宽侧沟平台,侧沟深0.5m,宽0.6m。

路堑设计中土质路堑边坡坡率1∶1.75。侧沟采用“U”型侧沟,侧沟平台宽2.0m。

2)多冰、少冰冻土

当路堤、路堑地基土为细粒土时,路基面两侧各加宽0.3m,否则按非多年冻土区原则设计。

2. 地基处理

地基处理的对象是软弱地基和特殊土地基,利用换填、挤密、排水、胶结、加筋和热学等方法对地基土进行加固,用以改良地基土的工程特性。

1.该路段地基处理主要采取保护冻土的方法。根据相关的设计资料及铁路路基设计规范,现将该路段路基做热棒处理。因为热棒可以将路基内的热量传出,保护路基内冻土的相对稳定。

该设计地段热棒设置的具体尺寸如下:

1)路堤:直径Φ89mm、外露长度1.5m、埋入5.5m、冷凝段长度1.5m、翅片厚度不小于1.9mm。

2)路堑地段于侧沟平台中心处垂直埋设,热棒采用直径Φ89mm、外露长度2.5m、埋入9.5m、冷凝段长度2.5m。

3)热棒钻孔直径为150mm。

现将该路段里程DK121+12至DK121+24.5范围内的路堤做具体热棒处理,路堤两侧均埋置热棒,热棒埋置于两侧的坡脚部位,单面设置图如图2.1。

2.因该路段范围内的粘性土具有冻胀性,故将该路段内的所有粘性土路基用物理化学方法处理,以便改变其冻胀性。

地基的冻胀性取决于土、水、温、压四个要素,其中地基土质是决定地基冻胀敏感性的内部因素,而水分、温度和压力则是地基冻胀敏感性的外部因素。如果能将冻胀敏感的地基改良成冻胀不敏感的地基土,也就消除了地基的冻胀性。根据不同的防冻胀作用,可以采用人工盐渍化和掺加憎水物质改变土的冻胀性等方法。

施工法:一般要将基土挖出进行风干,粉碎加热拌和再回填夯实。

该路段路堤左侧边坡采用拼装式骨架护坡进行柔性防护,方格边长为2.1m,块板长为0.5m,宽为0.3m。路段DK122+15至DK122+27范围内的拼装式骨架护坡如图6.1所示。

参考文献:

[1]陈仲颐.土力学.北京:清华大学出版社,2007

[2]吴邦颖.路基工程.四川:西南交通大学出版社,1989

[3]池淑兰.路基工程.北京:中国铁道出版社,2007

[4]孙静.地基处理.北京:中国质检出版社,2012

[5]叶观宝.地基处理.北京:中国建筑工业出版社,2009

[6]刘景政.地基处理于实例分析.北京:中国建筑工业出版社,1998

[7]叶观宝.地基加固新技术.北京:机械工业出版社,2002

论文作者:房乃阳

论文发表刊物:《基层建设》2015年28期供稿

论文发表时间:2016/4/5

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