9 路基
9.1 一般规定
9.1.1 路基工程必须有足够的强度、稳定性和耐久性。
9.1.2 路基工程设计应符合和适应城市环境保护和景观的要求,重视绿化设计,结构设计应与邻近的建筑物相协调。
9.1.3 轨道和车辆荷载应根据采用的轨道结构及车辆的轴重、轴距等参数计算,用等效的换算土柱代替。车辆竖向活载B2型车设计轴荷载采用140 kN。换算土柱高度和分布宽度应符合表9.1.3的规定。
表9.1.3 轨道和车辆荷载换算土柱高度及分布宽度
注:①表中换算土柱高度系按无缝线路道床顶宽和铺设钢筋混凝土轨枕计算的;
②重力密度、轨道条件与本表不符时,需另计算换算土柱高度;
③活载分布于路基面上的宽度,自轨枕底两端向下按45°扩散角计算。
9.1.4 路基工程设计应积极推广采用新技术、新结构、新材料和新工艺,并机械化施工,提高路基工程质量。
9.1.5 路基工程应做好防排水设计。
9.1.6 土质路基的路肩及边坡上不应设置电缆沟槽,困难情况下必须设置时,应采取适当措施,并及时回填夯实,确保路基的完整和稳定。在路基上设置其他杆架、管线等设备时,也应采取保证路基稳定的有效措施。
9.1.7 路堤与桥台、路堑及涵洞等结构物连接处应设置过渡段。
9.1.8 路基工程的地基应满足承载力和路基工后沉降的要求,其地基处理措施必须根据轨道和车辆荷载、地质资料、路堤高度、填料、建设工期等通过检算确定。
9.1.9 区间路基两侧应设置贯通的防护栅栏。防护栅栏的位置应设在路堤坡脚外或路堑顶外的用地界内,防护栅栏的高度不应小于1.8m。
9.2 路肩高程、路基面形状和宽度
9.2.1 路肩高程应高出线路通过地段的最高地下水位或最高地面积水水位加毛细水强烈上升高度,再加0.5m。若采取降低水位、设置毛细水隔断层等措施,可不受此限制。
路肩高程还应考虑与城市其他交通的衔接和相交等情况。
9.2.2 区间正线路基面形状应根据基床土质设路拱或做成平面,并符合下列规定:
1 非渗水土和用封闭层处理的路基面应设计为三角形路拱,由路基中心线向两侧设4%的“人”字形排水坡。曲线加宽时,路基面仍应保持三角形。
2 渗水土的路基面应为平面,其路肩应高于非渗水土路基的路肩:
式中:h, B——非渗水土路基直线地段道床厚度、路基面宽度(m);
h′——渗水土路基直线地段道床厚度(m);
S——轨距(m)。
以上两种不同路基连接时,非渗水土路基的路肩高程向渗水土路肩施工高程顺坡,其长度不应小于10m。
9.2.3 车场路基面应设有倾向排水系统的横向坡度。路基面横向坡宜采用2%~3%,一个坡面的线路数量最多不应多于3条。路基面可设计为一面坡、二面坡或锯齿形坡。
9.2.4 区间正线路基面宽度应根据正线数目、线间距、轨道结构尺寸、路基面形状、曲线加宽、路肩宽度等计算确定。路肩宽度宜采用0.6m。直线地段的标准路基面宽度应按表9.2.4的规定取值。
表9.2.4 直线地段标准路基面宽度(单位:m)
注:①表中区间正线宽度系按无缝线路道床顶宽计算,车场线宽度系按非无缝线路道床顶宽计算;
②车场线指车场内联络线、牵出线、走行线、平板线、材料线等;
③双线线间距按4.2m计算;
④路肩宽度、道床厚度、双线线间距与本表不符时,需另外计算路基面宽度。
9.2.5 在车场范围内,车场最外侧线路中心线至路基边缘不应小于3m,最外侧梯线、调车牵出线和道岔区有调车人员上下作业的一侧至路基边缘不应小于3.5m。
9.2.6 区间单线曲线地段的路基宽度,应在曲线外侧,双线应在外股曲线外侧按表9.2.6的数值加宽,加宽值在缓和曲线范围内线性递减。
表9.2.6 曲线地段路基面加宽值(单位:m)
9.3 基床
9.3.1 路基基床分表层及底层。正线表层厚度不应小于0.5m,底层厚度不应小于1.5m。车场线表层厚度不应小于0.4m,底层厚度不应小于1.1m。基床厚度以路肩施工高程为计算起点。
9.3.2 路堤基床表层填料应优先选用A组填料,其次为B组填料。基床底层填料可选用A、B、C组填料。使用C组填料时,其塑性指数不得大于12,液限不得大于32%。
填料分类分组应按现行《铁路路基设计规范》(TB 10001)的有关规定执行(见附录F, G)。
9.3.3 路堑基床表层土质不满足本标准9.3.2要求时,应采取换填或土质改良等措施。
9.3.4 基床的压实标准:对细粒土、粉砂、改良土应采用压实系数和地基系数作为控制指标;对砂类土(粉砂除外)应采用相对密度和地基系数作为控制指标;对砾石类、碎石类应采用地基系数作为控制指标。路基基床压实标准应按表9.3.4的规定执行。
表9.3.4 基床的压实标准
注:①Kh为重型击实试验的压实系数;
②K30为30 cm直径荷载板试验得出的地基系数,一般取下沉量为0.125 cm的荷载强度。
9.3.5 路堑基床表层土的天然密实度不应小于表9.3.4的压实标准的规定值。基床底层厚度范围内天然地基的静力触探比贯入阻力值不应小于1.2MPa或天然地基容许承载力不应小于0.15MPa。
9.4 路堤
9.4.1 路堤边坡应根据填料或土质的物理力学性质、边坡高度、列车荷载和地基工程地质条件等确定。路堤边坡一般可取1∶1.5。
9.4.2 基床以下部位填料宜选用A, B, C组填料。当选用D组填料时,应采取加固或改良措施。严禁使用E组填料。路堤浸水部位的填料,应选用渗水土填料。
9.4.3 不同填料填筑路堤时,应分层填筑。每一水平层全宽应用同一种填料填筑。当渗水土填在非渗水土上时,非渗水土层顶面应向两侧设4% 的“人”字形横坡;渗水土填在非渗水土下时,接触面可为平面;当上下两层填料的颗粒大小相差悬殊时,应在分界面上铺设垫层。
9.4.4 基床以下部位填料的压实标准:对细粒土、粉砂、改良土应采用压实系数和地基系数作为控制指标;对砂类土(粉砂除外)应采用相对密度和地基系数作为控制指标;对砾石类、碎石类应采用地基系数作为控制指标。基床以下部位填料的压实标准应按表9.4.4的规定执行。
表9.4.4 基床以下部位填料的压实标准
9.4.5 地基土密实,且地面横坡为1∶10~1∶5时,路堤可直接筑于天然地面上,但应清除地表草皮、树根。
路堤基底为耕地时,应清除表层种植土;路堤基底表层为人工杂填土时,必须清除换填、碾压,其压实度应根据不同部位分别满足表9.3.4和表9.4.4的规定。
经过水田、池塘时,应根据具体情况,采取排水疏干、挖除淤泥、抛填片石或夯填砂、砾石及其他地基加固措施。
9.4.6 若地基表层为软弱土层,其静力触探比贯入阻力值小于1MPa时,应进行地基稳定性检算并采取排水疏干、清除淤泥、换填片石或砂砾石、采用土工合成材料等方法进行加固。加固后的地基承载力应满足其上部荷载的要求。
9.4.7 软土地基上的路基应进行滑动稳定检算、沉降计算或地基承载力验算分析,进行相应的地基加固设计。
软土地基上的路堤稳定性、沉降检算可参照现行《铁路特殊路基设计规范》(TB 10035)的有关规定执行。
9.4.8 路基工后沉降量应满足下列要求:
有砟轨道线路路基工后沉降不应大于200mm,路桥、路隧过渡段沉降不应大于100mm,沉降速率不应大于50mm/年;无砟轨道线路路基工后沉降应小于轨道扣件的最大调高量。
9.4.9 路基工后沉降不满足第9.4.8条要求时,应进行地基处理。
9.5 路堑
9.5.1 路堑设计应减少对天然植被和山体的破坏,防止诱发地质灾害。
9.5.2 路堑边坡形式及坡率应根据工程地质及水文地质条件、土的性质、边坡高度、防排水措施、施工方法,并结合力学分析等综合确定。
9.5.3 土质路堑,软质岩、强风化或全风化的岩石路堑,应在侧沟外侧设置宽度不小于1m的平台。若边坡已防护加固,可不设侧沟平台。
9.6 过渡段
9.6.1 路堤与桥台、土质路堑及箱涵等连接处应设置过渡段。过渡段的基床表层填料及压实标准与相邻基床表层相同,基床表层以下应选用A组填料,压实标准应符合表9.3.4基床底层的要求。当过渡段浸水时,浸水部分的填料还应满足渗水土的要求。
9.6.2 路堤与桥台连接处的路桥过渡段应按图9.6.2进行设计。桥台后基坑应以C15混凝土回填或以碎石分层填筑压实。
图9.6.2 路桥过渡段设计
9.6.3 路堤与土质路堑连接处,应先沿原地面纵向挖成1∶1.5的坡面后,再在1∶1.5的坡面上设置台阶,台阶高度为0.6m,见图9.6.3。
图9.6.3 路堤与土质路堑过渡段设计
9.6.4 路堤与箱涵等横向构筑物连接处的过渡段应按图9.6.4进行设计。但当横向构筑物顶面距地面高度小于1m且不足路堤高度的1/2时,可不设置过渡段。
图9.6.4 路堤与箱涵等横向构筑物过渡段设计
9.7 路基排水及防护
9.7.1 路基排水设备应布置合理,与桥涵、隧道、车场、市政、农田水利等排水设施衔接时,应保证排水畅通。
9.7.2 纵向地面排水设备的坡度,不应小于2‰;地面平坦地段或反坡排水地段,仅在困难情况下,可减小至1‰。地面排水不得排入地下隧道。穿越线路的横向排水设备的坡度不宜小于5‰。
9.7.3 侧沟、排水沟、天沟的横断面应有足够的过水能力。除需按流量计算者外,底宽及深度不宜小于0.4m。对土质等路堑,当基床表层换填A组和B组填料时,其侧沟深度不应小于0.7m。位于反坡排水地段或小于2‰坡道的路堑侧沟,其分水点的沟深可减小至0.2m。
9.7.4 车场内洗车线和咽喉区应加强路基排水。在洼垄填满道砟的线路间应采用砟顶式纵向排水槽或混合式纵向排水槽。在无洼垄填砟的线路间应根据相邻线路道床厚度、线间距,确定采用砟底式或砟顶式纵向排水槽。
9.7.5 在纵、横向排水槽及管交汇处,排水管的转弯处和高程变化处,宜设检查井或集水井。纵向排水槽每隔10~15m、横向排水槽每隔3~5m应设宽2~3 cm的沉降缝一处。
9.7.6 纵向排水槽与接触网柱基础交叉时,排水槽应绕避接触网柱基础或移至其他线间。经常有工作人员通过的地点的排水槽或排水沟应加设盖板。
9.7.7 路基边坡根据土质、地表水、周围景观等情况,可采用种草、铺草皮、干砌片石、浆砌片石或混凝土等坡面防护措施。
9.7.8 沿河地段路基应根据河流特性、水流性质、河道形状、地质条件等因素,结合路基位置,选用适宜的坡面防护、河水导流或改道等防护措施。
9.8 路基支挡结构
9.8.1 路基支挡结构应积极采用新技术、新材料、新工艺。结构类型应安全可靠、技术先进、经济合理、施工及养护方便,并与相邻建筑物协调,与桥台、隧道洞口连接时应衔接平顺。地面线路至地下线路敞开过渡段路基宜采用U形钢筋混凝土支挡结构。
9.8.2 支挡结构物在设计荷载作用下,应满足稳定性、坚固性和耐久性的要求。
支挡结构物的计算方法和构造要求,可参照现行《铁路路基支挡结构设计规范》(TB 10025)的有关规定执行。
9.8.3 路堤或路肩挡土墙的墙后填料及其压实度应符合表9.3.4和表9.4.4的规定。
9.8.4 轨道和车辆荷载的换算土柱高度和分布宽度,应按表9.1.3执行。
作用于挡土墙上的荷载应按有车辆荷载和无车辆荷载进行检算。双线或多线尚应考虑邻近一线、二线有车辆荷载和无车辆荷载等组合进行检算。
9.8.5 支挡结构物可采用混凝土、片石混凝土或钢筋混凝土。墙顶的最小宽度,在混凝土或片石混凝土条件下不应小于0.4m,在钢筋混凝土条件下不应小于0.2m。
9.8.6 挡土墙基础埋置深度应符合下列要求:
1 一般情况下不应小于1m;
2 受水流冲刷时,在冲刷线下不应小于1m。
9.8.7 挡土墙应每隔2~3m上下左右交错布置向墙外坡度不应小于4%的泄水孔。泄水孔应采用管型材料,其进水侧应设置反滤层。反滤层应优先采用土工合成材料、无砂混凝土块或其他新型材料。无砂混凝土块或砂夹卵石反滤层的厚度不应小于0.3m。墙背为膨胀土的反滤层厚度不应小于0.5m。在靠近路肩或地面最低排泄水孔的进水口的下部,应设置隔水层。
9.8.8 支挡结构物每隔10~20m或与其他建筑物相连接处,应设置伸缩缝。在基底地层变化处,应设置沉降缝。伸缩缝和沉降缝可合并设置。缝宽宜为2~3 cm。缝内沿支挡结构物的内、外、顶填塞沥青麻筋或沥青木板,塞入深度不得小于0.2m。
9.8.9 需设置照明灯杆、电缆支架和声屏障立柱等设施的路基支挡结构物地段,应预留上述设施的位置或预埋连接件,并保证支挡结构物的完整、稳定。
9.8.10 路肩挡土墙设置防护栏杆地段应符合下列规定:
1 墙顶高出地面2m且连续长度大于10m时设置防护栏杆;
2 防护栏杆立柱及扶手的水平推力应按0.75kN/m作用在立柱顶上计算,并应按1kN集中荷载检算。
9.8.11 路肩挡土墙的平面位置,在直线地段应按路基宽度确定,在曲线地段宜按折线形布置,并应符合曲线路基加宽的规定,在转折处应设沉降缝。