TB 10035-2018 鐵路特殊路基設(shè)計(jì)規(guī)范
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土中黏土礦物主要由親水礦物組成,具有吸水膨脹、軟化、能 解和失水急劇收縮開裂,并能產(chǎn)生往復(fù)變形的黏性土。
第四紀(jì)以來,在干旱、半干旱氣候條件下形成的,土顆粒成分
以粉粒為主、含碳酸鈣及少量易溶鹽,并具天孔隙和垂直節(jié)理、抗 水性能差、易崩解和潛蝕、上部多具濕陷性等工程地質(zhì)特征的土。
2. 1. 8 鹽漬±
易溶鹽含量大于或等于0.3%且小于20%,并具有溶陷、鹽脹 等工程特性的土。
在極度干熱環(huán)境的封閉凹地或湖塘,由于地表水、地下水的補(bǔ) 給和蒸發(fā)不平衡,根據(jù)流域周邊地層巖性淋出物質(zhì)的不同,集聚的 地表水逐漸濃縮形成不同化學(xué)成分的高礦化度鹵水,因水分蒸發(fā) 而結(jié)晶形成的化學(xué)沉積巖,亦稱蒸發(fā)巖。 鹽巖是堿金屬類(含鎂鹽)鹵素礦物組成巖層的總稱,
2.1.10鹽漬巖saline rock
鹽漬巖是在覆蓋或間夾鹽巖的沉積巖地層中,通過化學(xué)侵蝕 或淋濾作用導(dǎo)致巖體中分布薄膜層狀、結(jié)核狀團(tuán)塊狀、纖維狀、絲 網(wǎng)狀、分散狀易溶鹽,以及裂隙中充填的泥土狀次生易溶鹽含量超 過0.3%。
凍結(jié)狀態(tài)持續(xù)時(shí)間在2年或2年以上的土(巖)。
2. 1. 12季節(jié)凍士
季節(jié)影響,冬季凍結(jié),夏季全部融
在風(fēng)力作用下,地表松散砂礫吹蝕、搬運(yùn)、堆積的過程及其 成的地表形態(tài)
2. 1.16 復(fù)合地基
部分土體被加固、擠密、置換等處理形成增強(qiáng)體,由增強(qiáng)體和
周圍地基土共同承擔(dān)荷載的人工地基。根據(jù)樁體材料特性的不 司,可分為散體材料樁復(fù)合地基、加固土樁復(fù)合地基及剛性樁復(fù)合 地基。
剛性樁加固地基時(shí),當(dāng)樁土剛度差異大而不考慮樁間土豎向 承載作用,以剛性樁樁體作為承載結(jié)構(gòu)的加固體,
2.1.18自由膨脹率
人工制備的松散干土浸水膨脹后所增加的體積與原體積之 比,以百分比表示。
比,以百分比表示。 2.1.19大氣影響急劇層深度depthof sharpatmosphereeffect 自然氣候條件下,由降水、蒸發(fā)、地溫等氣候因素引起巖土層 脹縮變形的有效深度為大氣影響深度,而大氣影響特別顯著的地 層深度稱為大氣影響急劇層深度,一般為大氣影響深度的45%
2.1.19大氣影響急劇層深度
自然氣候條件下,由降水、蒸發(fā)、地溫等氣候因素引起巖土層 張縮變形的有效深度為大氣影響深度,而大氣影響特別顯著的地 層深度稱為大氣影響急劇層深度,一般為大氣影響深度的45%。
通過在土中摻入砂、礫石、碎石或石灰、水泥、粉煤灰等物理或 化學(xué)材料以改善其工程特性的混合料。
2.1.21膨脹土峰值強(qiáng)度
峰值強(qiáng)度是原狀膨脹土在經(jīng)歷十濕循環(huán)強(qiáng)度衰減前抵抗外部 載荷的能力。
殘余強(qiáng)度是膨脹土在經(jīng)歷多次十濕循環(huán)強(qiáng)度衰減后保持殘余 變形和抵抗外部載荷的能力。
2.1.23黃土的濕陷性
陷性collapsibilityofloess
黃土在自重或一定壓力下受水浸濕,土體結(jié)構(gòu)迅速破壞,并產(chǎn) 生顯著下沉的性質(zhì)。
采用室內(nèi)壓縮試驗(yàn)資料,根據(jù)不同深度濕陷性黃土試樣的濕 陷系數(shù),考慮現(xiàn)場(chǎng)條件計(jì)算的濕陷量累計(jì)值
2. 1. 25 剩余濕陷量 remnant collapse
將濕陷性黃土地基濕陷量的計(jì)算值,減去基底下已處理土層 的濕陷量。
2.1.26濕陷起始?jí)毫nitial collapse pressure
2.1.29年平均地溫
在一年中最高與最低溫度的差值為零(一般按一年中最熱月 與最冷月的月平均溫度計(jì)算)深度處的地溫。該深度稱為地溫年 變化深度
2.1.30 凍脹丘 frost heaving mound
在平坦、裸露、城市之外的空曠場(chǎng)地中,不少于10年實(shí)測(cè)最大 凍深的平均值。
2.1.32 主滑段 main slide sectio1
在滑坡軸向斷面上,沿滑動(dòng)面(帶)產(chǎn)生抗滑力的滑體段
由板條和立柱拼裝而成,用于改變風(fēng)雪流運(yùn)行速度和方向的 板體。
2. 1. 35消能楔
由漿砌片石、鋼軌、木樁或裝配式混凝土等材料組成,用于分 割運(yùn)動(dòng)著的雪崩體,降低雪崩運(yùn)動(dòng)速度的三角形結(jié)構(gòu)物
由于庫(kù)水作用而引起的庫(kù)岸邊坡變形失穩(wěn)
2.2.1巖土的物理指標(biāo)
2.2.2巖土的力學(xué)指標(biāo)
Pu 不排水剪切內(nèi)摩擦角 Peu[ 固結(jié)不排水剪切內(nèi)摩擦角
2.2.3巖土的測(cè)試參數(shù)
3.1.1軟土可根據(jù)其物理力學(xué)性質(zhì)按本規(guī)范附錄A.0.1進(jìn)行分 類,路基應(yīng)考慮其下列工程特性及影響: 1軟土具有天然強(qiáng)度低、壓縮性高的特性,導(dǎo)致路基穩(wěn)定性 差、地基沉降變形大。 2軟土具有滲透性低、固結(jié)緩慢的特性,地基固結(jié)歷時(shí)長(zhǎng),且 固結(jié)時(shí)間及其沉降量隨固結(jié)條件變化差異性較大,影響深厚層軟 土地基路基工后沉降及工期控制。 3高靈敏度軟土具有觸變性時(shí),施工振動(dòng)、擾動(dòng)將導(dǎo)致軟土 強(qiáng)度嚴(yán)重降低,影響施工期周邊既有工程的穩(wěn)定、變形或安全 使用。 4高塑性或超固結(jié)軟土具有流變性,在不排水剪切條件下, 將導(dǎo)致軟土長(zhǎng)期強(qiáng)度降低較多、變形持續(xù)加大,影響路基長(zhǎng)期穩(wěn) 定、變形控制及周邊環(huán)境安全。
3.1.2松軟土可根據(jù)其物理力學(xué)性質(zhì)按本規(guī)范附錄A.0.1進(jìn)行 分類,路基穩(wěn)定、工后沉降控制應(yīng)考慮其強(qiáng)度較低、壓縮性較高或 易液化等工程特性及影響
3.1.2松軟土可根據(jù)其物理力學(xué)性質(zhì)按本規(guī)范附錄A.
3.1.3軟士地段路基宜為路堤形式,其高度不宜小于基床厚度
宜選在軟土范圍窄、厚度薄的地段。 2 在低緩丘陵地區(qū)宜避開封閉或半封閉洼地。 3 在山間谷地宜避免設(shè)在軟土底面橫坡較陡地段, 在河流中下游地帶宜設(shè)在高階地上。
5在沉積平原地區(qū)宜遠(yuǎn)離河流、湖塘和人工渠道。 6應(yīng)避開厚度較大、極不穩(wěn)定的泥沼地段。 7在軟土地區(qū)增建第二線時(shí),宜遠(yuǎn)離既有線。 3.1.4路基難以繞避深厚層軟土、松軟土地段時(shí),應(yīng)根據(jù)鐵路等 級(jí)及軌道類型、地形及環(huán)境條件、軟土或松軟土厚度及性質(zhì)、填料 來源及地基加固工程難易程度等因素,按下列規(guī)定控制路堤邊坡 高度。 1無確軌道鐵路、時(shí)速200km及以上的有詐軌道鐵路,路堤 高度不宜大于6m,其他鐵路不宜大于8m。 2具有觸變性或流變性等特性復(fù)雜的軟土地段以及斜坡地 基、地表水網(wǎng)密集、環(huán)境條件敏感等復(fù)雜地段,路堤邊坡高度應(yīng)嚴(yán) 格控制。 3.1.5軟土、松軟土地段路基穩(wěn)定及沉降控制等應(yīng)符合下列 規(guī)定: 1路堤與地基的整體滑動(dòng)穩(wěn)定性采用圓弧滑動(dòng)瑞典條分法 (簡(jiǎn)稱圓弧法)分析時(shí),穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)滿足表3.1.5的要求。 2路基沿斜坡基底、軟弱夾層帶或復(fù)式滑面滑動(dòng)穩(wěn)定性采用 不平衡推力傳遞系數(shù)法分析時(shí),施工期穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于 1.10.運(yùn)營(yíng)期穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.15。 3路塹及低路堤,基床厚度范圍內(nèi)地基應(yīng)滿足基床承載力 要求。 4路基的工后沉降量及沉降速率應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。 3.1.6飽和粉土和砂類土地基可產(chǎn)生振動(dòng)液化或地震液化時(shí),應(yīng) 平的陸止或消除濾化的外珊施
5在沉積平原地區(qū)宜遠(yuǎn)離河流、湖塘和人工渠道。 6應(yīng)避開厚度較大、極不穩(wěn)定的泥沼地段。 7在軟土地區(qū)增建第二線時(shí),宜遠(yuǎn)離既有線。 3.1.4路基難以繞避深厚層軟土、松軟土地段時(shí),應(yīng)根據(jù)鐵路等 級(jí)及軌道類型、地形及環(huán)境條件、軟土或松軟土厚度及性質(zhì)、填料 來源及地基加固工程難易程度等因素,按下列規(guī)定控制路堤邊坡 高度。 1無雄軌道鐵路、時(shí)速200km及以上的有詐軌道鐵路,路堤 高度不宜大于6m,其他鐵路不宜大于8m。 2具有觸變性或流變性等特性復(fù)雜的軟土地段以及斜坡地 基、地表水網(wǎng)密集、環(huán)境條件敏感等復(fù)雜地段,路堤邊坡高度應(yīng)嚴(yán) 格控制
3.1.5軟土、松軟土地段路基穩(wěn)定及沉降控制等應(yīng)符合下死
1路堤與地基的整體滑動(dòng)穩(wěn)定性采用圓弧滑動(dòng)瑞典條分法 (簡(jiǎn)稱圓弧法)分析時(shí),穩(wěn)定安全系數(shù)應(yīng)滿足表3.1.5的要求。 2路基沿斜坡基底、軟弱夾層帶或復(fù)式滑面滑動(dòng)穩(wěn)定性采用 不平衡推力傳遞系數(shù)法分析時(shí),施工期穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于 1.10.運(yùn)營(yíng)期穩(wěn)定安全系數(shù)不應(yīng)小于1.15。 3路塹及低路堤,基床厚度范圍內(nèi)地基應(yīng)滿足基床承載力 要求。 4 路基的工后沉降量及沉降速率應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范的要求。 3.1.6飽和粉土和砂類土地基可產(chǎn)生振動(dòng)液化或地震液化時(shí),應(yīng) 采取防止或消除液化的處理措施
3.1.7鄰近既有線、公路、地下管線或其他建筑物地段的地基
理設(shè)計(jì),應(yīng)考慮對(duì)既有設(shè)施的影響,并采取必要的監(jiān)測(cè)或處理打 施,保證既有設(shè)施的正常使用和安全。
路堤與地基的整體滑動(dòng)穩(wěn)定安全系數(shù)
注:1填筑、預(yù)壓期考慮填土自重(含預(yù)壓)及施工臨時(shí)荷載作用;鋪架期,考慮路 堤自重、軌道及鋪架設(shè)備荷載、運(yùn)梁荷載組合作用;運(yùn)營(yíng)期,考慮路堤自重、 軌道及列車荷載作用。
3.1.8路基上的接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、聲屏障基礎(chǔ)、電纜槽及其他管
3.1.8路基上的接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、聲屏障基礎(chǔ)、電纜槽及其他管 線溝槽等附屬工程應(yīng)充分考慮路基沉降、變形的影響,保證路基工 程的穩(wěn)固與安全。
3.2穩(wěn)定性分析與沉降計(jì)算
3.2.1路基穩(wěn)定性分析采用的強(qiáng)度參數(shù),應(yīng)根據(jù)土工試驗(yàn)和原位 則試成果,結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)綜合確定,并應(yīng)符合下列規(guī)定。 1路堤填料的物理力學(xué)指標(biāo)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料確定,無試驗(yàn)資 料時(shí),可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按表3.2.1選用。
表3.2.1路堤填料的物理力學(xué)指標(biāo)
續(xù)表 3. 2. 1
注:1填料的重度可根據(jù)填料性質(zhì)和壓實(shí)等情況作適當(dāng)修正; 2全風(fēng)化巖石、特殊土的c、Φ值應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)資料確定: 3計(jì)算水位以下采用浮重度,細(xì)粒土、化學(xué)改良土的c、?值應(yīng)折減,折減值應(yīng) 根據(jù)試驗(yàn)資料確定。
(3. 2. 11)
(3. 2. 12)
(3. 2. 13)
式中 Csp 復(fù)合地基的黏聚力(kPa); Psp 復(fù)合地基的內(nèi)摩擦角(); Cs 樁間土天然抗剪黏聚力(kPa); SPs 樁間土天然抗剪內(nèi)摩擦角(°); Pp 樁體的內(nèi)摩擦角(°); m 復(fù)合地基置換率: μp 應(yīng)力集中系數(shù): n 樁土應(yīng)力比,無試驗(yàn)資料時(shí),可按經(jīng)驗(yàn)值2~5選取, 樁底土質(zhì)好,樁間土質(zhì)差時(shí)取高值,否則取低值。 4加固土樁復(fù)合地基的抗剪強(qiáng)度可按式(3.2.1一4)、式 (3.2.1一5)計(jì)算確定:
Csp=mcp十(1一m)cs Ssp=Ss
(3. 2. 14)
(3. 2. 15)
圖3.2.2—1圓弧滑動(dòng)法計(jì)算示意圖
(3. 2. 21)
式中Fs一穩(wěn)定安全系數(shù); i、j—土條編號(hào),下標(biāo)i表示土條底部的滑裂面在地基土 層內(nèi),下標(biāo)i表示土條底部的滑裂面在路堤填料內(nèi): Pt——各土條在滑弧切線方向的下滑力的總和(kN/m),
P,= ZW;sinα;+ZW; sinα; :
,=ZW;sinai+ZW,sini
S;地基土內(nèi)(AB弧)抗剪力(kN/m),S;二
(3. 2. 22)
圖3.2.2—2復(fù)式滑面計(jì)算示意圖
3路堤位于斜坡地基或軟弱夾層帶時(shí),除按圓弧滑動(dòng)瑞典條 分法計(jì)算外,還應(yīng)按不平衡推力傳遞系數(shù)法分析路堤沿基底或軟 弱夾層帶滑動(dòng)的穩(wěn)定性,如圖3.2.2一3所示
路堤沿斜坡基底或軟弱夾層帶滑動(dòng)的穩(wěn)
4不平衡推力傳遞系數(shù)法穩(wěn)定安全系數(shù)Fs宜按式(3.2.2一3) 式(3.2.2一4)計(jì)算,直到第n條(最后一條)的剩余推力為零,由此確定 穩(wěn)定安全系數(shù)Fs。
3.2.4采用剛性樁結(jié)構(gòu)處理時(shí),路堤穩(wěn)定性應(yīng)按樁承式路堤剛性
1樁承式路堤剛性樁結(jié)構(gòu)豎向承載力應(yīng)滿足樁頂以上路堤 豎向荷載要求,單樁豎向容許承載力應(yīng)按下式確定:
方法或結(jié)合數(shù)值法分析檢算路堤與樁網(wǎng)結(jié)構(gòu)地基的整體滑動(dòng)穩(wěn) 定性。 3.2.5地基沉降計(jì)算參數(shù)應(yīng)根據(jù)土工試驗(yàn)、原位測(cè)試結(jié)合地區(qū)工 程經(jīng)驗(yàn)綜合確定。
3.2.6軟土、松軟土地基壓縮層計(jì)算深度應(yīng)按附加應(yīng)力等于
倍自重應(yīng)力確定;對(duì)高速鐵路、無雄軌道鐵路,其下仍存在軟二
3.2.7天然地基和采用預(yù)壓排水固結(jié)法處理的地基,沉降計(jì)算應(yīng) 符合下列規(guī)定: 1主固結(jié)沉降(S。)宜采用分層總和法計(jì)算,對(duì)泥炭土、富含 有機(jī)質(zhì)黏土或高塑性黏土地層,可根據(jù)情況考慮次固結(jié)沉降(S。)。 國(guó) 險(xiǎn)
3.2.7天然地基和采用預(yù)壓排水固結(jié)法處理的地基,沉降計(jì)算應(yīng) 符合下列規(guī)定:
3.2.7天然地基和采用預(yù)壓排水固結(jié)法處理的地基,沉降計(jì)算
1主固結(jié)沉降(S。)宜采用分層總和法計(jì)算,對(duì)泥炭土、富含 有機(jī)質(zhì)黏土或高塑性黏土地層,可根據(jù)情況考慮次固結(jié)沉降(S。)。 2主固結(jié)沉降(S.)可根據(jù)e一力曲線按下式計(jì)算:
S. = 1+eoi
(3. 2. 71)
式中 n一 地基分層層數(shù): eoi 第i層土中點(diǎn)自重應(yīng)力所對(duì)應(yīng)的孔隙比; eli 第層土中點(diǎn)自重應(yīng)力與附加應(yīng)力之和對(duì)應(yīng)的孔 隙比; △h;一一一第i層土的厚度(m)。 3考慮地基土層固結(jié)狀態(tài),主固結(jié)沉降(S.)宜采用e一lgp 曲線按下列情況計(jì)算: 1)正常固結(jié)、欠固結(jié)土層主固結(jié)沉降(S.)可按下式計(jì)算:
式中 Ci 土層的壓縮指數(shù); Poi 第i層土中點(diǎn)的自重應(yīng)力(kPa); eoi 第i層土中點(diǎn)的初始孔隙比(對(duì)應(yīng)于P.時(shí)); Pci 第i層土中點(diǎn)的前期固結(jié)壓力,正常固結(jié)時(shí)Pi一Poi; △P; 路堤荷載對(duì)第i層土中點(diǎn)的附加應(yīng)力(kPa)。
超固結(jié)土層可利用原始?jí)嚎s曲線和原始再壓縮曲線分 別確定土的壓縮指數(shù)(C)和回彈指數(shù)(C),主固結(jié)沉降 (S)按下列計(jì)算:
(3. 2. 73)
對(duì)有效附加應(yīng)力△P>P。一P。的土層,其沉降量S°按下式 計(jì)算:
對(duì)于有效附加應(yīng)力△P
Ahi Csilg( Po: +△Pi +eoi Poi
(3. 2. 75)
式中Csi一一土層的回彈指數(shù)。 4對(duì)較均質(zhì)土,主固結(jié)沉降S.也可根據(jù)地基壓縮模量按下 式計(jì)算:
APi Nh S.=≥ Esi
(3. 2. 76)
S=Sa十S.十Ss S=m.S.
式中ms 沉降經(jīng)驗(yàn)修正系數(shù),與地基條件、荷載強(qiáng)度、加荷速 率等因素有關(guān)。對(duì)飽和軟黏性土,采用堆載預(yù)壓排 水固結(jié)法處理時(shí),其值宜取1.2~1.4;采用真空預(yù) 壓排水固結(jié)法處理時(shí),其值可取1.0~1.2。
5.2.8采用夏合地基或剛性 沉降量應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定選用適宜的方法計(jì)算
8來帶發(fā)合地基數(shù)馳 臥層 量應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定選用適宜的方法計(jì)算。 9地基工后沉降量,應(yīng)根據(jù)加荷形式、加荷速率及地基加固 等因素的影響進(jìn)行計(jì)算分析,并根據(jù)觀測(cè)資料進(jìn)行調(diào)整。地 后沉降量應(yīng)按下式計(jì)算:
沉降量應(yīng)根據(jù)相關(guān)規(guī)范規(guī)定選用適宜的方法計(jì)算
3.2.9地基工后沉降量,應(yīng)根據(jù)加荷形式、加荷速率及地基加固
措施等因素的影響進(jìn)行計(jì)算分析,并根據(jù)觀測(cè)資料進(jìn)行調(diào)整。地 基工后沉降量應(yīng)按下式計(jì)算:
不利影響,分別對(duì)路堤施工期及運(yùn)營(yíng)期進(jìn)行檢算分析
質(zhì)條件等因素,分析確定處理目的,按本規(guī)范第3.5節(jié)的規(guī)定,采 取適宜的地基處理措施。
質(zhì)條件等因素,分析確定處理自的,按本規(guī)范第3.5節(jié)的規(guī)定
3.3.4路堤與其他構(gòu)筑物分界處、地層變化較天地段及不同地基 處理措施連接處,應(yīng)采取漸變過渡的地基處理措施,減少不均勻 沉隆。
1應(yīng)通過施工期穩(wěn)定性檢算分析,對(duì)快速填筑臨界高度、路 堤填土加荷形式、分級(jí)高度及其加荷時(shí)間(含預(yù)壓)等填筑參數(shù)進(jìn) 行施工指導(dǎo)性設(shè)計(jì);填筑臨界高度也可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算確定。 2新建路堤,預(yù)留第二線時(shí),宜按一次建成雙線路堤設(shè)計(jì)。 3應(yīng)結(jié)合施工組織安排和工期要求提前安排施工。路堤填 筑施工完畢后應(yīng)放置一段時(shí)間,必要時(shí)可增大荷載進(jìn)行預(yù)壓。
3.3.6設(shè)計(jì)速度200km/h及以下有雄軌道鐵路路基面應(yīng)預(yù)留路 基工后沉降加寬,每側(cè)加寬值應(yīng)根據(jù)工后沉降量與道床邊坡坡率 計(jì)算確定,
.... - 鐵路工程施工組織設(shè)計(jì) 鐵路標(biāo)準(zhǔn)
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