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,

    ....
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