【正文】 55 30 56 31 57 32 58 33 59 34 60 35 設計時，首先確定地基不發(fā)生累積變形的上覆等效層厚度 H，為道床等效厚度 he1 和換填厚度 he2 之和。其次，換填厚度為一層或二層，一層時設計同路堤基床設計，即總等效厚度 H 去掉道床等效厚度 he1，然后換算成需要換填的實際厚度；如果采用雙層，根據(jù)不同的基床底層換填 K30 確定不發(fā)生累積變形的上覆等效層厚度 H’，為道床等效厚度 he1 和基床表層等效厚度 he21 之和。因此，基床底層換填的等效厚度為 he22 =HH’。最后，根據(jù)各層結構模量值將等效厚度換算成實際厚度值。 對于半填半挖路基，當軌道下道床應力擴散范圍內(nèi)橫跨挖方與填方兩部分時，為了使軌道支承條件均勻，宜將挖方部分換填與路堤相同的填料；當挖方部分為硬質(zhì)巖地段，填方部分全部采用級配碎石填筑。 與橋梁連接處的路堤一直是鐵路路基的一個薄弱環(huán)節(jié)，一方面由于路堤與橋梁剛度差別較大而引起軌道剛度的突變，同時路堤與橋臺的沉降不一致，而導致軌面不平順，因而引起列車與線路結構的相互作用增加，影響線路結構的穩(wěn)定，影響列車高速、安全、舒適運行。 根據(jù)國外高速鐵路、公路的經(jīng)驗，在路堤與橋梁間設置一定長度的過渡 段，以控制軌道剛度的逐漸變化，并最大限度地減少路堤與橋梁的沉降不均勻而引起的軌面變形，以保證列車高速、安全、舒適運行。 過渡段長度： 1．豎向剛度因素 路橋過渡段軌道豎向剛度的變化對高速行車的平穩(wěn)性有一定影響。根據(jù)車輛與線路相互作用的動力學分析結果，隨著過渡段長度的增加，車體垂向振動加速度、輪軌垂向力等指標均逐步減小。理論計算結果表明，列車以 350km/h 高速通過時，過渡段長度大于 15～ 20m 后，有關各項動力學指標的變化就非常微小了，再繼續(xù)增加過渡段的長度，幾乎無任何作用。理論計算結果還表明，即使過渡段的長 度短至 10m、甚至 5m，雖然車體垂向振動加速度、輪軌垂向力等指標有一定程度的增加，但其數(shù)值仍處于比較低的水平，遠低于相應的控制值。這說明，過渡段剛度的變化，對過渡段長度設置影響不顯著，不成為控制因數(shù)。 2．沉降變形因素 由路橋過渡段工后沉降差引起的軌面彎折變形對高速行車的影響十分顯著。根據(jù)車輛與線路相互作用的動力學分析結果可知，若路橋間的工后沉降差控制值為 h ，則路橋過渡段的設置長度應為 ?hL? (高速鐵路折角限值 ? 應不大于 1‰) ， 才能保證過渡段軌面縱坡的變化值滿足要求。如果考慮線路的正常維修作業(yè)（起撥道搗固）周期，由路橋間的工后沉降差引起的軌面彎折變形并沒有這么大，相應的過渡段設置長度可根據(jù)實際情況適當縮短。在實際應用時，由于路橋間的工后沉降差多與臺后路堤的高度 H 關系密切， 高速鐵路 過渡段的設計長度可取路堤高度的 2～ 5 倍 并不小于 20m。 過渡段處理措施：日本和德國通常采用級配碎石或級配砂礫石摻入 3％左右的水泥填筑的處理方法；對于過渡段沿線路縱向的 幾何布置型式，日本和法國多采用上窄下寬的正梯形，而德國 RIL836 規(guī)范則采用在級配碎石正梯形過渡段后采用倒梯形粗粒填筑過渡的形式 。 京滬高速鐵路初步設計國際咨詢時，法國提供高速鐵路的路橋過渡段形式為靠近橋臺 20m 范圍內(nèi)的基床表層級配碎石中摻入 3～ 5％的水泥，而且在過渡段的梯形中靠橋臺一側設置一個小梯形，小梯形的級配碎石中摻入 3～ 5％的水泥，使過渡段的剛度曲線比較平緩。武廣、鄭西客運專線工程咨詢時，國外專家提出采用倒梯形的過渡段型式比較有利剛度過渡，且建議倒梯形的縱向坡度可以采用 1： 2～ 1： 5。秦沈客運專線、 鄭西客運專線和京滬高速鐵路均采用了級配碎石摻水泥的倒梯形過渡段。武廣客運專線采用的 過渡段型式 見 說明圖 。 過渡段長度 L=4（ Hh） +2a 且 ≥20 (說明式 ) 式中 L—— 過渡段長度（ m）； H—— 臺后路堤高度 （ m）； h—— 基床表層厚度 （ m）； a—— 常數(shù) （ 3～ 5m） 。 過渡段路基基床表層應滿足本規(guī)范第 條的要求，并摻入 5%水泥。 基床表層以下正梯形部分 分層 填筑 摻入 3%水泥的級配碎石 ，倒梯形部分分層填筑 A、 B 組填料。過渡段級配碎石 的級配范圍應符合表 的規(guī)定，壓實標準應滿足地基系數(shù) K30≥150MPa/m、動態(tài)變形模量 Evd≥50MPa，K≥。 過渡段 A、 B 組填料填筑壓實標準應符合表 的要求。 1:2 A 、 B 組填料基床 表層1:2基床底層級配碎石摻水泥級配碎石摻水泥 基床以下路堤Laa 說明圖 臺尾路堤過渡段設置 示意圖 從剛性過渡來看， 兩種形式 均能 滿足 過渡 要求 ，均可采用。本規(guī)范推薦了實施更為方便且相對經(jīng)濟的倒梯形過渡方案 。 ～ 路基與橫向結構物連接處及路堤與路塹連接處設置過渡段，都是為了使支承軌道的基礎 剛度不要發(fā)生突變，使軌道縱向基礎剛度更趨均勻。因此規(guī)定，所有橫向結構物和路基之間、路堤與路塹連接處均應設置過渡段，以保證縱向剛度的均勻變化。橫向結構物與線路斜交的過渡段的尾部、路堤與路塹連接處的過渡段兩端一般應與線路垂直。 對于涵頂 填土厚度較小 ，級配碎石下夾有薄層填土易產(chǎn)生病害，在涵洞頂和兩側均采用級配碎石填筑，同時參考路橋過渡段，在橫向結構物頂面以上路堤及其兩端 20m 范圍內(nèi)的基床表層級配碎石中摻入 5％的水泥，過渡段級配碎石中摻入 3％的水泥。 秦沈客運專線 運營后出現(xiàn)的涵頂凍害問題提醒我們，寒冷地區(qū)路基與橫向 結構物過渡段設置必須考慮橫向結構物多向凍結的特性，在可能引起凍結的范圍均應填筑非凍脹填料。 考慮到從隧道到軟巖或土質(zhì)路塹連接段基床的剛度變化太大，必須考慮設置剛性過渡段。遂渝線和鄭西及武廣客運專線鐵路提出在基床表層設置長度 20ｍ的由隧道仰拱起 漸變到 ，但沒有經(jīng)過試驗驗證其效果。京滬高速鐵路工程設計國際咨詢時，德國提供長度 的剛性過渡段型式。由于我國各條客運專線鐵路隧道和路塹地 層變化大，隧道設計情況復雜，故本規(guī)范僅提出設置隧道與路塹過渡段及設置形式，沒有給出具體 規(guī)定，需要進一步結合試驗研究和工程實踐補充完善規(guī)定。 鐵二院 在 “遂渝線兩橋（ 隧 ） 之間短路基設計參數(shù)試驗研究 ”中指出 設計時速 250~300km，兩橋（隧）之間短路基長度小于 60m，應按全長等剛度剛性路基設計；兩橋（隧）之間短路基長度大于 60m，但小于 150m，應按漸變剛度剛性路基設計。全長等剛度剛性路基，路基基床表面以下一定厚度（ ~2m），應采用彈性模量較高的材料，如 C25 混凝土或 8%水泥穩(wěn)定級配碎石；漸變剛度剛性路基，路基基床表面以下一定厚度，兩端厚（ 2m） 中間薄 （ ） ，采用彈性模量 較高的材料，如 C25 混凝土或 8%水泥穩(wěn)定級配碎石。 目前在建的鐵路客運專線，無論鋪設有砟軌道或無砟軌道，路基面均設置 瀝青混凝土或 C25 混凝土防排水層 ，其目的是防止路基面水流下滲至路基本體內(nèi)。如嚴寒地區(qū)修建的哈大客運專線在路基面設置改性瀝青混凝土 防排水層 ，防止水流下滲引起基床凍脹。 無砟軌道線間排水應盡可能的采用橫向直排方式。集水井排水方式是橫向直排方式無法滿足要求時才考慮采用，使用時應特別注意其排水通道通暢并采取可靠的防滲措施。 漿砌片石 排水溝 工程 質(zhì)量不易保證，易開裂漏水，造成基床和邊坡病害。 采用預制混凝土構件砌筑 或混凝土現(xiàn)場澆注 側溝 有利于質(zhì)量 控制 。 仰斜式鉆孔一般用于含水層較明顯的地層中。由于滲水隧洞的工程較大，施工困難，在國外多采用仰斜式鉆孔代替滲水隧洞。在我國也有了一些實踐經(jīng)驗，取得了良好效果，故提出來推廣使用。 滲水暗溝和滲水隧洞的縱坡，應根據(jù)地下水埋藏深度及縱坡、地層情況、出水口位置的高程等綜合考慮決定。為了迅速排出 地下水和防止淤積，滲水暗溝底部縱坡不宜太小，但考慮到地下水經(jīng)地層土的自然過濾作用，使得地下水的含泥量一般小于地面水的含泥量。若滲水暗溝的反濾層能保 證起到應有的作用，不攜帶溝壁的土粒進入排水孔，則淤積的程度是不會嚴重的。可見，對滲水暗溝的防淤措施，不僅是縱坡問題，尚應從加強反濾層這一重要環(huán)節(jié)相配合，方能取得實效。所以規(guī)定滲水暗溝縱坡不宜小于 5‰ ，在困難條件下可減少至 2‰ 。當采用 2‰ 時，必須加強其他防淤措施，主要指加強反濾層，加大滲水暗溝的排水孔尺寸，縮短檢查井的間距等。 “嚴寒地區(qū)出水口應采取防凍措施 ”，指的 是綜合選用下列措施：出水口盡可能朝陽、背風布置、用保溫材料做成保溫的圓包頭出口，加陡出水口段縱坡、設防寒水溝、出水口位置應選在陡坎峭壁處等。 在地面橫坡不明顯的平坦地帶，當路堤高度小于 時，由于地面積水和局部地表徑流，可能使路基基床受水浸泡或受毛細管水的作用而影響路基穩(wěn)定性，宜在路堤兩側均設置排水溝；如路堤高度雖然雖小于，但經(jīng)調(diào)查確認下側不會有積水和形成地表徑流可能時，可只在上方單側設置排水溝。同樣，為了防止地面水流入路塹，地面橫坡不明顯地段，在塹頂外兩側設置天溝；當?shù)孛鏅M坡明顯 時，僅在上方設置。 對于年降水量大于 400mm 地區(qū)的路塹坡面，由于邊坡高度較高（通常大于 15m），當坡面形式采用臺階式時，為截流上方坡面的水流，應于臺階處設置截水溝。 為了使水溝排水通暢，避免淤塞，水溝縱坡不宜小于 2‰ 。 植物防護是一種既經(jīng)濟又有利于生態(tài)環(huán)境的防止坡面侵蝕和表層坍滑的邊坡防護措施，在宜于植物生長的邊坡上應盡可能采用植物防護，但由于需要一定的生長期，在播撒草籽或移植幼苗初期，易受雨水沖刷或大風吹蝕而損毀，因此在種植初期采取既能避免草、苗受損，又能有效防止坡面沖刷或吹蝕的固土措施很 有必要。實踐證明，包括方格、人字形和拱形等多種型式的骨架護坡和預制六棱磚是經(jīng)濟實用的固土措施，在鐵路、公路邊坡防護中得到廣泛應用。隨著土工合成材料的發(fā)展，立體網(wǎng)泡狀結構型式的固土植草土工網(wǎng)墊和菱形立體植被網(wǎng)與噴播植草結合已廣泛用于邊坡防護。實踐證明，這也是一種有效的植草防護措施。 當路堤邊坡高度較高時，為了嚴格控制分層填筑，提高邊坡部分的壓實密度，同時提高邊坡抗雨水沖刷能力，避免產(chǎn)生邊坡淺層坍滑，故在邊坡不小于 范圍內(nèi)鋪設土工合成材料。并根據(jù)填料情況、線路所經(jīng)地區(qū)的地質(zhì)條件、氣候特征等選擇合適的植物種 類采取綠色植物防護措施。 對受水流沖刷的路基邊坡防護類型的選擇可參照現(xiàn)行《鐵路路基設計規(guī)范》。 在 武廣、鄭西 、哈大 等 客運專線建設 中 ，在路塹邊坡 采 用 了 骨架護坡、錨桿框架梁護坡等與噴播植草或噴混植生綠色防護相結合的防護型式。 對于巖層破碎、節(jié)理發(fā)育的硬質(zhì)巖路塹高邊坡，為防止坡面掉塊，可在錨桿框架梁內(nèi)打錨桿掛鋼繩網(wǎng)防護。 路基邊坡采用帶截水槽的骨架護坡，結合在骨架內(nèi)種植草灌木等植物防護，并適當加深骨架埋置深度加大骨架寬度，防護效果好，可以加快路基面和邊坡排水速度，大量減少雨水 對路肩和邊坡的沖刷破壞。 根據(jù)地下水發(fā)育情況，利用截水骨架護坡的主骨架，間隔或者全部設置邊坡支撐滲溝，是排泄路塹邊坡地下水的有力措施，地下水較發(fā)育或埋藏較深時，需要采用深層排水孔加強地下水排泄。 一般路基可采取放坡開挖（填筑），在保證路基邊坡穩(wěn)定，降低邊坡高度，保護重要建筑物等必須收坡時才設置擋土墻。 鐵二院 關于 《高速鐵路動力荷載及臨時荷載對路肩墻、路堤墻的影響研究》研究報告提出，擋墻墻背土壓力可采用靜力簡化計算，動力荷載對墻背土壓力的主要影響因素主要包括列車軸重、 荷載作用距離和擋墻墻高等。動荷載土壓力沿深度衰減較快，對路肩擋墻的影響范圍約為路肩以下 ；隨著荷載作用距離的增加，動荷載土壓力逐漸減小，二者基本呈線性關系；速度對墻背土壓力影響并不顯著，而軸重則是主要影響因素之一。根據(jù)本規(guī)范對應的設計 速度 250～ 350km/h，最小路基面寬度 ，換算土柱寬度 ，則荷載作用距離最小為 ，實際受動荷載影響并不大。因此，結合低矮擋墻荷載布置型式、路基面電纜 槽 布設和基床表層排 水條件，將擋墻適當外移，可以有效減小動荷載對擋墻的影響。 4%4% 基床表層級配碎石接觸網(wǎng)立柱1:通信信號電纜槽4%路肩設計高程重力式路肩墻4%1: 基床底層 A 、 B 組填料或改良土 基床以下 A 、 B 組填料或改良土1: 說明圖 武廣客運專線設置重力式路肩墻標準路基橫斷面圖（單位： m） 同時，按照目前的高速鐵路路基面寬度標準，當擋墻墻高低于 時，計算土壓力破裂角與路基面相交在荷載換算土柱以外，與實際情況不符，偏于不安全。根據(jù)《日本既有線、新干線上 覆 荷載計算方法》，日本鐵路擋土墻在計算上 覆 荷載（軌道、列車等荷載）時，根據(jù)支擋結構距離列車荷載的遠近來確定荷載的計算方式。軌道荷載均采用滿鋪，擋土墻離列車荷載較遠時，列車荷載按一定的寬度分布；擋土墻離列車荷載較近時，列車荷載也采 用滿鋪，而且當進入某一范圍時，擋土墻越靠近列車荷載，列車荷載的計算集度越大。因此，對低矮擋墻采用平均荷載寬度滿鋪路基面計算。 根據(jù)鐵二院編制的通用圖《時速 350km/h 一般地區(qū)重力式路肩擋土墻》，在