TB 10035-2018 铁路特殊路基设计规范
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土中黏土矿物主要由亲水矿物组成,具有吸水膨胀、软化、能 解和失水急剧收缩开裂,并能产生往复变形的黏性土。
第四纪以来,在干旱、半干旱气候条件下形成的,土颗粒成分
以粉粒为主、含碳酸钙及少量易溶盐,并具天孔隙和垂直节理、抗 水性能差、易崩解和潜蚀、上部多具湿陷性等工程地质特征的土。
2. 1. 8 盐渍±
易溶盐含量大于或等于0.3%且小于20%,并具有溶陷、盐胀 等工程特性的土。
在极度干热环境的封闭凹地或湖塘,由于地表水、地下水的补 给和蒸发不平衡,根据流域周边地层岩性淋出物质的不同,集聚的 地表水逐渐浓缩形成不同化学成分的高矿化度卤水,因水分蒸发 而结晶形成的化学沉积岩,亦称蒸发岩。 盐岩是碱金属类(含镁盐)卤素矿物组成岩层的总称,
2.1.10盐渍岩saline rock
盐渍岩是在覆盖或间夹盐岩的沉积岩地层中,通过化学侵蚀 或淋滤作用导致岩体中分布薄膜层状、结核状团块状、纤维状、丝 网状、分散状易溶盐,以及裂隙中充填的泥土状次生易溶盐含量超 过0.3%。
冻结状态持续时间在2年或2年以上的土(岩)。
2. 1. 12季节冻士
季节影响,冬季冻结,夏季全部融
在风力作用下,地表松散砂砾吹蚀、搬运、堆积的过程及其 成的地表形态
2. 1.16 复合地基
部分土体被加固、挤密、置换等处理形成增强体,由增强体和
周围地基土共同承担荷载的人工地基。根据桩体材料特性的不 司,可分为散体材料桩复合地基、加固土桩复合地基及刚性桩复合 地基。
刚性桩加固地基时,当桩土刚度差异大而不考虑桩间土竖向 承载作用,以刚性桩桩体作为承载结构的加固体,
2.1.18自由膨胀率
人工制备的松散干土浸水膨胀后所增加的体积与原体积之 比,以百分比表示。
比,以百分比表示。 2.1.19大气影响急剧层深度depthof sharpatmosphereeffect 自然气候条件下,由降水、蒸发、地温等气候因素引起岩土层 胀缩变形的有效深度为大气影响深度,而大气影响特别显著的地 层深度称为大气影响急剧层深度,一般为大气影响深度的45%
2.1.19大气影响急剧层深度
自然气候条件下,由降水、蒸发、地温等气候因素引起岩土层 张缩变形的有效深度为大气影响深度,而大气影响特别显著的地 层深度称为大气影响急剧层深度,一般为大气影响深度的45%。
通过在土中掺入砂、砾石、碎石或石灰、水泥、粉煤灰等物理或 化学材料以改善其工程特性的混合料。
2.1.21膨胀土峰值强度
峰值强度是原状膨胀土在经历十湿循环强度衰减前抵抗外部 载荷的能力。
残余强度是膨胀土在经历多次十湿循环强度衰减后保持残余 变形和抵抗外部载荷的能力。
2.1.23黄土的湿陷性
陷性collapsibilityofloess
黄土在自重或一定压力下受水浸湿,土体结构迅速破坏,并产 生显著下沉的性质。
采用室内压缩试验资料,根据不同深度湿陷性黄土试样的湿 陷系数,考虑现场条件计算的湿陷量累计值
2. 1. 25 剩余湿陷量 remnant collapse
将湿陷性黄土地基湿陷量的计算值,减去基底下已处理土层 的湿陷量。
2.1.26湿陷起始压力initial collapse pressure
2.1.29年平均地温
在一年中最高与最低温度的差值为零(一般按一年中最热月 与最冷月的月平均温度计算)深度处的地温。该深度称为地温年 变化深度
2.1.30 冻胀丘 frost heaving mound
在平坦、裸露、城市之外的空旷场地中,不少于10年实测最大 冻深的平均值。
2.1.32 主滑段 main slide sectio1
在滑坡轴向断面上,沿滑动面(带)产生抗滑力的滑体段
由板条和立柱拼装而成,用于改变风雪流运行速度和方向的 板体。
2. 1. 35消能楔
由浆砌片石、钢轨、木桩或装配式混凝土等材料组成,用于分 割运动着的雪崩体,降低雪崩运动速度的三角形结构物
由于库水作用而引起的库岸边坡变形失稳
2.2.1岩土的物理指标
2.2.2岩土的力学指标
Pu 不排水剪切内摩擦角 Peu[ 固结不排水剪切内摩擦角
2.2.3岩土的测试参数
3.1.1软土可根据其物理力学性质按本规范附录A.0.1进行分 类,路基应考虑其下列工程特性及影响: 1软土具有天然强度低、压缩性高的特性,导致路基稳定性 差、地基沉降变形大。 2软土具有渗透性低、固结缓慢的特性,地基固结历时长,且 固结时间及其沉降量随固结条件变化差异性较大,影响深厚层软 土地基路基工后沉降及工期控制。 3高灵敏度软土具有触变性时,施工振动、扰动将导致软土 强度严重降低,影响施工期周边既有工程的稳定、变形或安全 使用。 4高塑性或超固结软土具有流变性,在不排水剪切条件下, 将导致软土长期强度降低较多、变形持续加大,影响路基长期稳 定、变形控制及周边环境安全。
3.1.2松软土可根据其物理力学性质按本规范附录A.0.1进行 分类,路基稳定、工后沉降控制应考虑其强度较低、压缩性较高或 易液化等工程特性及影响
3.1.2松软土可根据其物理力学性质按本规范附录A.
3.1.3软士地段路基宜为路堤形式,其高度不宜小于基床厚度
宜选在软土范围窄、厚度薄的地段。 2 在低缓丘陵地区宜避开封闭或半封闭洼地。 3 在山间谷地宜避免设在软土底面横坡较陡地段, 在河流中下游地带宜设在高阶地上。
5在沉积平原地区宜远离河流、湖塘和人工渠道。 6应避开厚度较大、极不稳定的泥沼地段。 7在软土地区增建第二线时,宜远离既有线。 3.1.4路基难以绕避深厚层软土、松软土地段时,应根据铁路等 级及轨道类型、地形及环境条件、软土或松软土厚度及性质、填料 来源及地基加固工程难易程度等因素,按下列规定控制路堤边坡 高度。 1无确轨道铁路、时速200km及以上的有诈轨道铁路,路堤 高度不宜大于6m,其他铁路不宜大于8m。 2具有触变性或流变性等特性复杂的软土地段以及斜坡地 基、地表水网密集、环境条件敏感等复杂地段,路堤边坡高度应严 格控制。 3.1.5软土、松软土地段路基稳定及沉降控制等应符合下列 规定: 1路堤与地基的整体滑动稳定性采用圆弧滑动瑞典条分法 (简称圆弧法)分析时,稳定安全系数应满足表3.1.5的要求。 2路基沿斜坡基底、软弱夹层带或复式滑面滑动稳定性采用 不平衡推力传递系数法分析时,施工期稳定安全系数不应小于 1.10.运营期稳定安全系数不应小于1.15。 3路堑及低路堤,基床厚度范围内地基应满足基床承载力 要求。 4路基的工后沉降量及沉降速率应满足相关规范的要求。 3.1.6饱和粉土和砂类土地基可产生振动液化或地震液化时,应 平的陆止或消除滤化的外珊施
5在沉积平原地区宜远离河流、湖塘和人工渠道。 6应避开厚度较大、极不稳定的泥沼地段。 7在软土地区增建第二线时,宜远离既有线。 3.1.4路基难以绕避深厚层软土、松软土地段时,应根据铁路等 级及轨道类型、地形及环境条件、软土或松软土厚度及性质、填料 来源及地基加固工程难易程度等因素,按下列规定控制路堤边坡 高度。 1无雄轨道铁路、时速200km及以上的有诈轨道铁路,路堤 高度不宜大于6m,其他铁路不宜大于8m。 2具有触变性或流变性等特性复杂的软土地段以及斜坡地 基、地表水网密集、环境条件敏感等复杂地段,路堤边坡高度应严 格控制
3.1.5软土、松软土地段路基稳定及沉降控制等应符合下死
1路堤与地基的整体滑动稳定性采用圆弧滑动瑞典条分法 (简称圆弧法)分析时,稳定安全系数应满足表3.1.5的要求。 2路基沿斜坡基底、软弱夹层带或复式滑面滑动稳定性采用 不平衡推力传递系数法分析时,施工期稳定安全系数不应小于 1.10.运营期稳定安全系数不应小于1.15。 3路堑及低路堤,基床厚度范围内地基应满足基床承载力 要求。 4 路基的工后沉降量及沉降速率应满足相关规范的要求。 3.1.6饱和粉土和砂类土地基可产生振动液化或地震液化时,应 采取防止或消除液化的处理措施
3.1.7邻近既有线、公路、地下管线或其他建筑物地段的地基
理设计,应考虑对既有设施的影响,并采取必要的监测或处理打 施,保证既有设施的正常使用和安全。
路堤与地基的整体滑动稳定安全系数
注:1填筑、预压期考虑填土自重(含预压)及施工临时荷载作用;铺架期,考虑路 堤自重、轨道及铺架设备荷载、运梁荷载组合作用;运营期,考虑路堤自重、 轨道及列车荷载作用。
3.1.8路基上的接触网支柱基础、声屏障基础、电缆槽及其他管
3.1.8路基上的接触网支柱基础、声屏障基础、电缆槽及其他管 线沟槽等附属工程应充分考虑路基沉降、变形的影响,保证路基工 程的稳固与安全。
3.2稳定性分析与沉降计算
3.2.1路基稳定性分析采用的强度参数,应根据土工试验和原位 则试成果,结合当地经验综合确定,并应符合下列规定。 1路堤填料的物理力学指标应根据试验资料确定,无试验资 料时,可根据经验按表3.2.1选用。
表3.2.1路堤填料的物理力学指标
续表 3. 2. 1
注:1填料的重度可根据填料性质和压实等情况作适当修正; 2全风化岩石、特殊土的c、Φ值应根据试验资料确定: 3计算水位以下采用浮重度,细粒土、化学改良土的c、?值应折减,折减值应 根据试验资料确定。
(3. 2. 11)
(3. 2. 12)
(3. 2. 13)
式中 Csp 复合地基的黏聚力(kPa); Psp 复合地基的内摩擦角(); Cs 桩间土天然抗剪黏聚力(kPa); SPs 桩间土天然抗剪内摩擦角(°); Pp 桩体的内摩擦角(°); m 复合地基置换率: μp 应力集中系数: n 桩土应力比,无试验资料时,可按经验值2~5选取, 桩底土质好,桩间土质差时取高值,否则取低值。 4加固土桩复合地基的抗剪强度可按式(3.2.1一4)、式 (3.2.1一5)计算确定:
Csp=mcp十(1一m)cs Ssp=Ss
(3. 2. 14)
(3. 2. 15)
图3.2.2—1圆弧滑动法计算示意图
(3. 2. 21)
式中Fs一稳定安全系数; i、j—土条编号,下标i表示土条底部的滑裂面在地基土 层内,下标i表示土条底部的滑裂面在路堤填料内: Pt——各土条在滑弧切线方向的下滑力的总和(kN/m),
P,= ZW;sinα;+ZW; sinα; :
,=ZW;sinai+ZW,sini
S;地基土内(AB弧)抗剪力(kN/m),S;二
(3. 2. 22)
图3.2.2—2复式滑面计算示意图
3路堤位于斜坡地基或软弱夹层带时,除按圆弧滑动瑞典条 分法计算外,还应按不平衡推力传递系数法分析路堤沿基底或软 弱夹层带滑动的稳定性,如图3.2.2一3所示
路堤沿斜坡基底或软弱夹层带滑动的稳
4不平衡推力传递系数法稳定安全系数Fs宜按式(3.2.2一3) 式(3.2.2一4)计算,直到第n条(最后一条)的剩余推力为零,由此确定 稳定安全系数Fs。
3.2.4采用刚性桩结构处理时,路堤稳定性应按桩承式路堤刚性
1桩承式路堤刚性桩结构竖向承载力应满足桩顶以上路堤 竖向荷载要求,单桩竖向容许承载力应按下式确定:
方法或结合数值法分析检算路堤与桩网结构地基的整体滑动稳 定性。 3.2.5地基沉降计算参数应根据土工试验、原位测试结合地区工 程经验综合确定。
3.2.6软土、松软土地基压缩层计算深度应按附加应力等于
倍自重应力确定;对高速铁路、无雄轨道铁路,其下仍存在软二
3.2.7天然地基和采用预压排水固结法处理的地基,沉降计算应 符合下列规定: 1主固结沉降(S。)宜采用分层总和法计算,对泥炭土、富含 有机质黏土或高塑性黏土地层,可根据情况考虑次固结沉降(S。)。 国 险
3.2.7天然地基和采用预压排水固结法处理的地基,沉降计算应 符合下列规定:
3.2.7天然地基和采用预压排水固结法处理的地基,沉降计算
1主固结沉降(S。)宜采用分层总和法计算,对泥炭土、富含 有机质黏土或高塑性黏土地层,可根据情况考虑次固结沉降(S。)。 2主固结沉降(S.)可根据e一力曲线按下式计算:
S. = 1+eoi
(3. 2. 71)
式中 n一 地基分层层数: eoi 第i层土中点自重应力所对应的孔隙比; eli 第层土中点自重应力与附加应力之和对应的孔 隙比; △h;一一一第i层土的厚度(m)。 3考虑地基土层固结状态,主固结沉降(S.)宜采用e一lgp 曲线按下列情况计算: 1)正常固结、欠固结土层主固结沉降(S.)可按下式计算:
式中 Ci 土层的压缩指数; Poi 第i层土中点的自重应力(kPa); eoi 第i层土中点的初始孔隙比(对应于P.时); Pci 第i层土中点的前期固结压力,正常固结时Pi一Poi; △P; 路堤荷载对第i层土中点的附加应力(kPa)。
超固结土层可利用原始压缩曲线和原始再压缩曲线分 别确定土的压缩指数(C)和回弹指数(C),主固结沉降 (S)按下列计算:
(3. 2. 73)
对有效附加应力△P>P。一P。的土层,其沉降量S°按下式 计算:
对于有效附加应力△P
Ahi Csilg( Po: +△Pi +eoi Poi
(3. 2. 75)
式中Csi一一土层的回弹指数。 4对较均质土,主固结沉降S.也可根据地基压缩模量按下 式计算:
APi Nh S.=≥ Esi
(3. 2. 76)
S=Sa十S.十Ss S=m.S.
式中ms 沉降经验修正系数,与地基条件、荷载强度、加荷速 率等因素有关。对饱和软黏性土,采用堆载预压排 水固结法处理时,其值宜取1.2~1.4;采用真空预 压排水固结法处理时,其值可取1.0~1.2。
5.2.8采用夏合地基或刚性 沉降量应根据相关规范规定选用适宜的方法计算
8来带发合地基数驰 卧层 量应根据相关规范规定选用适宜的方法计算。 9地基工后沉降量,应根据加荷形式、加荷速率及地基加固 等因素的影响进行计算分析,并根据观测资料进行调整。地 后沉降量应按下式计算:
沉降量应根据相关规范规定选用适宜的方法计算
3.2.9地基工后沉降量,应根据加荷形式、加荷速率及地基加固
措施等因素的影响进行计算分析,并根据观测资料进行调整。地 基工后沉降量应按下式计算:
不利影响,分别对路堤施工期及运营期进行检算分析
质条件等因素,分析确定处理目的,按本规范第3.5节的规定,采 取适宜的地基处理措施。
质条件等因素,分析确定处理自的,按本规范第3.5节的规定
3.3.4路堤与其他构筑物分界处、地层变化较天地段及不同地基 处理措施连接处,应采取渐变过渡的地基处理措施,减少不均匀 沉隆。
1应通过施工期稳定性检算分析,对快速填筑临界高度、路 堤填土加荷形式、分级高度及其加荷时间(含预压)等填筑参数进 行施工指导性设计;填筑临界高度也可用经验公式计算确定。 2新建路堤,预留第二线时,宜按一次建成双线路堤设计。 3应结合施工组织安排和工期要求提前安排施工。路堤填 筑施工完毕后应放置一段时间,必要时可增大荷载进行预压。
3.3.6设计速度200km/h及以下有雄轨道铁路路基面应预留路 基工后沉降加宽,每侧加宽值应根据工后沉降量与道床边坡坡率 计算确定,
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