第四节 铁路路基边坡
浅析铁路路基边坡防护技术
浅析铁路路基边坡防护技术摘要随着铁路等级的不断提高,边坡稳定性问题越来越受到大家的重视。
在低山区修建铁路,受地形、限制坡度、曲线半径等因素控制,不可避免的出现高填、深挖的路基形式,其中尤以路堑高边坡问题最为突出。
以在建铁路为依托,深入调查铁路沿线自然边坡和人工边坡的稳定情况,提出路堑边坡的合理的设计方案。
关键词铁路路基;边坡稳定性;防护由于高速铁路路基较宽、挖填较大,特别是山区高速铁路,高填深挖较多,加之我国铁路边坡防护研究起步较晚,很多问题有待进一步研究和探索。
因此,必须提高路基的设计标准、严格控制工程质量,从而保证提供一个稳定可靠的下部基础。
1边坡稳定性分析的方法边坡稳定性分析,是一个相当复杂的问题,下面介绍这两种边坡稳定性分析的基本原理以及在某些边界条件下边坡稳定分析的方法。
1.1直线破裂面法所谓直线破裂面是指边坡破坏时其破裂面近似平面,能形成直线破裂面的土类包括:均质砂性土坡透水的砂、砾、碎石土。
在断面上近似直线。
这类边坡稳定性分析采用直线破裂面法。
图1表示某边坡示意图,坡高,坡角b,土的容重为,抗剪强度指标为φ。
倾角为a的平面AC面为土坡破坏时的滑动面,ABC为滑体。
图1直线破裂面边坡受力示意图由图中看出滑体ABC重量为W,下滑力为T和由土的抗剪强度产生的抗滑力T分别为:T=WSinaT=Wcosatanφ+cL此时边坡的稳定程度和安全系数可用抗滑力与下滑力之比来表示,即:Fs=T’/T=(Wcosatanφ+Cl)/WSina为了保证边坡的稳定性,值一般不小于1.25,特殊情况下可允许减小到1.15。
1.2圆弧滑动法根据大量的观涓表明。
粘性土自然山坡、人工填筑或开挖的边坡在破坏时,破裂面的形状多呈近似的圆弧状。
粘性土的抗剪强度包括摩擦强度和粘聚强度两个组成部分。
由于粘聚力的存在,粘性土边坡不会像无粘性土坡一样沿坡面表面滑动。
根据土体极限平衡理论,可以导出均质粘性边坡的滑动面为对数螺线曲面。
铁路路基边坡防护质量控制要求
防护
1、片石规格、强度，砂浆强度等级应符合设计要求；2、砌筑的浆砌片石骨架防护应与边坡密贴，无空洞；3、沉降缝、伸缩逢的设置、缝宽与缝的塞封应符合设计要求；4、施工前应清楚坡面浮土、石块，填平坑凹；当骨架内需要另铺种埴土时，应先将坡面适当清刷；5、骨架按设计形状和尺寸嵌入边坡内，表面与坡面齐平，其底部、顶部和两端均做镶边加固；6、骨架内的种植土应与骨架表面齐平，并与骨架和坡面密贴，按设计修筑养护阶梯；7、平面位置、基底高程、骨架净距允许误差为±50mm，坡顶高程允许误差为0～-20mm，表面平整度不大于30mm。
7
植物防护
1、边坡植物防护的种类及数量应符合设计要求；2、边坡植物防护的防护范围应符合设计要求，并应沿坡面连续覆盖；3、植物防护施工应符合设计要求，并符合《铁路路基边坡绿色防护技术暂行规定》的有关规定；4、植物播种前应进行种子发芽率试验，或植株移植试验，根据试验结果确定种植密度和种植时间，确保在雨季来临之前形成一定防护能力；5、铺草皮防护宜选用带状或块状草皮，草皮厚度不宜小于10cm；6、种草防护草籽应均匀撒布在已清理好的坡面上，同时做好保护措施。对不利于草类生长的土质，应在坡面上先铺一层10～15cm厚的种植土。7、喷播植草应先将生长液与草籽按设计要求搅拌均匀，采用喷播设备将其喷洒在已清理好的坡面上，喷洒自下而上进行，草籽喷洒均匀，不得流淌；8、灌木植栽方法应符合设计要求，并应注意植栽季节。
铁路路基边坡防护质量控制要求
序号
主要内容
具体要求
1
浆砌片石
防护
1、片石规格、强度，砂浆强度等级应符合设计要求；2、砌体反滤层材料的设置应符合设计要求，铺设厚度不小于设计值；并随砌随填；3、砌筑的浆砌片石边坡防护应与边坡密贴，无空洞；4、封闭式的坡面必须在砌体上设置伸缩缝、泄水孔和反滤层。泄水孔的位置、布置形式、孔径尺寸及泻水孔背反滤层设置规格应符合设计要求，且排水通畅，严禁倒坡；5、沉降缝、伸缩逢的设置、缝宽与缝的塞封应符合设计要求，每隔10～15m应设一道伸缩缝；6、垫层材料应符合设计要求，铺设应平整、均匀、密实，铺设厚度不小于设计值；7、施工时应清除坡面松动岩石；8、护坡、护墙表面及两断面应砌筑平顺，背面应与坡面密贴；9、砌体应采用坚硬、不宜风化的片石分层、分段以挤浆法砌筑；片石的强度不低于30MPa；分层水平砌缝应大致水平，各砌块的砌缝相互错开；10、平面位置、底面高程允许误差为±50mm，坡顶高程允许误差为0～-20mm，坡率允许误差为±0.5％，表面平整度不大于30mm。
铁道工程专业路基边坡支护毕业设计教学实践
2022年4月第16期Apr. 2022No.16教育教学论坛EDUCATION AND TEACHING FORUM铁道工程专业路基边坡支护毕业设计教学实践胡田飞a，b（石家庄铁道大学 a.省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室；b.土木工程学院，河北 石家庄 050043）［摘 要］ 本科生毕业设计是最为综合和关键的一次考核，主要以案例模拟演练的形式为后续教育和工作奠定基础。
路基作为主要的铁路线下基础结构形式之一，是铁道工程专业学生毕业设计的主要选题方向。
在路基工程建设中，由于地形地貌差异，它会衍生大量的边坡工程，边坡稳定性分析与控制是路基设计的重要内容。
针对铁道工程专业3届32名应届毕业生的毕业设计，从边坡岩土性质、路堤和路堑、支挡结构类型三个角度分类，搜集相应的典型案例，提供32个毕业设计题目，每个题目均涵盖边坡稳定性分析及滑坡推力计算、支挡方案比选、设计计算及绘图等主要内容。
在毕业设计实施环节，进行了开题启动会、任务分解及每周小组会议、中期检查、工程实践等工作，并针对性探索了不同的指导方式。
在质量评价环节，探讨了形式审查、毕业答辩、资料归档等工作的优化实施方法。
从题目确定到质量评价诸环节的系统优化，保证了毕业设计的顺利进行和高质量完成。
［关键词］ 铁道工程；毕业设计；设计题目；过程控制；质量评价［基金项目］ 2021—2023年国家自然科学基金委员会国家自然科学基金青年项目“基于冷负荷时序特性的多年冻土区路基分布式制冷防融沉机制研究”（42001059）［作者简介］ 胡田飞（1988—），男，河北石家庄人，工学博士，石家庄铁道大学讲师，主要从事路基工程研究。
［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2022）16-0161-04 ［收稿日期］ 2021-07-17引言铁道工程主要指铁路上的各种土木工程设施，及铁路勘测设计、施工、养护、改建各个阶段运用的理论与技术。
高铁路基边坡防护工程施工方案
目录一、编制依据 (1)二、工程概况 (1)三、具体设计情况 (1)3.1拱型骨架内空心块客土种紫穗槐并撒草籽护坡 (1)3.2M10浆砌片石孔窗式护墙护坡 (3)3.3六边形空心块内种紫穗槐并撒草籽防护 (4)3.4护坡与基础连接 (5)四、施工组织 (6)4.1人员组织机构 (6)4.2机械设备配置 (7)4.3工期安排 (7)五、施工程序及施工工艺 (7)5.1拱型骨架护坡施工 (7)5.1.1施工工艺流程 (7)5.1.2施工方法 (7)5.2孔窗式护坡施工 (10)5.3正六边形空心块施工 (11)5.4种植紫穗槐并撒草籽 (11)5.5施工注意事项 (12)六、质量要求及验收标准 (12)6.1质量要求 (12)6.2验收标准 (13)七、质量控制措施 (14)7.1组织保证措施 (14)7.2制度保证措施 (14)7.3雨季施工措施 (15)八、安全保证措施 (15)九、环保文明措施 (16)路基边坡防护工程施工方案一、编制依据1。
1《新建青岛至荣成城际铁路施工图》（青荣城际施路-015B～19B）；1。
2《新建青岛至荣成城际铁路施工图》(青荣城际施路通—01B～39B）；1。
3《高速铁路路基工程施工质量验收标准》TB10751-2010/J1147-2011;1.4《高速铁路路基工程施工技术指南》铁建设[2010]241号。
二、工程概况新建铁路青岛至荣成城际铁路工程DK47+200~DK49+943。
5、DK58+814~DK59+500段路基边坡防护工程由三种边坡防护形式组成:带截水槽的C25混凝土拱型骨架内铺C25混凝土六边形空心块,块内种紫穗槐并撒草籽；M10浆砌片石孔窗式护墙防护，孔窗内铺C25混凝土六边形空心块,块内客土种紫穗槐并撒草籽；C25混凝土六边形空心块防护，内种紫穗槐并撒草籽。
路基段落防护设计情况见附表一。
三、具体设计情况3。
1拱型骨架内空心块客土种紫穗槐并撒草籽护坡①拱型骨架净距宽×高=3×3m，拱型骨架截面为L型,宽0。
铁路路堑边坡防护技术
施工验收
对完成的工程进行质量验收，确保符合设计 要求和相关标准。
铁路路堑边坡防护施工质量控制与验收
材料质量控制
对使用的材料进行严格把 控，确保其质量符合设计 要求和相关标准。
施工过程控制
对施工过程进行全面监控 ，确保施工符合设计要求 和相关标准。
验收标准
对完成的工程进行质量验 收，确保其符合设计要求 和相关标准。
铁路路堑边坡防护施工安全管理及措施
安全教育培训
对工人进行安全教育培训，提高其安全意识。
安全检查制度
建立安全检查制度，定期对施工现场进行检查。
安全防范措施
制定安全防范措施，如设置安全警示标志、进行 高空作业的安全保护等。
06
CATALOGUE
铁路路堑边坡防护案例分析
案例一：某铁路路堑边坡植物防护工程
的稳定性和安全性。
系统应用
铁路路堑边坡健康监测系统广泛 应用于铁路、公路、水利、能源 等领域的边坡监测和防护工程中
。
04
CATALOGUE
铁路路堑边坡防护材料与设备
铁路料的性质和用途，铁路路堑边坡 防护材料可分为防护板、防护网、防护 桩等。
VS
特性
每种材料都有其独特的特性，如防护板具 有较高的强度和耐久性，防护网具有灵活 的防护范围和较好的适应性，防护桩具有 较高的稳定性和抗力等。
铁路路堑边坡防护的历史与发展
历史
铁路路堑边坡防护技术起源于20世纪初，随着铁路建设的不 断发展，防护技术也不断完善。
发展
现代铁路路堑边坡防护技术注重生态防护、绿色施工等方面 的发展，同时加强了新材料、新工艺的研究和应用。
02
CATALOGUE
铁路路堑边坡防护技术
路基设计
2、路基的类型与构造 ◆路堤的断面形式
路堤 断面 形式
（a）矮路堤 （c）浸水路堤
（b）一般路堤 （d）护脚路堤
（e）挖沟填筑路堤
路堤（embankment） 在天然地面上用土或石填筑的具有一定密实度的线路建筑物。 路堤结构：路基填料的选择与密实度控制在路基设计、施工中最为重要。
路基的基本概念
➢路基指的是按照路线设计位置和一定技术要求修筑
的作为铁路和公路基础的带状构造物。
➢公路路基一般是用土或石料修筑而成的线形结构物 ➢从材料上分，路基可分为土质路基，石质路基，土
石混合路基三种。
1、路基基本概念
路基的基本概念
➢高于原地面高程的填方路基称为路堤（Embankment）， ➢低于原地面的挖方路基称为路堑（Cutting）。 ➢路基承受行车荷载和路面自重的作用，深度在路基
➢借方与弃方不可避免，若能结合不同标段进行协调处
理，则不仅可以降低工程造价，还可以维护自然平衡， 但须进行调配安排及合理计算运费。
➢平坦地区用土量少时可沿路两侧抽沟取土，结合路基
排水及农田灌溉安排，但对于堤顶至坑底高差大及软 弱地基区域，取土坑易远离路基坡脚，并进行坑设计。
➢废方能利用应尽量加以利用，实在需堆弃也应尽量不
的土石块堵塞，也可同时兼起护坡道作用。
3、路基附属设施
◆堆料坪与错车道
➢பைடு நூலகம்车道一般用于单车道公路会车或紧急避让之用，
可每隔200~500m设置一处，长度不小于30m，前 后各有10m的出入过渡段。
➢单车道的路基宽度一般为4.5m，而错车道地段的路
基宽度一般为6.5m，必须在路基设计时加以考虑。
3、路基附属设施
铁路路基工程基础知识
第三章 路基坡面防护
第二节 常用坡面防护类型 四、抹 面
抹面是将灰浆均匀地摊在坡面上，经压实、提浆、抹光后形成 的一种防护层，适用于各种易风化（如泥岩、页岩、千枚岩、泥质 板岩等），但尚未严重风化的软岩层边坡， 以防止其风化剥落。
第三章 路基坡面防护
第二节 常用坡面防护类型 五、捶 面
捶面防护是将捶面材料按比例混合后，分层铺于立在坡面上的 模板内进行捶实，再经捉浆，抹光后形成的一种坡面防护层，适用 于比较干燥的易受冲刷的土质边坡和易风化剥落的岩石边坡， 其坡 度不宜陡于 1:1.5。
一、挡土墙的基本类型
二、重力式挡土墙的构造
三、浸水挡土墙和抗滑挡土墙
一、挡土墙的基本类型
１．路堑挡土墙：用以 支撑路堑边坡。 ２．路肩挡土墙：用以 支撑路堤边坡，墙顶和 路肩齐平。 ３．路堤挡土墙：用于 支撑路堤边坡，墙顶以 上一定填土高度。
一、挡土墙的基本类型
按照其结构形式，挡土墙可分为以下4种基本 类型： １． 重力式。 ２． 薄壁式。 ３． 柱板式。 ４． 新型支挡结构。
第一节 路基坡面病害
常见的坡面病害主要有以下类型： １． 边坡溜坍 ２． 边坡坍塌 ３． 风化剥落 ４． 坡面冲刷
第三章 路基坡面防护
第二节 常用坡面防护类型 一、种 草
种草是一种施工简单， 造价低廉和有效的坡面防护措施。草能 覆盖表土， 防止雨水和地面水的冲刷， 调节土的湿度， 防止裂缝 产生， 固接土壤， 防止坡面风化剥落， 从而加强路基的稳定性。 种草适用于雨量较多、草籽容易生长， 边坡较缓（缓于 1∶1.25） 且不高的土质路堑和路堤边坡， 但经常或长期浸水的边坡， 由于 草籽易被冲走， 不宜采用。
２． 冲刷防护设备： 用来防护水流或波浪对路基的冲刷和淘刷， 如铺草 皮、抛石、石笼、圬工护坡、挡土墙、顺坝、挑水坝等。
铁路路基边坡防护工程施工方案及安全保证措施
铁路路基边坡防护工程施工方案及安全保证措施一、编制依据及适用范围（1）新建张家口至唐山铁路ZTSG-8标招标文件、合同、设计图纸；（2）《客货共线铁路路基工程施工技术指南》(TZ202-2008)；（3）《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)；（4）《铁路混凝土与砌体工程施工规范》(TB10210-2001)；（5）总体施工组织设计及现场实地调查情况；本方案适用于中交三航局张唐铁路项目部ZTSG-8标四分部承建的路基边坡防护工程。
二、工程概况路基两侧路堤边坡采用绿色三维生态、绿色生态草毯及六边形空心块三种防护形式，护肩及护脚采用C25混凝土现场浇筑。
工程量如下表2-1。
表2-1 主要工程数量表三、施工进度计划安排3.1进度计划本段路基边坡防护及排水工程，计划开始时间2015年3月，完成时间2015年5月，工期3个月。
3.2工期保证措施（1）选派具有丰富现场组织施工经验的生产副经理，设总调度员，建立强有力的生产指挥系统，做到政令畅通，对生产计划周密安排，加强计划的严肃性，确保总体工期目标。
（2）为满足工程需要，配备充足的机械设备与操作人员，并加强设备维修力量，使设备发挥正常的工作效率。
（3）坚持每日生产调度会制度，检查当日各工序完成情况，研究解决施工存在的问题，布置落实次日的生产任务，做到当日任务当日完。
（4）建立形象进度考核制度，把形象进度完成情况与奖金挂钩。
四、资源配置4.1主要机械及测量试验仪器配备4.1.1机械配置路堤边坡防护工程施工本着各种设机械备配置协调、经济合理的原则，配备自卸车、洒水车，组成挖、运、装、砌、养护机械作业一条流水线。
路堤边坡防护工程主要施工机械配置见表4.1-1。
4.1.2测量试验仪器配置施工主要测量、检测仪器见表4.1-2。
以上测量仪器均经过标定，可以使用。
项目测量、试验设备的管理及维护严格按照有关规定执行。
4.2 人员配备路堤边坡防护工程施工由我分部技术骨干组成攻关小组，小组主要人员见表4.2-1。