中国铁路路基概述
铁路路基基本知识
铁路路基概述
5、半路堑 在山岳地区，通过部分挖掘而形成的路基。
半路堑断面简图
半路堑实物图
铁路路基概述
6、半路堤半路堑 经过填、挖两部分构成的路基。
半路堤半路堑断面简图
三、 路基的组成
路基是由路基本体和 路基附属设施两部分组 成。
1.路基本体 铁路路基本体主要 包括：路基顶面、路肩 和路基边坡。
铁路路基基本知识
一、铁路路基及特点 二、路基的断面形式 三、路基的组成
铁路路基概述
铁路路基是轨道的基础，承受并传递轨道的重量及列车的动载 荷。是为满足轨道铺设和运营条件而修建的土工构筑物，路基必须 保证轨顶标高，并与桥梁、隧道连接，组成完整贯通的铁路线路。
一、铁路路基特点：
1 、是铁路线路的重要组成部分， 在整个铁道工程中占有很大比重；
铁路路基概述
边坡崩塌落石防护→用来增加 岩体的完整性和稳定性
例如：主动式柔性网、被动式柔 性网、拦石墙、混凝土锚杆护墙、挡 棚等。
主动式柔性网
被动式柔性网
山体挡棚
铁路路基概述
3) 、 支撑加固设备→用 来支撑加固路基本体，以 保障其稳定性。
例如：圬工护墙、挡土 墙、抗滑桩等
4） 、防沙、防雪设施：用来防止风沙、风雪流掩埋路基， 如各种栅栏、防护林等。
路堤断面简图
铁路路基概述
2、路堑 路基设计标高低于地面标高，通过挖掘而形成的路基。
路堑断面简图
铁路路基概述
3、不填不挖路基 路基设计标高与地面标高相同，轨道直接铺设在经过处理的天 然地面上。
4、半路堤
图1-48 不填不挖路基断面简图
在山岳地区，通过部分填筑而形成的路基。
图1-49 半路堤断面简图
02-1.4 铁路路基发展历史
2002年10月印发执行，《既有线提速技术条件（试行）》
中国铁路起步于清政府统治日渐衰落、国家遭受外国列强侵略的半殖民地半 封建社会时期；在时间上也比世界上最先使用铁路的国家51年。
从第一条营业铁路——上海吴淞铁路——1876年通车之时算起，是141年； 从自办的第一条铁路——唐胥铁路——1881年通车之时算起，有136年。
铁路迄今已经有百年的历史了。
《铁路路基设计规范》（TBJ1-96）
由于20 世纪 80 年代末至 90 年代初期铁路工程建 设的迅速发展，《铁 路 路 基 设 计 规 范 》(TBJ185) 有些条款已不能适应工程实践和运营的需要 ， 铁道部建设司主持，由铁一院会同原参编单位对 85版路基设计规范又进行了局部修订。《铁路路 基设计规范》(1996年局部修订版) (TBJ1-96) 经部 批准于1996 年 8月1日起施行。
20世纪80年代以前的路基设计标准，均未单独编制 。
1961年出版的铁道部《标准轨距铁路设计技术规范》中，“路基”列为 第四章 ；
1975年出版的铁道部《铁路工程技术规范》中“路基”列为“第一 篇 线路”的“第四章 路基”。
成渝铁路
宝成铁路
京广铁路
《铁路路基设计规范》（TBJ1-85）
1979年，为满足铁路工程建设的不断发展，当时 的铁道部基建总局主持对铁路工程建设标准、规 范组织了一次比较全面的修订。
另外，对于路堑基床底层和路堤地基表层为软弱土层时，明确要求其静 力触探比贯入阻力值不小于1MPa。
高铁概论05(铁轨,桥梁,隧道,路基)
全长53.9公里，海底长度23.3公里。 此隧道跨越津轻海峡连接日本的北海道和本州。
规划中...... 台湾海峡隧道 琼州海峡跨海通道 渤海隧道
课外知识拓展
隧道世界之最（二）
新关角隧道，西格铁路（西宁格尔木）二线工程的控制性工程， 目前国内最长的铁路隧道，也是世 界最长的高原铁路隧道。隧道位于 青海省天峻县和乌兰县境内，青藏 铁路天棚站至察汗诺站之间。于 2007年11月6日全面开工，全长 32.645公里，设计时速160公里。 通车后，列车穿越关角山的时间将 由原来2小时缩短为20分钟。建设 总工期为5年，实际将近7年。
1.梁桥 2.拱桥 3.刚构桥 4.悬索桥 5.斜拉桥 6.组合体系桥等
4.1铁路桥涵区别及分类：
■ 6米以下是涵洞 ■ 6米以上是桥梁 ■ 20米以下是小桥 ■ 100米以下是中桥 ■ 500米以下是大桥 ■ 500米以上是特大桥 桥长：指两台胸墙之间的距离。
1.这个标志是何含义？
（ D）
A、涵洞 B、水渠 C、桥梁 D、隧道
单轨铁路主要分成两类： 1.悬挂式单轨铁路 2.跨座式单轨铁路
1.世界上第一条跨坐式单轨铁路线诞生于1888年，是 由法国人设计，在爱尔兰铺设的，线路长约15km，由蒸汽 机车牵引，这条线路一直运行到1924年10月。
2.1893年德国人发明了悬挂式单轨交通，并于1898一 1901年在著名悬车之城—德国鲁尔区伍珀塔尔修建了 13.3km的悬挂式单轨铁路。这是世界上最早、历史最悠久 的悬挂式单轨交通。
2.4无缝钢轨----防爬设备
1.列车运行时纵向力 使钢轨产生的纵向移动 称为爬行。
2. 防 爬 措 施 ： 加 强 钢 轨与轨枕间的扣压力和 道床阻力；
2.1铁路路基
铁路路基铁路路基有砟轨道断面结构钢轨无砟轨道断面结构水硬性支承层路基•是经开挖或填筑而形成的直接支承轨道结构的土工结构物。
•它是轨道的基础，承受着轨道和列车荷载，并将荷载向地基深处传递扩散。
•与桥梁、隧道和轨道组成铁路线路的整体。
•路基由路基本体和附属建筑物组成。
•路基的基本结构分为两类：路堤和路堑。
路基的结构（高，填）（低，挖）路基断面及形式通常，把垂直于线路中心线的路基横截面称为路基横断面，简称路基断面。
横断面位置线路中心线路堤横断面 在原地面之上，用土、石填筑而成的路基，高于原地面。
（高，填）路堤横断面简图 路堤实物图路堑横断面 路基设计标高低于地面标高，通过挖掘而形成的路基。
（低，挖）路堑横断面简图路堑实物图有缘学习更多＋谓ｙｇｄ３０７６或关注桃报：奉献教育（店铺）不填不挖路基横断面路基设计标高与地面标高相同，路基断面不用填方也不用挖方，轨道直接铺设在经过处理的天然地面上。
不填不挖路基横断面简图不填不挖路基实物图在山岳地区，通过部分填筑而形成的路基。
半路堤横断面简图半路堤实物图在山岳地区，通过部分挖掘而形成的路基。
半路堑横断面简图半路堑实物图半路堤半路堑路基横断面经过填、挖两部分构成的路基。
即内侧为挖方，外侧为填方的路基。
半路堤半路堑横断面简图半路堤半路堑实物图铁路路基特点与要求◆铁路路基暴露于大自然中，工作环境恶劣。
路基应具有平顺、坚固、稳定、耐久，可以抵抗各种自然因素的影响。
◆在整个铁道工程中占有很大比重，工程数量巨大、投资大，且与城市规划、农田水利规划、环境保护密切相关。
路基工程应在技术、经济方面力求合理。
铁路路基发展与普通铁路相比，高速铁路线路结构，已经突破了传统的轨道、道床、土路基这种结构形式，既有有砟轨道，也有无砟轨道。
•优点：投资小、弹性好、易于养护维修、适应性强。
•缺点：容易变形、养护维修频繁、维修费用高、维修条件差。
碎石道床：散粒体结构，易粉化、易蠕动、易变形、易飞溅•优点：一次成型，具有保持轨道高平顺、高稳定、少维修以及通过能力大等。
铁路施工技术之铁路路基
3、路基面的宽度
1）宽度标准
路基面的宽度等于 道床覆盖的宽度加上两 侧路肩的宽度之和。
2）曲线加宽
路堤横断面
曲线地段外轨需设置超高。外轨超高是借加 厚外轨一侧枕下道碴的厚度来实现的。由于道 碴加厚，道床坡脚外移，因而曲线外侧路基宽 度亦应随超高的不同而相应加宽，才能保证路 肩所需的宽度标准。
1）含水量高，孔隙比大；天然含水量ω≥ωL ，且
ω>35%。 天然孔隙比 > 1
2）抗剪强度低；不排水抗剪强度 Cu<30kPa。
3）压缩性较高；压缩模量 < 4000kPa （4Mpa）
4）渗透性很小。渗透系数 k < 1×10-6cm/s
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软基对路堤填筑的影响
在软土地基上填筑路堤一般存在以下三方面的问题： 1．沉降量大 • 经验表明，5～6m的填土，沉降量约是层厚5～10 ％，在深圳地区可达15～20％ 2．强度低，施工期间存在滑动破坏的可能性，影响 填筑速度。 3．沉降速率缓慢，需要很长时间才能稳定。
路基面的形状：
➢ 视路基材料是否为渗水材料而分为有路拱 和无路拱两种。路拱的形状为三角形。曲 线加宽时，仅将路拱外侧坡度放缓。
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2）有路拱和无路拱地段的连接
➢ 由于石质或其它渗水材料的路基面不设路拱， 而且所需的道床厚度比普通土质路基小，因此 当有路拱和无路拱两类地段相连接时，无路拱 地段的路肩实际高程应高出有路拱地段的路肩， 这样，才能保持轨顶高程一致，如下图所示。 ➢ 抬高的尺寸等于路拱高度加道床厚度的减少 值。路肩抬高后，在与有路拱一端的土质路基 连接处应向土质路基方向用渗水土作顺坡，顺 坡的长度一般不小于 10m 。
3.路基同时受轨道静荷载和列车动荷载的作用。
铁路路基知识
基床 铁路路基面以下受到列车动荷载作用和受水文、 气候四季变化影响的深度范围称为基床。 分为表层和底层
基底 基底路堤填土的天然地面以下受填土自重及轨道沟是兼排地面水及地下水的排水设备。侧壁有渗 水孔，沟底一般应挖至不透水层。明沟通常采用梯形断面， 沟壁边坡用浆砌片石铺砌。 排水槽也是一种兼排地面水和地下水的设备，侧壁 有渗水孔，侧壁外最好填一层反滤层。排水槽通常采用矩 形断面。
(2)边坡渗沟 边坡渗沟用于疏干潮湿的边坡和引排边坡局部出露的 上层滞水或泉水，适用于边坡不陡于1：1的土质路堑边坡。
路肩与路基边坡
路肩：路基顶面两侧无道床覆盖的部分。
路基边坡：路肩边缘以外的斜坡。
路基路肩与边坡示意图
路肩的作用： 1）抵抗机车车辆在轨道上运行时路基核心部分在受压 力向外发生挤动、变形，加强路基的稳定性； 2）防止道渣滚落于路基坡面，保持道床完整；
3）便于设置必要的线路、信号标志（包括进出站信号 机、转辙机等）；
（2）侧沟：路堑地段用以排除路基面和路堑边坡坡面的 地面水。设于路基面两侧或一侧（半路堑）。 （3）天沟：设于路堑堑顶边缘以外 ，可设置一道或几道， 用于截排堑顶上方流向路堑的地表水。
天沟
（4）截水沟：设在台阶形路堑边坡的平台上，用于截排边 坡平台以上坡面的地表水。 （5）跌水：通常设在坡度陡的排水地段。主槽底部呈台阶 状，台阶的宽度和高度之比大致等于地面坡度。
剥落等演变过程，从而保护路基边坡的整体稳定性。
防护类型：植物防护、喷护、挂网喷护、砌石护坡、客 土植生、混凝土骨架植物防护、窗式护墙。
高速铁路运输设备第二章 第三节 线路的路基与桥隧建筑物
图2-3-3为渗沟、渗管横断面示意图。
2．路基防护加固 路基坡面长期裸露在自然界中，受自然风化及雨水冲刷的破坏作用，会出现边坡剥落、局部凹陷、 表土溜滑、坡脚被掏空崩塌等不同的坡面变形。 为保证路基的坚固和稳定，路基坡面常用种草、抹面、喷浆、勾缝、砌石和修建挡土墙（如图2-3-4 所示）等方式加以防护加固。
图2-3-4 挡土墙设置示意图
二、铁路桥隧建筑物 铁路桥隧建筑物包括桥梁、隧道、涵洞、明渠、天桥、地道、跨线桥、调节河流建筑物等。本节主 要介绍桥梁、隧道、涵洞。 （一）铁路桥梁 在修建一条铁路时，常常会碰到江河、山谷、公路及另外一条铁路的阻挡。为了让铁路跨越这些障 碍，就需要修建各种各样的铁路桥梁。因此说铁路桥梁是引导铁路线路跨越障碍的空中建筑物，也 是铁道线路非常重要的组成部分和重要的工程节点。 中国最早的铁路桥梁要追溯到19世纪70年代修筑的吴淞铁路，因当地河网密布，短短十几公里的铁 路修建了中小桥梁十余座，其中最大的是长50米左右的吴淞蕰藻浜桥。吴淞铁路一年后即被拆除， 那些桥梁也就不在称为铁路桥。1887年，中国人在自己修筑的第一条铁路——唐胥铁路向西延伸时， 在茶淀与汉沽间的蓟运河上修建了长173.72米、具有近代建筑水平的铁路钢桥——蓟运河桥。此桥 经过多次改造，直到今天仍在使用，它可以算为中国铁路历史最悠久的钢桥。 铁路桥梁荷载大，冲击力大，行车密度大，要求能抵抗自然灾害的标准高，特别是结构要求有一定 的竖向横向刚度和动力性能。100多年来，中国铁路的建桥技术取得了举世瞩目的进步，研究制造出 高强度耐久的新材料，设计出先进合理的桥式结构，拥有科学先进的制造和施工工艺设备。现在， 桥长可达11700米，墩高可达183米，最大跨度可达300多米；另外，多跨连续梁桥、斜腿刚构桥、柔 性拱刚性桁梁桥、栓焊梁桥、平弯桥、双薄壁墩桥、高墩V形支撑桥、斜拉桥、钢拱桥等科技含量很 高的铁路桥，都出现在我国的大江大河上。中国桥梁的设计和施工已经达到了世界先进水平。 1．铁路桥梁组成 铁路桥梁的组成大体分为跨越结构和支撑结构两大部分。其中跨越结构也称作上部结构，包括桥面、 梁、支座等；支撑结构也叫做下部结构，包括桥墩、桥台和基础，如图2-3-5所示。
高速铁路路基简介
细粒土、砂类土、砾石类土、碎石类土、块石类混 合料
1、各国路基标准横断面 B、德国高速铁路(230km)
zlaqw/
二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 B、德国高速铁路(230km)
zlaqw/
二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 C、日本新干线
zlaqw/
二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 D、京沪高速铁路
zlaqw/
二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 D、京沪高速铁路
zlaqw/
二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 D、京沪高速铁路
zlaqw/
二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面
E、各国路基面结构尺寸
项目
国别
法国
速度v（km/s）
230
270
300
断面宽度s（m）
zlaqw/
三、路堤填料与填筑施工
1、各国路基填料分类 A、法国填料分类
法国填料分类。共分五级：A级：细粒土 ， B：级细砂砾土， C级： 含细粒及粗粒土（粗细粒混合土），D级：水稳性好的土， R级岩块 （包括易分化和不易风化）。
B、日本填料分类
日本填料分类。根据颗粒粒径、含量，分别按大、中、小、细四等级 进行分类。细粒土采用塑性图分类。
A.B组填料 或改良土
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1.2国内铁路路基工程发展概述
1.2.1路基工程特点
铁路路基是轨道的基础，是经过开挖或填筑而形成的土工建筑物，其主要作用是满足轨道的铺设、承受轨道和列车产生的荷载、提供列车运营的必要条件。
在纵断面上，路基必须保证线路需要的高程；在平面上，路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。
路基工程有这样一些特点：
1．材料复杂。
路基工程主要以土为材料，其力学性质具有极大的不确定性，土的成因、成分、颗粒大小、级配、结构不同，其力学性质就会明显不同，在计算路基变形和稳定性分析中所用的参数就会不同。
2．路基受环境影响大。
路基完全暴露在大自然中，很容易受到气候、水和四季温度变化的影响。
如膨胀土路基干缩湿胀会引起边坡破坏；北方地区路基受寒冷气候的影响会引起冻胀；黄泛区粉土路基经常由于雨水的影响而遭受潜蚀破坏；西北一些地区的路基容易受到风蚀、沙埋等。
3．路基同时承受动、静荷载的作用。
路基上的轨道或路面结构以及附属结构物产生静荷载，运行的列车或车辆产生动荷载。
动荷载是产生路基病害的重要原因。
路基是一种线性结构，具有线路长、与大自然接触广的特点，路基的稳定性与下列因素有关：
1．地理条件
铁路沿线的地形、地貌和海拔高度不仅影响路线的选定，也影响到路基的稳定性。
平原、丘陵、山岭各区地势不同，路基的水温情况也不同。
平原区地势乎坦、排水困难、地表易积水、地下水位相应较高，因而路基需要保持一定的最小填土高度，并且结构排水设施完善；丘陵区和山岭区，地势起伏较大，路基排水至关重要，否则会导致稳定性下降，出现破坏现象，影响路基的稳定性。
2．地质条件
沿线的地质条件，如岩石的种类、成因、节理，风化程度和裂隙情况，岩石走向，倾向、倾角、层理和岩层厚度，有无夹层或遇水软化的夹层、以及有无断
层或其他不良地质现象(岩溶、冰川、泥石流、地震等)都对路基的稳定性有一定的影响。
3．气候条件
气候条件如气温、降水、湿度、冰冻深度、日照、蒸发量、风向、风力等都会影响线路沿线地面水和地下水的状况，并且影响到路基的水温情况。
在一年之中，气候有季节性的变化，因此路基的水温情况也随之变化。
气候还受地形的影响，例如山顶与山脚、山南坡与山北坡气候有很大的差别。
这些因素都会严重影响路基的稳定性。
4．水文地质条件
水文条件是指如线路沿线地表水的排泄，河流洪水位、常水位，有无地表积水和积水时期的长短，河岸的淤积情况等。
水文地质条件是指如地下水位，地下水移动的规律，有五层间水、裂隙水、泉水等。
所有这些地面水及地下水都会影响路基的稳定性，如果处理不当，常会引起各种病害。
5．土的类别
土是建筑路基的基本材料，不同的土类具有不同的工程性质，因而将直接影响路基的强度与稳定性。
不同的土类含有不同粒径的土颗粒，砂粒成分多的土，强度构成以内摩擦力为主，强度高，受水的影响小，但施工时不易压实。
较细的砂，在渗流情况下，容易流动，形成流砂。
黏粒成分多的土，强度形成以黏聚力为主，其强度随密实程度的不同，变化较大，并随湿度的增大而降低。
粉土类土毛细现象强烈，路基的强度和承载力随着毛细水上升、湿度增大而下降，在负温度坡差作用下，水分通过毛细作用移动并积聚，使局部土层湿度大幅度增加，造成路基冻胀，最后导致路基翻浆等。
1.2.2我国路基工程发展与展望
在之前很长时间，我国铁路建设中没有把路基作为一种土工结构物对待，而普遍冠名土石方，致使早期建成的线路路基没有根据受力情况对基床部分的填料和结构进行专门设计，路基填料质量不好，导致基床翻浆冒泥、下沉、边坡坍滑和滑坡等路基病害。
这些病害影响着铁路的正常运营以及后续的重载和提速，制约着铁路发展。
目前对既有铁路路基的评价与加固，是铁路建设必须进行的重要
工作。
近年来由于不断的新线建设，既有线提速和高速铁路的建设，使路基工程得到了突飞猛进的发展，从对路基重视的程度，设计思路的转变到新材料、新技术的应用方面都有充分的体现。
1．路基已经作为一种土工结构物来进行专门的设计、研究。
一般路基的设计、路基附属结构的设计已经普遍采用计算机辅助方法。
随着大面积的提速和高速铁路的建设，路基设计的指导思想从单纯按照强度设计发展到按照变形设计，提出了工后沉降的严格要求。
对于路基与其他建筑物连接处开始给予充分的重视，即把路基的纵向平顺性作为一种目标在设计中贯穿，对于路桥过渡、路堤路堑的过渡以及隧道人口等部位进行专门的设计。
路基断面结构各个部位的材料的选择和尺寸的确定已经按照动载荷作用的水平和动、静变形进行合理的设计。
2．实验技术有了较大飞跃，20世纪50年代、80年代一直到90年代我国进行了为数不多的中等速度及准高速的路基动态测试，本世纪初进行了时速超过300km的大量动态测试，为高速铁路的路基基础理论奠定了基础，也为路基设计标准的制定提供了依据。
同时也针对路基开发出大型分析软件。
3．施工质量控制方面由最初的单指标控制发展到现在的多指标控制，尤其是基床等的填料的选择有了明确的指标要求，与以前相比有了质的飞跃。
全国范围的既有线路的提速促进了其路基状态的评价方法与加固技术的发展。
4．新材料得到了大量应用，土工合成材料(土工格栅、土工格室、土工布、土工膜、工业保温材料如EPS、XPS等)在路基结构上得到了大量应用。
5．现场监测技术得到了很大发展，从青藏铁路开始将路基作为一种土工结构物进行长期监测。
路基与环境的关系在路基工程中得到了前所未有的重视。
生物工程方法补强路基得到了应用。
我国交通建设正处在一个大发展的阶段，路基工程的设计理论的建设技术将会在实践中得到大幅度的提高。