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1、38道路交通城市道橋與防洪2015年5月第5期有軌電車整體道床路基病害與失效模式分析杜先照杜浩(1．武漢地鐵集團(tuán)有限公司，湖北武漢4300302．同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室上海市201804)摘要：對(duì)有軌電車整體道床一路基的病害類型及其成因進(jìn)行了歸納分析，并從土質(zhì)條件、路基含水率、物理力學(xué)條件等角度對(duì)路基病害的影響因素進(jìn)行了研究；在對(duì)整體道床失效模式分析的基礎(chǔ)上，提出了疲勞荷載作用下支承板底的容許彎拉應(yīng)力建議值。關(guān)鍵詞：軌道交通；整體道床；路基；病害；失效模式中圖分類號(hào)：U482．1文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1009—7716(2015)05—0038—05交通中將路基結(jié)構(gòu)分
2、為基層與路基本體兩部分，1整體道床路基典型病害基層分為上基層與下基層，在高速鐵路中將道床路基病害對(duì)線路運(yùn)營狀態(tài)與行車安全均構(gòu)成板(支承板)底以下3．0m范圍視為基床部分，道床影響，因此客觀評(píng)價(jià)和描述路基病害，并對(duì)路基病板(支承板)下0．7rn范圍視為上基床，基床即可視害進(jìn)行分級(jí)，研究路基病害與整體道床性能之間為高速鐵路的路基工作區(qū)。的關(guān)系是十分必要的。目前，軌道交通中采用整體對(duì)軌道正常運(yùn)營構(gòu)成影響的病害也基本發(fā)生道床的主要有高速鐵路與地鐵線路兩類，這兩類在基床中，因此基床病害應(yīng)是路基病害的研究重在軌道交通中的典型路基病害及其對(duì)整體道床所點(diǎn)。依據(jù)既有工程經(jīng)驗(yàn)，路基病害可分為四大類，構(gòu)成的
3、有害影響，對(duì)采用整體道床的有軌電車路即：翻漿冒泥、路基下沉、路基外擠、路基凍害。其基設(shè)計(jì)具有一定借鑒價(jià)值。圖1所示為某軌道交中，翻漿冒泥是最為常見的路基病害，尤其在有砟通整體道床路基結(jié)構(gòu)示意。軌道中，無砟軌道中若排水處治不良同樣易出現(xiàn)翻漿冒泥現(xiàn)象。廠尸。產(chǎn)承鼢麟纛一，乙·●———■■●矗矗圈暖■瞳囪2與路基性能有關(guān)的整體道床典型病害道床板整體道床結(jié)構(gòu)直接鋪設(shè)于路基之上，通常為支承板板與板之間不傳力的自由板，并承受列車動(dòng)載的基床反復(fù)作用，荷載作用下板底呈現(xiàn)拉應(yīng)力。整體道床路基土剛度大，對(duì)路基變形適應(yīng)能力差，路基的永久變形會(huì)引起道床板附加應(yīng)力。整體道床病害指在列車圖1某軌道交通整體道床路基
4、結(jié)構(gòu)示意圖動(dòng)載(疲勞荷載)的作用下，整體道床板出現(xiàn)開裂、整體道床路基指支承整體道床結(jié)構(gòu)的換填掉塊、整體下沉、混凝土松動(dòng)等問題，導(dǎo)致軌道結(jié)層、處治土層及原狀土層，在高速鐵路中整體道床構(gòu)幾何線形發(fā)生改變，列車無法正常運(yùn)營。整體i酋板下還會(huì)設(shè)置15cm左右的瀝青或水泥混凝土床病害主要有以下4種類型。層。該結(jié)構(gòu)層通常也視為路基結(jié)構(gòu)的一部分。軌道(1)下沉變形在列車重復(fù)荷載作用下，道床板整體或局靜收稿日期：2o15—03—15作者簡介：杜先照(1977一)，男，湖北洪湖人，碩士，工程師，主要出現(xiàn)下沉。當(dāng)一塊道床板整體下沉?xí)r，會(huì)與相鄰遭從事地鐵施工管理工作。床板形成高度差，繼而引起軌道不平順或軌道
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13、七’’’’七’七電’’’七々’奇對(duì)此，本文建議對(duì)一般填方路基設(shè)置兩層土(1)路基加寬后的沉降隨著路堤填土高度的工格柵，既可以減小不均勻沉降，又可以防止由于增加而增加；不均勻沉降引起的縱向裂縫。(2)路基加寬后的沉降隨著加寬寬度的增加而增加；4結(jié)論(3)土工格柵的設(shè)置在路基底部第一層臺(tái)l{fi通過本文的計(jì)算分析可以得出以下結(jié)論：的效果最好。2015年5月第5期城市道橋與防洪道路交通39加應(yīng)力；當(dāng)?shù)来舶寰植肯鲁習(xí)r，可導(dǎo)致道床板傾效支承作用。道床板開裂與路基有關(guān)的
14、一部分原斜，改變軌道結(jié)構(gòu)的幾何線形。路基永久變形是引因是路基模量低，不能為道床板提供足夠剛度，列起道床板下沉變形的主要原因，路基塑性累積變車荷載作用下道床板出現(xiàn)過大彎拉變形；另一部形、路基震陷、路基翻漿冒泥、填料不良、地基不良分原因是路基出現(xiàn)永久變形，對(duì)道床板構(gòu)成附加等均引起路基永久變形，特別是基床性能對(duì)路基應(yīng)力。永久變形具有至關(guān)重要的影響。影響路基模量的因素主要包括以下幾方面：提高路基抵抗塑性累積變形能力，有效控制路基填料性質(zhì)、路基壓實(shí)度、路基含水率。路基應(yīng)路基含水率，減少大氣降水滲入路基，是控制道床選擇優(yōu)質(zhì)填料，滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度，有效控制路基含板下沉變形的主要方法。其中，路基塑性累積
15、變形水率。路基永久變形的原因與應(yīng)對(duì)方法同引起路的影響因素眾多，既有研究成果表明，提高路基壓基沉降變形的路基永久變形相同，引起道床板開實(shí)度、降低路基含水率、選用級(jí)配良好填料是減少裂失效的路基永久變形是局部的。路基塑性累積變形的有效手段[1-3]。(4)道床板受路基腐蝕導(dǎo)致強(qiáng)度降低地下水與大氣降水是影響路基性能，導(dǎo)致道路基對(duì)道床板的腐蝕來自路基中的自由水與床板下沉的重要因素，應(yīng)合理設(shè)置止水、排水設(shè)路基土礦物兩方面。這類病害可通過控制路基填施，盡量減
