《路基基床》PPT課件

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1、2路基基床YourSubtitleGoesHere內(nèi)容提要路基的荷載：靜荷載—換算土柱法，動荷載；路基基床結(jié)構(gòu)：基床的作用及對基床的要求，基床結(jié)構(gòu)和材料；基床病害及整治：基床病害，基床病害整治。第2章路基基床第一節(jié)路基的荷載路基的荷載是指作用在路基面上的應(yīng)力。路基荷載的組成靜荷載：線路上部結(jié)構(gòu)的重量作用在路基面上的應(yīng)力；動荷載：列車行駛時輪載力通過上部結(jié)構(gòu)傳遞到路基面上的動應(yīng)力。路基設(shè)計中考慮荷載影響時的基本方法普通鐵路路基設(shè)計：計算中常把靜荷載和動荷載一并簡化作為靜荷載處理，即通常的換算土柱法。高速鐵路路基設(shè)計：不能簡單地把動荷載作為靜荷載處理，必須進(jìn)行動態(tài)分析，需要計算列車動荷載的作用在路

2、基中所產(chǎn)生的動應(yīng)力的大小和分布規(guī)律。第一節(jié)路基的荷載一、靜荷載——換算土柱法1．列車（活）荷載標(biāo)準(zhǔn)列車（活）荷載按規(guī)范規(guī)定采用《中華人民共和國鐵路標(biāo)準(zhǔn)活載》，簡稱中─活載。標(biāo)準(zhǔn)活載的計算如圖2－1。該活載通過軌道傳播到路基面上，在橫斷面上的分布寬度自軌枕底兩端向下按45?擴(kuò)散角計算，見圖2－2。第一節(jié)路基的荷載中-活載圖示圖2-2圖2-1換算土柱圖示路基橫斷面設(shè)計中對活載的處理方法橫斷面設(shè)計的計算圖式為沿線路縱向取一單位厚度，即路堤、路塹或擋土墻等路基建筑物的設(shè)計理論是按平面問題考慮的。作用在路基面上的活載若按最不利情況計算，則只需考慮軸重即可，不需考慮后面車輛部分的分布力。把軸重的集中力簡化

3、成縱向均布的線荷載，并假定每個軸重的分布寬度等于軸距。最后得到沿縱向作用在路基面上的列車（活）荷載分布強(qiáng)度q。q＝220/1.5=146.67(kN/m)第一節(jié)路基的荷載2．換算土柱普通鐵路路基設(shè)計對路基荷載所作的兩個簡化假定：（1）把列車（活）荷載作為靜荷載處理；（2）把列車（活）荷載和軌道靜荷載的總重P，簡化為與路基土同質(zhì)的土柱，均布地作用在路基面上。該土柱的高度稱換算高度，h0=P/g·a,式中a為土柱的寬度，按荷載擴(kuò)散角45?計算；?為路基土的容重，見圖8－2。第一節(jié)路基的荷載換算土柱算例如圖2－32．換算土柱第一節(jié)路基的荷載換算土柱算例圖2-3二、動荷載（一）荷載的分擔(dān)作用圖2－4為

4、荷載分擔(dān)作用示意圖。在輪載力P作用下，鋼軌的垂向撓曲變形曲線的影響范圍與輪載力大小和鋼軌、軌枕、道床、路基等的剛度有關(guān)。剛度大影響范圍小，剛度小則影響范圍大。一般約為7根軌枕寬度，亦即輪載力P由7根軌枕分擔(dān)。第一節(jié)路基的荷載荷載分擔(dān)作用及鋼軌繞曲變形曲線圖2-4二、動荷載（一）荷載的分擔(dān)作用分?jǐn)偟矫扛壵砻嫔系闹С辛赏ㄟ^有關(guān)計算解出。此外,可采用簡化假定：由于第4根軌枕（向一側(cè)排序）枕面的支承力已經(jīng)很小，因此常簡化假定由5根軌枕分擔(dān)，分擔(dān)到每根枕面上的支承力，日本假定分別為0.4P，0.2P及0.1P，如圖2－5所示。第一節(jié)路基的荷載枕面支承力的分布比例（日本）圖2-5二、動荷載（二）路基面

5、上動應(yīng)力的一般規(guī)律軌枕頂面的支承力通過軌枕和道床向下往路基中傳播。圖2－6表示單根軌枕在線路縱向即軌枕橫斷面方向上的傳播情況，圖中左側(cè)為木枕情況，右側(cè)為鋼筋混凝土軌枕情況。軌枕底面與道床之間的接觸壓力對于木枕可視為柔性板，其接觸壓力大致為均布?；炷琳硪驗閯傂源?，視作剛性板，剛性板底面接觸壓力的分布比較復(fù)雜，其值約在平均值的95％～125％范圍。第一節(jié)路基的荷載單根軌枕下的壓力分布（德國資料）圖2-6枕底壓力在介質(zhì)中傳播的等壓線為鐘形曲線見圖2－6。木枕和混凝土枕兩種情況的等壓線的數(shù)值在較淺深度范圍內(nèi)（例如在道床范圍內(nèi)）差別較大，若在相同深度處則以混混凝土枕情況為小。但是當(dāng)深度達(dá)到距枕底60c

6、m左右時，則兩種情況差不多。第一節(jié)路基的荷載Boussinesq理論圖2－7表示鄰枕對壓力分布的影響。當(dāng)深度達(dá)到軌枕寬度的3倍，即距枕底70cm左右時，沿線路縱向的壓力分布就比較均勻了。一般情況下路基面上的應(yīng)力分布其最大值位于軌枕正下方或鋼軌正下方，而兩側(cè)最小。實際計算時通常假設(shè)枕底應(yīng)力為均布，并從兩側(cè)枕端以?角向下擴(kuò)散，擴(kuò)散角?約為30?～45?，各國取值不同。我國取35?，日、德、俄等歐洲國家取45?，個別美國學(xué)者取20?。第一節(jié)路基的荷載美國實測結(jié)果圖2-7第二節(jié)路基基床結(jié)構(gòu)一、基床的作用及對基床的要求基床是指路基頂面以下3.0m范圍內(nèi)的路基體，是列車動荷載的主要影響范圍，也是鐵路路基最

7、重要的關(guān)鍵部位，并把它定為基床的厚度?；驳淖饔靡约皩驳囊笾饕腥齻€方面：強(qiáng)度要求：應(yīng)有足夠的強(qiáng)度以抵抗列車荷載產(chǎn)生的動應(yīng)力而不致破壞；能抵抗道碴壓入基床土中從而防止道碴陷槽等病害的形成；在路基填筑階段能承受重型施工車輛走行而不形成印坑，以免留下隱患。剛度要求：在列車荷載的重復(fù)作用下，塑性累積變形要小，以避免形成過大的不均勻下沉造成軌道的不平順，增加養(yǎng)護(hù)維修的困難。在列車高速行駛時，基床的彈