TB 10035-2018 铁路特殊路基设计规范

TB 10035-2018 铁路特殊路基设计规范
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标准编号:TB 10035-2018
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资源大小:18.88M
标准类别:铁路运输标准
资源ID:198570
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TB 10035-2018标准规范下载简介

TB 10035-2018 铁路特殊路基设计规范

(说明13.3.2—6)

cotβ=cotβ·coso+cot"·sin?

(说明13.3.27)

coty=cot?cos+cot??·sin0

TGIEHA 005-2018 软体家具沙发有害物质限量等级细分(说明13.3.28)

续说明表13.3.2—2

13.3.5石长线在歇驾山石膏矿采空区地段,对地表已出现沉陷 变形、施工无法进入采空巷道的地段,采用注浆加固措施。注浆加 固的区域根据地表变形测绘和综合地质勘探成果划定;处理边界

结合坑洞宽度、高度、坑道走向,顶板厚度及岩土体的性质等综合 条件,由稳定性检算等确定。施工步骤: (1)在处理边界处通过孔白坑道内灌注C15混凝土形成混凝 土止浆坝,钻孔间距按双排交错布置,横向3m,沿线路纵向孔距 5m、按三角形布置;灌注压力按不小于地下水头高及灌注工艺通 过工艺试验确定; (2)在止浆坝内侧采空区先孔内灌注中粗砂夹10%~20%的 碎石或卵砾石; (3)灌注中粗砂无法填充的空隙,采用压力注浆,灌注饱满

下的空洞,要在施工前详细控

查,妥善处理,避免在施工或运营中发生路基病害

对埋藏较浅的人为洞穴的处理,可采用开挖、回填、夯实的措 施;埋藏较深时,可采用灌土浆、砂浆、混凝土浆或桩板结构等 措施。

不够有关外,还与地下水的波动有关,因此强调不可以采用引排地 下水的措施

14.1.1沙漠是沙质荒漠的简称,是地球上以风成沙物质和沙丘

戈壁是地面组成物质以粗砂、砾石、基岩为主的砾质荒漠,气 候变化剧烈,风力作用强烈。风沙流中沙物质以粗颗粒为主,平均 粒径大于沙漠地区,常混杂30%~40%细颗粒。 沙漠化是指在干旱、半干旱和部分半湿润地区,由于受自然因 素或人类活动的影响,破坏了自然生态系统的脆弱平衡,使原非沙 漠的地区出现了以风沙活动为主要标志和类似沙漠景观的环境变 化过程,沙漠化地表一般以粉、细砂为主。简言之,沙漠化也就是 沙漠的形成和扩张过程

14.1.2风沙活动强烈地段、大风频繁地段和山前风影地段是铁

路风沙灾害发生的主要路段,流沙掩理铁路现象时有发生,严重

胁着列车的安全运营。虽然铁路运营部门投入大量的人力、物力 和财力多次进行了防沙工程补强及维养,但由于防沙工程时效性 短,维养任务巨,不能保证一劳永逸。因此,线路走向要绕避上 述地段。当无法绕避时,结合后期沙害维养难度和成本,通过经济 技术比选,考虑采用合适的防沙工程措施类型或桥梁、明洞等合适 的工程结构。 曲线地段由于受外轨超高等的影响,当列车运行速度在不利 工况情况下,容易引起列车翻车,且线路在转弯处气流会发生分离 现象,形成涡旋流,容易积沙,因此,选线时要尽量避免小半径 曲线。 14.1.3铁路产生沙害的直接原因是路基工程改变了原微地形地 貌,导致风沙流平衡状态发生改变,产生风蚀和风积现象。一般情 况下,路基工程对气流的扰动程度越大线路沙害就越严重。因此 合理的路基断面形式是防治线路沙害的关键。 路堑和零断面属易积沙断面。当风沙流通过路堑时,气流在 路堑内形成涡旋流,携沙能力大幅度下降,致使天部分沙粒沉积在 线路上,路堑越深则积沙越严重,且堑内不易清沙,特别是深长路 堑内的清沙工作十分繁重;在零填零挖断面地段,气流受钢轨的阻 碍作用,在钢轨之间形成弱风区,近地表流沙很容易沉积在钢轨之 间,有时一场大风后路基即被积沙掩理,严重影响行车安全。 与路堑和零断面相比,合理的路堤高度可以大幅度减轻线路 沙害。当风沙经填方地段时,过流断面减小,气流被压缩,路堤顶 面风速增大,气流携沙能力增强,路堤顶面不易积沙,人工清沙也 较容易,同时风沙流主要在路基坡脚积沙,一次强风沙天气不容易 掩理铁路路基。因此,为避免积沙而言,路堤是一种最好的断面形 式。但随着路堤的增高,工程投资增加,且高度超过6m时路基顶 面出现回流,容易产生积沙,所以对路堤的高度做出相应控制 规定。 大风对列车的影响在路堑里要比在路堤上小得多,但是路堑

地段容易积沙。在路堤地段设置合理的防风结构后,可以大大降 低风荷载影响。但是在路堤、路堑过渡地段,由于风场发生变化, 防风结构不易针对性设置,影响列车运行平稳,所以要尽量避免, 兰新第二双线相关研究表明,路堑地段轨面至地面高度达到 4.4m后,大风对列车运行、影响较小。 固定、半固定、低矮沙丘带和地下水位较浅地段,植被覆盖度 较高,地表流沙基本稳定,易于设置防沙工程。沙丘背风侧属于弱 风区,易于积沙,要将线路设置在背风坡一定距离;戈壁地区主要 为过境风沙流,大风风口地段,风沙流活动强烈,线路要绕避;土地 沙漠化迅速和大面积严重沙漠化土地沙源丰富,风沙流活动强烈: 线路易被积沙所淹没,不能设置在该地段

劳永逸,沙害的治理应该是一个长期持久的过程。 (1)铁路沙害程度与风沙严重程度不是完全一致的。严重风 少地段,如及时得到了治理,沙害轻微,甚至没有;轻微风沙地段: 如不治理,可能造成严重沙害。 (2)同样的沙害对铁路运营的影响也不相同。高速铁路路基 面积沙在列车通过时,会卷入车体,严重威胁高速列车运行安全 性;积沙影响道岔的正常使用;股道间严重积沙在雨天有可能会造 成股道间连电,扰乱正常的行车秩序;扣件被风沙掩埋,轨道精调 时造成螺栓无法紧,沙石的进入会严重损坏螺栓孔内部结构,因 比高速铁路风沙防护的目标是路基面不得积沙。 对于其他铁路,沙害程度主要根据路基积沙给运营带来的危 害大小而划分。(1)严重(一级)沙害:路基积沙掩理轨头,危及行 车安全;(2)中等(二级)沙害:路基积沙掩埋扣件,影响巡道及养护 作业;(3)轻微(三级)沙害:积沙掩理道床,污染道床,引起线路病 害。对于I级铁路,要尽量避免轻微沙害发生。 (3)路基等建筑物修建易引起微地貌改变,风沙对路基的危害 程度也会产生变化。尤其是戈壁风沙流地区,前期勘察期间未见

流沙,但在铁路工程建成后沙害严重。因此,勘察设计阶段要设置 风沙流监测设备,根据现场监测数据,并结合路基形式和微地形地 貌等,按照近期与远期结合,分步实施的原则进行,使防治工程更 具有针对性,同时减少防沙工程投资。 (4)通车初期,由于施工破坏部分地表粗化层和植被,引起轻 微沙害,可在运营管理中逐步整治。防沙治沙不要限于铁路建设 过程,在运营过程中也要予以高度重视,降低风沙对铁路线路的危 害程度,

14.1.5由于铁路沿线的防风工程、防风沙工程属于薄壳结构,

风沙荷载作用下很短时间内就会发生破坏,而且铁路运营安全责 任重大,与房建工程存在较大差别,因此最大风速取值按照1分钟 平均风速的最大值

14.1.6工程防沙措施优点是见效

不足之处是防护周期短,很难做到一劳永逸,在铁路运营初期往往 经历几年就会被沙理失效,需要不断维修养护。因此,本次修编提 出防护工程设计年限,运营5年后的防沙工程设计和资金投入要 主要由工务部门负责,根据现场具体沙害情况进行及时、适宜的维 护、完善

14.1.7在风沙地区,路基土石方要尽量移挖作填,减少取、弃土

取土坑、弃土堆的位置对路基防沙的影响较大,如取土坑距离 路堤太近,则路堤坡脚易遭风蚀,造成边坡不稳定。弃土堆距离堑 顶太近,则积沙易掉入堑内,直接威胁路基安全。因此取土坑、弃 土堆设置要离开路基一定的距离,必要时还要采取防护措施。当 设置在迎主导风向侧时,要将取土坑与弃土堆分别筑成截沙沟和 档沙堤进行工程防沙,截沙沟和挡沙堤表面必须增加防风蚀工程 处理措施。

14.1.8线路附近地表原有植被和地表硬壳,为天然固沙层,在施

14.1.9通过现场监测,在掌握大风特征、风沙流结构特征、年均 输沙量等因子的基础上,有针对性的设置沙障高度和措施强弱,实 现工程经济合理设计的原则。 14.2.1根据现行规范规定,设计时速250km及以上的高速铁 路,基床厚度无雄轨道为2.7m,有雄轨道为3.0m;设计时速 200km的客货共线铁路基床厚度为2.5m。由包兰、兰新、沙通 等线的调查表明,路堤高度不足1m时,积沙较为严重。因此根据 基床填料要求、沙害影响确定最小路堤高度。 14.2.2沙漠地区可用常见填料以粗砂、中砂、细砂、粉砂为主,按 《铁路路其设计规范》TB10001.其分组见说明表14.2.2

说明表14.2.2砂类土填料细分表

14.2.3包西铁路开展了风积沙物理改良的试验研究,掺和料为

14.2.3包西铁路开展了风积沙物理改良的试验研究,掺和料为 粉土,采用风积沙:粉土(体积比)1:0.5~1:2四种不同掺量, 进行了填筑、碾压试验。试验结果表明,随着粉土掺量增大,含水

率增大、塑性指数减小、十密度增大、压实度及地基系数增天。掺 配比1:1.5~1:2时,碾压6遍,即可满足压实标准。 14.2.4砂类土填料无黏聚力,上部道诈、AB组颗粒填料在施工 及运营过程中,容易压入、破坏,因此补充本条。 14.2.5用粉细砂填筑的路堤,由于填筑压实过程相对困难,透水 后密实度变化较天,高路堤运营后多有下沉情况,因此建议路堤高 度超过6m时,路基两侧适当予以加宽。 风积沙填料黏粒含量很少,渗透系数大,黏聚力趋近于零,碾 压方法采用洒水振动碾压和水坠碾压。碾压层容易浮化松散,因 比检测取样位置要在压实表面以下10cm~15cm处。 14.2.6大风地区,风力强大,对路基风蚀作用强烈,不论用卵石 土、碎石土、粗砾土或石质弃渣等填筑的路堤,均有不同程度的风 蚀,特别是路肩和边坡上部最严重。故采用碎石类土等作填料时, 要对路基面宽度每侧适当加宽。细粒土边坡及路肩均要采取防护 措施。 14.3.2风沙地区粉、细砂路基,边坡坡率不要陡于自然安息角 风成沙的自然安息角一般在28°~32°之间,相应的坡率约为 1:1.5~1:1.75。考虑到机车振动及自然因素对路基稳定性的 影响,路基边坡坡率不陡于1:1.75,高度超过6m时,适当提高 其稳定系数,采用1:2。因变坡后坡面易积沙,且施工较困难,也 不易保持,故均采用一坡到顶的直线型。 14.3.3路堑越深,边坡越陡,积沙越严重。因此,沙漠地区选线 时,应力求避免路,无法避免时可采用展开式浅路堑。戈壁地区 活动沙粒虽然不丰富,但分布范围广,加之风沙流活动的空间高度 比沙漠地区高(据玉门铁路防沙组在玉门一带观测,平均可达 1.8m),故一般拦截措施难以见效。浅路堑易于积沙,做成展开式 后,可使风沙流较平顺地越过路堑。即使有部分积沙现象,也可在 较平缓的边坡上停留下来,不致直接危害线路。 14.3.4沙漠地区年降水量不大,但雨量集中,常出现暴雨。以包

率增大、塑性指数减小、十密度增大、压实度及地基系数增大。掺 配比1:1.5~1:2时,碾压6遍,即可满足压实标准。 14.2.4砂类土填料无黏聚力,上部道硫、AB组颗粒填料在施工 及运营过程中,容易压入、破坏,因此补充本条。

后密实度变化较大,高路堤运营后多有下沉情况,因此建议路堤高 度超过6m时,路基两侧适当予以加宽。 风积沙填料黏粒含量很少,渗透系数大,黏聚力趋近于零,矿 压方法采用洒水振动碾压和水坠碾压。碾压层容易浮化松散,国 此检测取样位置要在压实表面以下10cm15cm处

土、碎石土、粗砾土或石质弃渣等填筑的路堤,均有不同程度的成 蚀,特别是路肩和边坡上部最严重。故采用碎石类土等作填料时 要对路基面宽度每侧适当加宽。细粒土边坡及路肩均要采取防折 措施。

14.3.2风沙地区粉、细砂路基,边坡坡率不要陡于自然安

风成沙的自然安息角一般在28°~32°之间,相应的坡率约为 1:1.5~1:1.75。考虑到机车振动及自然因素对路基稳定性 影响,路基边坡坡率不陡于1:1.75,高度超过6m时,适当提高 其稳定系数,采用1:2。因变坡后坡面易积沙,且施工较困难,七 不易保持,故均采用一坡到顶的直线型

14.3.3路堑越深,边坡越陡,积沙越严重。因此,沙漠地区选

时,应力求避免路堑,无法避免时可采用展开式浅路堑。戈壁地区 活动沙粒虽然不丰富,但分布范围广,加之风沙流活动的空间高度 比沙漠地区高(据玉门铁路防沙组在玉门一带观测,平均可达 :8m),故一般拦截措施难以见效。浅路堑易于积沙,做成展开式 后,可使风沙流较平顺地越过路堑。即使有部分积沙现象,也可在 较平缓的边坡上停留下来,不致直接危害线路

14.3.4沙漠地区年降水量不大,但雨量集中,常出现暴雨。以包

兰线沙坡头为例,1954年至1962年间,年平均降水量为202mm, 而1958年7月25日,1h内集中降水45mm,使一碗泉路基被破 环。沙层渗透系数虽较大,但当其表面有因积水形成的黏性土结 时,则渗透能力大大降低。故一般情况下要设置排水设备。由 于沙粒或沙性土沟壁易塌,不能保持沟的形状,故同时还要加以 铺砌加固。 如果一次降雨能为沙层吸收渗透,不产生径流,则路基可不作 排水设施,即路堑不设侧沟,路堤不设排水沟

J士 坏。沙层渗透系数虽较大,但当其表面有因积水形成的黏性土结 皮时,则渗透能力大大降低。故一般情况下要设置排水设备。由 于沙粒或沙性土沟壁易塌,不能保持沟的形状,故同时还要加以 铺砌加固。 如果一次降雨能为沙层吸收渗透,不产生径流,则路基可不作 排水设施,即路堑不设侧沟,路堤不设排水沟 14.3.5路堑易于积沙,为防止少数越过防护工程的沙流及堑坡 高部风蚀物侵入道床,要在两侧留出平台。平台虽不能防止或减 少积沙,但可供积沙暂时堆存,起到防止积沙掩埋钢轨的缓冲作 用。平台宽度视当地风沙流活动强度、边坡高度及路堑长度而定 般不小于2m。大风区当风力出现较大频率时才产生沙害,因 而在浅路堑或半填半挖路基地段,可以采用大型积沙平台的路堑 断面形式,平台宽度可按一次暴风(南疆线吐鱼段为30年一遇的 大风)带来的沙量确定,一般不小于3m。 14.4.1风沙流通过路堤时,在迎主导风向侧下部气流明显减速, 路堤坡脚风速最小,由坡脚向路肩逐渐增大,路肩处风速最大;背 主导风向侧风速则由上而下递减,部分沙粒从气流中跌落堆积,故 以粉、细砂填筑的路堤,迎主导风向侧上部易受风蚀,路肩最为严 重,常被吹蚀成浑圆状,坡面呈风蚀槽,使路肩宽度不足,甚至轨枕 头外露,危及行车安全。背主导风向侧因气流涡旋作用,坡面上部 被掏蚀成凹槽和小坑,边坡下部形成堆积。因此,粉、细砂作填料 的路堤,其路肩和边坡要进行防护。 当风沙流越过路堑时,产生涡旋作用,堑内风速降低,背主导 风向侧风速由堑顶向坡脚处锐减,迎主导风向侧坡脚向堑顶逐渐 增加,因此,粉、细砂路堑边坡易遭风蚀,堑顶最为严重,随路堑的 加深而逐渐减轻,迎主导风向侧受到风力冲击最天,坡面被掏蚀成

局部风蚀物侵入道床,要在两侧留出平台。平台虽不能防止或减 少积沙,但可供积沙暂时堆存,起到防止积沙掩理埋钢轨的缓冲作 用。平台宽度视当地风沙流活动强度、边坡高度及路堑长度而定 一般不小于2m。大风区当风力出现较大频率时才产生沙害,因 而在浅路堑或半填半挖路基地段,可以采用大型积沙平台的路堑 断面形式,平台宽度可按一次暴风(南疆线吐鱼段为30年一遇的 大风)带来的沙量确定,一般不小于3m

路堤坡脚风速最小,由坡脚向路肩逐渐增大,路肩处风速最大;背 主导风向侧风速则由上而下递减,部分沙粒从气流中跌落堆积,故 以粉、细砂填筑的路堤,迎主导风向侧上部易受风蚀,路肩最为严 重,常被吹蚀成浑圆状,坡面呈风蚀槽,使路肩宽度不足,甚至轨枕 头外露,危及行车安全。背主导风向侧因气流涡旋作用,坡面上部 被掏蚀成凹槽和小坑,边坡下部形成堆积。因此,粉、细砂作填料 的路堤,其路肩和边坡要进行防护。 当风沙流越过路堑时,产生涡旋作用,堑内风速降低,背主导 风向侧风速由堑顶向坡脚处锐减,迎主导风向侧坡脚向堑顶逐渐 增加,因此,粉、细砂路堑边坡易遭风蚀,堑顶最为严重,随路堑的 加深而逐渐减轻,迎主导风向侧受到风力冲击最大,坡面被掏蚀成 凹坑。路堑风蚀造成边坡塌,沙粒堆积在坡脚平台上,甚至侵人

道床影响养护作业和行车安全,所以,粉、细砂路堑坡面要进行 防护。 大风区路堤采用粉细砂填筑时,全坡面要进行防风蚀防护;采 用其他填料时,边坡高度不大于3m要全坡面防风蚀防护,边坡高 度大于3m要对上部2/3~3/4高度且不小于1.5m坡面防风蚀 防护。 大风区是指8级风及以上出现的日数占全年日数不小于 23%的地区,风力强大是指常年有10级以上大风。 14.4.3植物防护要以种植灌木为主,在具备植草条件下可采用 草灌结合防护。草种、灌木要选择适应性强、耐干旱、抗风蚀、茎秆 低矮、根系发达的沙生植物,还要结合防风固沙林带统一考虑。 14.4.4路基边坡防护的途径有多种,常用的防护类型主要有下 列儿种形式,介绍如下: (1)卵石土、碎石土、粗砾土包坡:粉、细砂边坡高度h<6m 粉土h<8m的地段;包坡厚度一般采用0.2m; (2)黏性土包坡:适用黏性土丰富、雨水较少,边坡高度不天于 6m地区,其缺点是容易开裂剥落,故要采用塑性指数为10~20 含沙量小于10%的土质为宜;如塑性指数大于20时,可掺人适量 的沙,以防止土中水分蒸发后,产生龟裂剥落,包坡厚度一般为 0. 2 m; (3)栽砌卵石方格护坡:卵石方格的尺寸一般采用1m×1m 卵石直径不小于10cm,方格内平铺小卵石、粗砾石; (4)空心砖:边坡高度一般不大于5m,大风区、风蚀严重地段 空心砖边长要适当减小,高度不小于15cm。有植物防护条件时: 空心砖可植草;无植物防护条件,有必要时,砖内可填水泥改良 土或其他抗风蚀材料; (5)水泥砂浆与沥青胶砂块板护坡:当地砂类土与水泥或沥青 预制成砂浆块板,适用风蚀较严重的路堤和路堑边坡,边坡高度 般不大于8m,砂浆块板尺寸一般为0.5m×0.3m×0.05m;

(6)骨架护坡:边坡高度一般大于3m,一般不带截水槽,骨架 间距2m~4m,厚度一般0.4m,可与植物防护、及(1)~(4)种防 护结合使用。 (7)干(浆)砌片石护坡:适用石料来源丰富、风蚀较严重的路 堤和路堑边坡,边坡高度一般大于3m,防护厚度不小于0.3m; (8)土工材料边坡防护:适用易风蚀、塌的路堤和路堑边坡 材料可采用立体植被防护网、土工网、土工网垫、土工格室等; (9)化学防护:是采用固化剂、土工合成材料与高分子化学材 料固结活动沙体以取得治理作用。 路基边坡因防护线长、用料量大,其防护材料的选择,要根据 当地情况就地取材,因材施用。并优先选用粗颗粒土,如卵石、碎 石、砾石、卵石土、片石等坚实耐久、抗风蚀力强的材料做防护层 以达到既防风蚀又节省投资的目的。 14.4.6如施工紧急,运输困难,可先用草席、土工合成材料等作 临时防护,待通车后,再远运防护材料,更换成永久性防护。 14.5.1铁路风沙平面防护的目标主要包括:轨枕扣件及道床范 围不要产生积沙;线路列车运行范围空间内不能超过8级以上的 含沙砾气流通过;线路两侧500m范围内沙丘不能产生移动;所有 防护工程必须稳固并不要被风卷入道床弓起安全事故;线路两侧 养护通道要保持通畅。 防沙工程主要有工程措施和植物措施。工程措施见效快,不 受环境条件的限制,但周期短,很容易被积沙所掩理。植物措施见 效慢,在环境恶劣的条件下难以实施,但周期长,只要维护得当,保 障植物的覆盖度,就能够彻底解决沙害。因此,在环境条件充允许的 情况下,首选植物防沙。铁路沿线环境恶劣,植物无法成活时,要 采用工程防沙。 风沙平面防护内容主要包括:防沙措施类型、结构形式、设计 高度、布设位置、透风率、基础理深等。风沙平面防护设计要首先 充分掌握铁路沿线风速、风向随时间、地点的变化规律,最好能有

(6)骨架护坡:边坡高度一般大于3m,一般不带截水槽,骨架 间距2m~4m,厚度一般0.4m,可与植物防护、及(1)~(4)种防 护结合使用。 (7)于(浆)砌片石护坡:适用石料来源丰富、风蚀较严重的路 堤和路堑边坡,边坡高度一般大于3m,防护厚度不小于0.3m; (8)土工材料边坡防护:适用易风蚀、塌的路和路堑边坡 材料可采用立体植被防护网、土工网、土工网垫、土工格室等; (9)化学防护:是采用固化剂、土工合成材料与高分子化学材 料固结活动沙体以取得治理作用。 路基边坡因防护线长、用料量大,其防护材料的选择,要根据 当地情况就地取材,因材施用。并优先选用粗颗粒土,如卵石、碎 石、砾石、卵石土、片石等坚实耐久、抗风蚀力强的材料做防护层 以达到既防风蚀又节省投资的目的。 14.4.6如施工紧急,运输困难,可先用草席、土工合成材料等作

围不要产生积沙;线路列车运行范围空间内不能超过8级以上的 含沙砾气流通过;线路两侧500m范围内沙丘不能产生移动;所有 防护工程必须稳固并不要被风卷入道床引起安全事故;线路两侧 养护通道要保持通畅。 防沙工程主要有工程措施和植物措施。工程措施见效快,不 受环境条件的限制,但周期短,很容易被积沙所掩理。植物措施见 效慢,在环境恶劣的条件下难以实施,但周期长,只要维护得当,保 障植物的覆盖度,就能够彻底解决沙害。因此,在环境条件允许的 情况下,首选植物防沙。铁路沿线环境恶劣,植物无法成活时,要 采用工程防沙。 风沙平面防护内容主要包括:防沙措施类型、结构形式、设计 高度、布设位置、透风率、基础理深等。风沙平面防护设计要首先 充分掌握铁路沿线风速、风向随时间、地点的变化规律,最好能有

至少2年的风沙观测数据积累,根据观测到的风沙数据,确定相应 的最大的风速,并根据设计风速目标进行全段区划,并选择防沙措 施类型,计算基础理深,确定沙障的透风率与设计高度,根据2年 不同季节的风向确定各种措施的布设位置等。 风沙流是造成铁路沙害的主要因素,掌握其规律是高效防治 沙害的关键。然而风沙流具有明显的地域性,例如,沙漠地区风速 小、沙源充足,风沙流很容易达到饱和状态,携沙高度小,较低的阻 沙沙障就可以有效阻拦风沙流;戈壁地区风速高、沙源相对较少: 风沙流经常处于非饱和状态,携沙高度为沙漠地区的2~3倍(中 铁西北科学研究院有限公司在兰新铁路风沙流监测中,发现9m 处仍存在粒径较大的颗粒),较高的阻沙沙障才能有效拦截风沙 流。沙漠地区风速小,可以采用抗风能力弱的沙障,例如HDPE 网沙障、芦苇方格沙障等;而戈壁地区风力强劲,要选择抗风压能 力强的沙障,例如冲孔钢板沙障、钢筋混凝土沙障等。 沙障基础的埋深决定着防沙工程的稳定性,当沙障理深不足 时,在风力作用下很容易失稳,导致防沙工程过早失效,影响防沙 效果。因此,沙障设计前要根据监测数据验算抗倾覆性,合理确定 基础埋深。 输沙量和防沙体系的阻沙率是决定风沙防护设计年限和风沙 防护措施强弱的关键因子。在严重风沙地段防护设计前建立试验 段,详细监测年均输沙量与不同防沙体系的阻沙率,在此基础上估 算经过防护措施到达线路积沙量,评价防沙体系的效益,科学合理 的进行防沙设计。 由于铁路属于线性构筑物,跨度大,沿线风沙环境和水文地质 条件不同,为节约防沙工程投资,要根据监测数据分段进行防沙 设计。 14.5.2铁路沿线防护带主要由阻沙措施、固沙措施和输沙措施

组成,阻沙措施主要用于阻拦过境风沙流,固沙措施主要用于固定 本地沙源,但有害风向与线路小角度相交时,可根据现场实际情况

将阻沙措施和固沙措施结合使用。戈壁地区主要以过境风沙流为 主,故防沙工程要以高立式阻沙沙障为主。输沙措施对区域坏境 要求较高,应用之前要经过合理性论证

14.5.3湿沙层是指在流动沙丘地区,表面王沙层的厚度一般Z

超过10cm,在10cm以下,水分含量逐渐增大,到40cm的深处, 水分含量可达2%以上,这就是湿沙层。在有水源可利用或年平 均降水量大于250mm的地区,可以采用植物治沙;在年降水量为 100mm~250mm,且湿沙层含水率大于2%的地区,要结合工程 措施采用植物固沙。

14.5.4沙漠地区铁路防护宽度,是多年来一直有争议的问题,

障设置过宽,会造成人力物力的浪费,过窄则防护效果较差,路基 出现风沙灾害,危及行车安全。防护措施的设置宽度或范围的大 小,不仅涉及到防沙效益,更涉及到资金的投入、施工周期及其后 期维养等诸多方面。根据沙漠铁路防护现状调查,有些流动沙丘 亚重地段,防护宽度已经超过1000m,有些戈壁风沙流地区由于 采取了很有效的阻沙措施,宽度100m也起到了很好的效果。原 规范确定的防护宽度(见说明表14.5.4)依据包兰线移动沙丘特 征、气候条件、防护体系确定,对于戈壁风沙流、沙漠化土地并不 定适宜,因此本次修编取消了防护宽度的具体规定,具体根据具体 地形、风沙特点、风向、危害程度、对铁路的影响程度、采用的防护 结构体系等,由设计单位综合确定

说明表14.5.4防沙体系宽度

现阶段多条线路的防沙思路是基于沙漠地区的风沙研究成 果,由于风沙流携沙高度低,大部分沙粒集中在1m以下,且大型 施工机械不易进入,阻沙措施的设计高度一般在1m~1.5m,风 沙活动强烈的地区均设置多排沙障来提高阻沙效率。但在戈壁地 区风沙流携沙高度高,即使设置多排沙障,防沙效率也没有大幅度 提高。其主要原因是沙障高度较低,大部分沙粒跃过沙障沉积在 线路上形成沙害。现场监测和室内模拟表明,防沙措施的高度是 影响防沙效率高低最主要的因素,只要基于现场监测数据和数值 方真分析合理设置阻沙措施的高度,就能够有效的解决沙害。因 比,在携沙高度较高的路段,要通过增加沙障高度来提高沙障的防 沙效率。

14.5.5采用植物防沙时,要采用合理的建植条件,确保植物的

可,具有保保温、适应性强、施工速度快等优点。 3植物防沙包括种草和种植乔、灌木。草本植物能够适应较 差的自然条件,易于生长,枝条密集,能迅速固定沙面,但寿命不 长;养、灌木林带防风和截沙的作用较强,但一般需要较好的水分 条件才能成活生长。所以,理想的植物防沙措施是乔、灌、草相结 合,取长补短,达到较好的防风固沙效果。 造林方法有灌溉造林、半灌溉造林、旱生造林。具体根据降雨 量、地表水和地下水资源,以及当地栽植经验确定。一般在邻近有 地面水源或地下水源的地方,可引水、提水进行灌溉造林;在年平 均降水量大于250mm的地区采用半灌溉造林,植树初期5年内 进行灌溉造林,树木成林后不再继续灌溉;在年平均降水量为 100mm~250mm,湿沙层含水量大于2%的干旱地区,也可以营 造旱生防沙林,但成林很慢。 4在沙源较丰富和风力较大的铁路沿线,多采用稀蔬结构林 带。因紧密结构林带的上下都很稠密,中等风速几乎不能穿透,虽 有利于防沙,但林缘及林中积沙现象严重,形成沙堆,压埋林带;通 风结构林带不能有效的防沙,由于透风性大,造成林缘及林带中风 蚀现象严重。而稀疏结构林带的防沙特点,介于上述两者之间,林 缘和林带中沙埋、风蚀现象也较轻,故设计时,一般采用稀疏结构 林带。 6目前灌溉方式有明渠自流漫灌和暗管输水的喷灌、滴 灌、微灌等。采用漫灌技术要求低,设施造价低廉,但水资源浪 费较大,适用于水资源丰富的地区。喷灌是借助水泵和管道系 统或利用自然水源的落差,水喷到空中,散成小水滴或形成弥 雾降落到植物上和地面上的灌溉方式;节水效果较好,但在风 力较大时,易产生喷水不均匀现象。滴灌是干旱荒漠地区营造 防沙林的一种很好的灌溉方式,能够实现较高的水资源利用 率。微灌是按照作物需求,通过管道系统与安装在末级管道上 的灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量,均匀、准

重地区,可配合其他防护设施综合应用,如在挡沙堤顶部布设中立 式HDPE网沙障,增加其阻沙效果;也可在前后一定距离范围内, 布设其他阻沙措施,二者之间的距离小于20m。

14.5.8风沙平面防护系统按照使用功能可分为防火隔离带和养

带内,不合理的取弃土、开垦、樵牧等破坏植被的行为要及时禁止, 以免弓起新的沙源。对破坏生态平衡的行为,往往不被人重视,等 发展严重时,再谋治理,就会耗去大量的人力、物力和时间,故将沙 害控制在萌发之前

的沙源,形成明显的李节性沙害。 根据微地形地貌条件利用拦水坝、浆砌片石引水渠、浅碟形生 态引水渠等工程措施进行弓引水治沙,并对该区域进行封育。弓水 玉沙具有简便、环保、高效等特点,同时兼有固沙和输沙的作用,在 有条件的地方进行引水压沙,可起到事半功倍的作用。中铁西北 科学研究院在青藏线措那湖段建立了引水压沙试验,治沙效果良 好,如图14.5.10所示

14.6.1风力强劲的戈壁地区,风速可达60m/s以上,相对于 沙害而言,强劲的大风对道路运输的影响有过之而无不及,大 风轻则造成列车停轮,重则吹翻列车,给列车安全运营带了产 重隐惠。 列车车辆在横向风力作用下,车辆的稳定力矩等于倾覆力 矩时,此时的风速叫临界翻车风速。临界翻车风速是设置防风 借施的主要依据。根据已有的风洞实验:最易翻车的50t和 60t棚车的临界翻车风速为50.6m/s,此值为瞬时风速。在大

14.6.1风力强劲的戈壁地区,风速可达60m/s以上,相对于 沙害而言,强劲的大风对道路运输的影响有过之而无不及,大 风轻则造成列车停轮,重则吹翻列车,给列车安全运营带了严 重隐患。

列车车辆在横向风力作用下,车辆的稳定力矩等于倾覆力 矩时,此时的风速叫临界翻车风速。临界翻车风速是设置防风 普施的主要依据。根据已有的风洞实验:最易翻车的50t和 60t棚车的临界翻车风速为50.6m/s,此值为瞬时风速。在大

图14.5.10青藏线措那湖引水治沙

风地区:造成翻车的因系很杂,除了风力外,还与当地地形、线 路平面状况、路堤高度、坡道坡度、行车速度、列车颠簸摆动情 况、空棚车门关闭状态等因素有关,所以,有时在大风地区风速 虽未达到实验临界翻车风速值也可能发生翻车事故。大风区 的路堤,为防止大风吹翻列车,要设置挡风墙工程。根据已有 的工程实践经验,设置挡风墙的段落一般按30年一遇出现的 危险翻车风速进行确定。 环境风速一般是指轨面以上4m等高处挡风墙前的来流瞬时 风速,为3秒钟的平均风速。兰新铁路第二双线挡风墙区段旅客 列车安全运行速度限值:环境风速不大于20m/s时,可以正常速 度运行;环境风速不大于25m/s时,运行速度不大于200km/h; 环境风速不大于30m/s时,运行速度不大于120km/h;环境风速 不大于32.6m/s时,运行限制速度80km/h环境风速大于32.6m/s 时,严禁旅客列车进入风区。大风警戒级(档)别及警戒风速范围 见说明表14.6.1。

14.6.2天风环境下吹翻列车的主要是横向风,因此,防风工程主 要是削减横向风的风力,使列车处于防风工程的遮蔽区内,确保大 风环境下,列车能够顺利通过。防风工程与主导风向的夹角是决 定遮蔽效果好坏的关键因素,当夹角等于0°时,即防风工程与主导 风向平行时,背风侧横向风力基本没有衰减,遮蔽效果最差,随着 角度的逐渐增大,背风侧横向风力逐渐减小,当夹角等于90°时,即 防风工程与主导风向垂直时,背风侧横向风速衰减幅度最大。 14.6.3风洞实验研究表明:挡风墙的合理高度要是列车车厢高 的70%,再高就无意义了。2003年兰新线百里风区提速改造时: 对3m高挡风墙安全性,采用计算流体力学(CFD)的方法,对运行 列车的稳定性进行了准静态分析。依据倾覆临界值和脱轨系数安 全值,分别计算出了列车在拟定运行速度下的临界风速:车速为 160km/h时,倾覆临界风速为66m/s,脱轨临界风速为61m/s 车速为200km/h时,倾覆临界风速为65m/s,脱轨临界风速为 60m/s。所以,设置3m高挡风墙后可满足行车的抗风安全要求 14.6.4土堤式挡风墙:抗风能力强,施工维修方便,但占地面积 填方量大,适用于路堤较低,当地填料丰富,且附近有石料的地段 在路堤的迎风侧采用土石修建土堤形式的挡风墙,并与路连成 体,墙顶宽1.0m,背风侧边坡坡度1:1,迎风侧边坡坡度 1:1.50~1:1.75,迎风侧坡面用干砌片石加固。在同等情况下, 土堤式挡风墙高度需要更高些。 对拉式加筋土挡风墙:工程造价低廉,稳定性好,但施工较为 复夏杂,且墙面板容易被大风刮起的石子打磨,需经常维修。墙面板 用C20钢筋混凝土预制,迎风侧墙前路肩宽度不小于1.0m。 悬壁(扶壁)挡风墙:采用就地灌注,或预制拼装,施工较灵活 造价相对较高,墙的悬臂混凝土需经常维修。迎风侧路肩高程以 上顺坡夯填土至挡风墙墙面处,坡面用干砌片石防护。 兰新第二双线路基防风工程的设置结合具体的大风风区划 分、风速分布及其频率特征、不同的路堤高度和路堑深度,以及现

肠微地形地貌,采用多种挡风墙结构。 路堤挡风墙结构主要有悬臂式、扶臂式、柱板式,墙高3.5m~ .0m;路堑挡风墙结构主要采用悬臂式、扶臂式,墙高2m~4.0m, 大风频繁的核心区、沟口、路堤路堑过渡段等采用柱板式挡风墙。 4.6.5兰新第二双线在联调联试、百里风区专项试验期间发现 当风墙高度以下风速衰减明显,但在路堤路堑防风结构过渡段出 现晃车现象。铁一院、中南大学、铁科院通过数值计算、现场试验 及测试,对过渡段防风结构进行了补强,主要采用的方法有:加高 过渡段挡风墙、外补内切挡风墙、延长路堤挡土墙、新增路堑悬臂 当土墙、改变地形地貌、外补内切土堤等。

场微地形地貌,采用多种挡风墙结构。 路堤挡风墙结构主要有悬臂式、扶臂式、柱板式,墙高3.5m~ 4.0m;路堑挡风墙结构主要采用悬臂式、扶臂式,墙高2m~4.0m, 大风频繁的核心区、沟口、路堤路堑过渡段等采用柱板式挡风墙。 14.6.5兰新第二双线在联调联试、百里风区专项试验期间发现 挡风墙高度以下风速衰减明显,但在路堤路堑防风结构过渡段出 现晃车现象。铁一院、中南大学、铁科院通过数值计算、现场试验 及测试,对过渡段防风结构进行了补强,主要采用的方法有:加高 过渡段挡风墙、外补内切挡风墙、延长路堤挡土墙、新增路堑悬臂 挡土墙、改变地形地貌、外补内切土堤等。 15.1.1铁路雪害有积雪和雪崩两种主要形式。积雪包括自然降 雪和风吹雪所形成的积雪。大量积雪或雪崩不仅掩埋铁路、阻断 交通,还会摧毁路基等建筑,严重危害行车安全。 自然降雪是指在风力较弱或无风的情况下,降雪在线路上形 成均匀积雪,降雪溶化后,渗入道诈进入路基面,增加了路基表面 含水量,降低承载能力,并形成冻害。这种自然降雪积雪是不能预 防的。 风吹雪所形成的积雪是降雪之后或降雪的同时,风力达到 定强度,雪被风吹形成风雪混合的气流,被风雪流搬运的雪在风速 减弱的地方堆积起来,这种风携带着雪运行及其堆积的过程称为 “风吹雪”。它的形成要有丰富的雪原,较强的风力和复杂的地形, 风吹雪对路基及行车产生严重的危害。 雪崩是指在重力影响下,山坡积雪的崩塌。雪崩的形成首先 要经山坡积雪积累过程,其次积雪产生断裂,第三,释放后的积雪 迅速向下运动,在堆积地区停积。大量的雪崩不仅能掩理铁路、阻 断交通,还能击毁行车和建筑物。 自然降雪一一般不采取工程措施,所以铁路防治的雪害主要为 风吹雪所形成的积雪和雪崩两种主要形式。

15.1.1铁路雪害有积雪和雪崩两种主要形式。积雪包括自然

15.1.2在山岳丘陵地带的迎风

在山前山脚外一定范围内(一般为山高的4~8倍)风速减低,减速 程度和距山脚的距离成反比,离山脚越近,减速越大,由山脚至山 顶,风速文逐渐增大;当到山顶时,风速最大,风翻越山顶后又开始 降低,至背风侧山脚降至最低值,后又逐渐增大,直至距山脚12~14 倍山高时,风速趋向正常

15.1.3在路堤的迎风边坡上,因路堤的屏障作用,气流的流线加 密,在坡脚处使风速减小,而坡脚至路肩则风速又逐渐增大,到路 肩增至最大,翻越路堤后,气流再度扩散,使背风边坡的风速从路 肩至坡脚逐渐减小,坡脚处风速减至最小,在降低至起动风速以下 的区域中,便产生积雪。因此,当风雪流在较高路堤上面绕越时。 由于路基面处于增速区域,故路基面上无积雪,只在减速区的坡脚 和边坡上积雪。而对较矮的路堤,由于增速作用小,在路肩和部分 路面上也产生积雪。为避免这一雪害,一般将路堤高度提高到多 年平均积雪深度的3倍以上,同时不小于1.5m为宜。雪害地段 深、长路堑的积雪、边坡冻融等病害多,原因比较复杂,整治工程投 资大,故在选线时也要尽可能避免,以设置隧道或明洞为宜。 15.1.4近年来,根据我国东北地区通霍线铁路路堤雪害治理的 经验,根据地形、地貌、气候、积雪厚度、植被及地表层土层情况,因 地制宜的采用防雪、防雪栅栏、灌木林带相结合的综合措施,形 成阻、固、防相结合防护体系,不但防雪,还能恢复植被。在山体上 载土增加了覆盖土层的厚度,阻雪还能避免第二年春旱对植被的 破坏,更好的促使植被生长,扩大植被的覆盖面积,既有效的达到 防雪效果,又恢复和改善了生态环境。 15.1.5明洞或棚洞等遮蔽建筑物,可以使雪崩从线路顶上通过, 是防治雪崩最有效的措施,但造价较高。当线路要求较高,雪崩频 繁,沟槽很大、很陡,采用其他措施困难时,可采用这类措施 15.1.6在地形较陡、路基截排水措施不完善的情况下,深厚积雪 融雪后产生的水流对路基本体、坡脚冲刷或冲蚀影响不容忽视,要 妮地形 法

15.1.3在路堤的迎风边坡

密,在坡脚处使风速减小,而坡脚至路肩则风速文逐渐增天,到路 肩增至最大,翻越路堤后,气流再度扩散,使背风边坡的风速从路 育至坡脚逐渐减小,坡脚处风速减至最小,在降低至起动风速以下 的区域中,便产生积雪。因此,当风雪流在较高路堤上面绕越时, 由于路基面处于增速区域,故路基面上无积雪,只在减速区的坡脚 和边坡上积雪。而对较矮的路堤,由于增速作用小,在路肩和部分 路面上也产生积雪。为避免这一雪害,一般将路堤高度提高到多 年平均积雪深度的3倍以上,同时不小于1.5m为宜。雪害地段 深、长路堑的积雪、边坡冻融等病害多,原因比较复杂,整治工程投 资大,故在选线时也要尽可能避免,以设置隧道或明洞为宜。

15.1.4近年来,根据我国东北地区通霍线铁路路堤雪害治理

经验,根据地形、地貌、气候、积雪厚度、植被及地表层土层情况,因 地制宜的采用防雪堤、防雪栅栏、灌木林带相结合的综合措施,形 成阻、固、防相结合防护体系,不但防雪,还能恢复植被。在山体上 载土增加了覆盖土层的厚度,阻雪还能避免第二年春旱对植被的 破坏,更好的促使植被生长,扩大植被的覆盖面积,既有效的达到 防雪效果,又恢复和改善了生态环境

是防治雪崩最有效的措施,但造价较高。当线路要求较高,雪崩频 繁,沟槽很大、很陡,采用其他措施困难时,可采用这类措施

融雪后产生的水流对路基本体、坡脚冲刷或冲蚀影响不容忽视,要 根据地形和路基条件结合雨季地面排水状况,预估融雪后水流对

融雪后产生的水流对路基本体、坡脚冲刷或冲蚀影响不容

路基的冲刷、冲蚀或路基反复冻融等不利影响,加强路基防排水 坡面加固防护措施

15.1.7雪害地区路基设计要根据沿线历年冬季风向、风速、风

流的发生频率和持续时间、降雪量及积雪深度等资料,结合沿线地 形、地貌等,分析预测路基填挖弓起的地形、地势变化对雪害类型、 危害程度的变化,提出工程对策。由于一般气象台、站都设在城镇 时近,与线路上的情况出入较大,故要尽可能进行实地观测。 积雪地区的路基设计,要有一至两个冬李的现场资料作为依 居,要在冬季进行现场积雪情况的调查,以便对设计进行必要的修 改,优化完善工程措施。使设计更加合理,确保质量,工程安全 可靠。

15.2.3当风遇到路堑时,在2m以下的浅路堑中形成减速区,积 雪严重。在2.5m~4m深的路堑中,背风的边坡上风速降低,而 迎风侧的边坡附近产生旋风气流。当风雪通过这类路堑时,根据 风速变化情况,在背风侧的边坡附近产生积雪,而在迎风侧的边坡 附近不会产生积雪。风雪流遇到4m6m深的路堑,在其中既产 生减速文产生较弱的旋风气流,故这类路堑中积雪较缓慢,积雪产 生在背风边坡上。当风雪流遇到大于6m深的路堑时,在其中要 产生旋风气流,阻止雪在路堑中堆积,故一般大于6m深的路堑积 雪病害相对较轻。但是由于受风吹雪的风向、风速、地形条件等复 杂因素影响,深路堑的积雪难以避免,除雪抢险及维修养护十分困 难,积雪平台可在深路堑设置1m~2m的侧沟平台基础上适当力 宽,具体加宽值可以根据风吹雪的风向、地形条件和附近雪害严重 程度,结合路堑走向、边坡形式及高度综合考虑。 15.3.1经验证明,防护林带不仅起到了很好的防雪作用,而且有 绿化造林的意义。因为防护林带既是一种永久的防护措施,又能 收到综合利用的效果。防护林带的防护效果与林带结构(林带布 置、高度、透风度)有密切关系。防护林带要选用上、下紧密,使风 雪流不易通过的乔、灌木混合林,使林带起到长期的防护作用。

15.3.1经验证明,防护林带不仅起到了很好的防雪作用,而且

绿化造林的意义。因为防护林带既是一种永久的防护措施,又 收到综合利用的效果。防护林带的防护效果与林带结构(林带 置、高度、透风度)有密切关系。防护林带要选用上、下紧密,使 雪流不易通过的乔、灌木混合林,使林带起到长期的防护作用。

15.3.4防雪栅栏是风雪流通过防雪栅栏空格时,由于

面受到压缩,而以较高速度通过,在栅栏的前面也出现局部减速区 并堆积少量的积雪,但大部分雪穿过防雪栅栏堆积在距栅栏 1m~2m之外的减速区域中。防雪栅栏也可作为防雪林未建成 前的过渡措施,因为防雪林一般需经过5~6年成长期,其防雪效 果才会逐渐增大。因此,在防雪林未形成前,用防雪栅栏作为过渡 措施也是很有必要的。 防雪栅栏离堑顶或路堤坡脚的距离,可参考栅栏下风侧雪堤 长度来确定,与栅栏高度及孔隙度有关,当栅栏孔隙度为20%~ 70%时,防雪栅栏下风侧的雪堤长度可参考中科院冰川所建议的 公式计算:

(说明15.3.4)

的防雪原理,导风设备可分下导风板和侧导风板二种形式。 下导风板是借助于风的动力作用,使风雪流通过导风板下口 时,风道断面减小,风速增大,从而可将雪从路基上吹走。按导风 板迎风面与水平面的夹角不同可分为前倾式、后倾式和直立式三 种。前倾式下导风板迎风面与水平面的夹角小于90°,适应于背风 半路堑;后倾式下导风板迎风面与水平面的夹角大于90°,适应于 迎风半路堑;直立式下导风板迎风面与水平面垂直,适应于迎风半 路堑。 导风板下导口的高度与板面宽度、板面水平倾角、导风板的位 置有关,根据国内外有关资料,将导风板下导口的高度列于说明表 15.3.6,供参考

说明表15.3.6导风板下口高度参考数据表

侧导风板是利用导风板和主导风向成一定交角,使风雪流沿 风板侧向吹刮,改变风雪流的方向,将雪引导在路基上风侧的 范围内堆积,而不掩埋路基。 .3.7线路必须通过可能发生雪崩的路段时.可按昭稳定山坡

15.3.7线路必须通过可能发生雪崩的路段时,可按照稳定山坡

15.3.7线路必须通过可能发生雪崩的路段时,可按照稳定山坡

积雪,改变雪崩运动方向,减缓雪崩运动速度等原则采用水平台 阶、稳雪栅栏、消能楔、土丘、导雪堤等防护工程措施。采取设置在 经常产生坡面雪崩的山坡及沟槽雪崩的源头,目的是为了分段撑 托山坡积雪,以改变雪的物理力学性质,稳定山坡积雪,不使其滑 动,同时也可阻挡较短距离的坡面滑雪。这类措施主要适用于高 差不大,雪崩源头较小的山坡及沟槽,或作为其他类型工程措施的 铺助工程。 水平台阶主要用于防治小型雪崩,在山坡上沿等高线修筑水 平台阶,可以改变山坡微地形,稳定山坡积雪。 消能楔及土丘适用于坡度较缓、规模较大的沟槽雪崩,一一般多 设置在雪崩运动区及堆积区的上部。 导雪堤适用于防治山坡坡度较陡的沟槽雪崩。 雪崩裂点是指风吹雪集雪区范围最高点的位置 雪檐是指风吹雪在背风的分水内岭处形成很厚的悬挂雪体。 16.1.1被水浸泡的路基种类繁多、情况各异,规范择取对路基安 全影响较大的水塘、内涝地段、河滩、滨河、滨海及水库地段作一般 规定,积水洼地和滞洪区根据受水浸泡时间长短和水深等条件可 参照本章节水塘、内涝地段路基设计,行洪区根据行洪量、流向、水 深、流速及地形、地基冲刷深度等条件可参照本章节滨河或河滩路 基设计。 16.1.2~16.1.3河滩、滨河、滨海地段的铁路路基是路基的薄弱 环节之一,其原因是多方面的,但主要的是除对水文地质条件难以 准确掌握之外,人为地过多挤压河床、不适当的压缩桥长等严重影 向水流顺利通过,破坏了大自然的规律。因此,强调选线时要避免 过多的挤压河床和压缩桥长。 路堤侵入河道后,压缩了河道流水断面,必然改变天然河道的 水力因素,使水位雍高,流速增大,加剧对路堤的危害。同时,局部 可床形态与水力因素的变化,将影响上、下游较长河段的水流状 态,引起对沿河建筑物、农由、房舍的危害。因此要求铁路定线时,

滨河路堤要避开洪水泛滥区。难以避免时,侵入泛滥区河滩范围 内的路提要减小其与水流的交角,以减轻冲刷。路堤侵人洪水泛 蓝区河槽,要通过全面的技术经济比较,采用完善的工程措施。路 提浸入山区河流的河槽,难以保证工程安全,吸取既有铁路的教 训,故本条规定路堤不得侵人山区河流的河槽。近年来,我国在修 建山区铁路时,通过技术经济比较,曾采用河道内修建桥梁以代替 浸水滨河河道的措施。 为避免在河滩路堤与河岸间形成水袋,在路堤前形成回流或 长期积水,影响路堤稳定,故要避免在河滩范围内设计折向下游的 路堤。如必须设计折向下游的路堤时,可通过增长桥孔或增设导 流工程的技术经济比较,以消除水袋。山区河流流速急,可以采 用增长桥孔的措施。

滨河路堤要避开洪水泛滥区。难以避免时,侵入泛滥区河滩范围 内的路堤要减小其与水流的交角,以减轻冲刷。路堤侵入洪水泛 滥区河槽,要通过全面的技术经济比较,采用完善的工程措施。路 堤浸入山区河流的河槽,难以保证工程安全,吸取既有铁路的教 训,故本条规定路堤不得侵人山区河流的河槽。近年来,我国在修 建山区铁路时,通过技术经济比较,曾采用河道内修建桥梁以代替 浸水滨河河道的措施。 为避免在河滩路堤与河岸间形成水袋,在路堤前形成回流或 长期积水,影响路堤稳定,故要避免在河滩范围内设计折向下游的 路堤。如必须设计折向下游的路堤时,可通过增长桥孔或增设导 流工程的技术经济比较,以消除水袋。山区河流流速瑞急,可以采 用增长桥孔的措施。 16.1.5路堤检算时一般采用假定破裂面的条分法,但必须按浸 水和非浸水两部分分别考虑土体重度和强度指标的取值。土的强 度参数按地下水位高度(浸润曲线以上加地下水雍升高度)以上和 以下分别采用夯后快剪和夯后饱和快剪试验值。 当路基两侧存在较大水头差及水文条件复杂时,稳定性分析 必须考虑在堤内产生的稳定渗流及水位骤然下降在堤内产生的不 稳定渗流对路堤边坡产生的渗透压力和冲蚀作用,路堤要按路堤 内渗流的最不利情况进行检算,必要时要进行流网计算。水位下 降幅度和时间的变化比较复杂,一般认为当十体的渗透系数 K≥0.001cm/d、水位消落速度小于1m/d时为缓降,而大于3m/d 时为骤降。当水位骤然变化时,路提内侧的水向水位底侧渗流,对 水位低侧的边坡产生渗透压力和冲蚀作用。对于跨越支沟的路堤 支沟中水位高出水库水位较大时,路基体内将产生稳定渗流,若其 上下游的水位差不显著,在水库泄水或洪水来临时,水位骤然变化 将在路基体内产生不稳定渗流。路堤体内的渗透变形主要为管涌 和流土。要从土的不均匀系数、颗粒直径、土体的密实度和渗透系 数及路堤体内的渗透速度、渗透压力等因素分析其渗透破坏作用。

16.1.5路堤检算时一般采用假定破裂面的条分法,但必须按浸

水和非浸水两部分分别考虑土体重度和强度指标的取值。土的引

以下分别采用夯后快剪和务后饱和快剪试验值。 当路基两侧存在较大水头差及水文条件复杂时,稳定性分析 必须考虑在堤内产生的稳定渗流及水位骤然下降在堤内产生的不 稳定渗流对路堤边坡产生的渗透压力和冲蚀作用,路堤要按路堤 内渗流的最不利情况进行检算,必要时要进行流网计算。水位下 降幅度和时间的变化比较复杂,一般认为当十体的渗透系数 K≥0.001cm/d、水位消落速度小于1m/d时为缓降,而大于3m/d 时为骤降。当水位骤然变化时,路提内侧的水向水位底侧渗流,对 水位低侧的边坡产生渗透压力和冲蚀作用。对于跨越支沟的路堤: 支沟中水位高出水库水位较大时,路基体内将产生稳定渗流,若其 上下游的水位差不显著,在水库泄水或洪水来临时,水位骤然变化 将在路基体内产生不稳定渗流。路堤体内的渗透变形主要为管涌 和流土。要从土的不均匀系数、颗粒直径、土体的密实度和渗透系 数及路堤体内的渗透速度渗透压力等因素分析其渗透破坏作用

水库及滨海路基波浪对边坡及堤身破环作用均会对稳定性产 生较大影响。在封冰和流冰地区冰荷载对边坡破坏力作用大,对 稳定性影响极为不利。滨河及水库上游地段流速较大,水流对路 基边坡及地基局部冲刷作用也直接影响路堤稳定安全性。这些不 利作用都要在路堤稳定性分析中认真考虑。 在淤积快的水库区,由于蓄水初期为危险期,这时没有淤积物 或淤积物很少,对于河道或河滩内的淤积物受河水流速、河道形状 等因素影响其厚度不断变化,因此,检算路堤稳定性时,不考虑将 来淤积后增加的路堤抗滑能力。 16.1.7、16.2.2、16.3.2、16.4.5、16.5.6浸水部位填料的水下强 度及变形、渗流性能等水稳性对路基稳定性和沉降影响较大,故要 求采用水稳性好的填料填筑。 滨河、河滩、滨海、水库地段,路堤长期浸水时,一方面浸水部 位填料细粒含量越大,越易降低强度及软化下沉,对路基的整体稳 定、沉降变形等影响不可小视;另一方面,这些地段水位反复升降 波动较大,渗流作用随填料内细粒含量增加、级配性能降低等因素 而增强,进一步对路堤渗流稳定产生较大的不利影响。因此,长期 浸水的滨河、河滩、滨海、水库地段,路堤浸水部位要采用渗水土 填筑。 水塘地段虽为长期常水位浸水条件,但一般深度较浅、基本对 称涨水且幅度小,人为退水慢,A、B组粗粒土填料渗流作用很弱, 渗水土可不考虑。因此,高速铁路、无碓轨道城际铁路,正线路堤 对稳定和沉降要求严格,要优先采用渗水土填筑。 内涝浸水是指远离主流作用的河流阶地、冲积平原地段,仅受 偶然性洪水浸或倒灌浸泡而形成季节性浸水作用。路基两侧基 本对称涨退水,A、B组粗粒土填料渗流作用相对较弱,渗水土可 不考虑。与水塘地段类似,高速铁路、无雄轨道城际铁路,正线路 堤对稳定和沉降要求严格,要优先采用渗水土填筑。 滨河、河滩、以及水库支流等季节性浸水地段,受气候、地形

地貌条件影响,浸水时间、浸水深度、水位升降幅度及快慢等难以 准确预计,浸水影响是十分复杂的问题。从填料采用方面,除考虑 浸水强度降低影响路基稳定和沉降外,更要重点考虑填料渗流作 用强弱对路基渗流稳定性的强烈不利影响,比内涝地段严重得多。 而渗水土填料渗流作用很弱,可不考虑。为保证安全稳定,减少浸 水危害,路基浸水部位要优先采用渗水土填筑。 水塘以及季节性内涝、滨河、河滩浸水是路基常遇的浸水类 型。在渗水土严重缺乏条件下,针对这些浸水时间短、浸水深度较 小、非渗水土填料渗流作用相对较弱、对路基危害较轻地段,结合 不同铁路等级,特别是时速200km以下的有诈轨道铁路及车站, 浸水部位填料采用相适宜的非渗水土与采取放缓边坡、加宽护道 加强防水、隔渗或加固等可靠的处理措施相结合,易于满足渗流稳 定性和沉降要求。经技术经济综合分析,具有可行性和明显的经 济性时,浸水部位填料可就地取材,采用水稳性较好的A、B、C组 粗颗粒填料或改良土填筑,既满足路基工程要求,文降低工程 投资。 16.2.2、16.3.2、16.4.5、16.5.6条根据上述原则提出了非渗水 土具体应用范围、采用措施及填料类别等设计要求。未涉及的,仍 要采用渗水土填料。 16.1.8浸水深度及浸泡时间对路基的稳定性影响很大,浸水越 深、时间越长、危害越大,所以当水深较小、浸泡时间较短时,可采 取放缓边坡。为了加强路基的稳定性及抗冲刷能力以及满足养护 要求,可在一侧或两侧设置护道。护道宽度根据稳定性检算确定, 另外,为了防洪抢险需要(堆料、站人及走车),护道宽度一般不小 于2m。护道顶面要做成2%~4%的外向排水坡,外缘在平纵部 面上要尽量顺直,避免凹凸不平,出现阻水现象。若当地渗水土填 料来源丰富,造价便宜,以采用单一的水稳定性较好的填料为宜。 当采用两种或两种以上的填料时,由于两种材料性质不同,接触面 处边坡易产生冲蚀和剥落,故在接触面处设不小于0.5m宽的平

台,以保护上部边坡的稳定。当上下部填料粒径相差过天,细颗粒 容易渗人下部时,要设隔离垫层,其材料可用碎石或砂卵石,其厚 度一般为0.3m~0.5m,也可采用土工布。严寒地区在浸水路堤 坡脚防护高程以下设置宽护道或挡水,可以有效保护浸水路堤: 减轻冻胀病害。 16.1.9填料和地基为粉土或砂类土的路堤,当两侧水头差较高 时,易产生管涌现象,导致路基失稳或破坏。产生管涌的水头高度 与土质、停滞时间、渗流径路有关,一般通过计算确定,对重大工程 才进行模型试验。防止管涌的计算参数有时难以准确确定,因此 在设计时,要优先考虑减小水头差的高度,消除管涌产生的条件, 般是通过扩天或增设过水建筑物来实现,有困难时才考虑防治 措施,如截堵或延长渗流径路,放缓外侧边坡,增设护道或设置防 渗措施等。 16.1.10松软的土层处理可按本规范软土路基的有关规定进行 对湿陷性黄土地基,可预先浸水使其自行湿陷,或用强夯法加固地 基土层。对设在饱和粉细砂地基上高度小于2.5m的低路堤,要 采取防止列车振动液化的处理措施。 如地基砂层的天然密度小于振稳密度,则需考虑如下措施:如 有条件可抬高线路以提高路堤高度,或路堤顶部填筑高阻尼的黏 性土,或用强夯、挤密砂桩、碎石桩等方法加固饱和松砂地基。 16.1.11取土坑设置在安全影响范围以外,并要远离浸水路基坡 脚或护底石。河滩路堤取土坑要设在对岸或下游一侧安全距离 以外。 16.2.5近些年在丘陵区出现不少水塘、内涝地段挖方路堑工点, 根据设计及建设经验,水塘大小、水深、水塘离堑顶距离、地下水位 和地基渗透性等具体条件对路堑安全影响较大。水塘较小时,可 采取废弃、填平水塘、整平路堑外场地、设置排水沟等措施避免积 水,但由于水塘较大或无法满足当地排水或灌溉要求时无法废弃 水塘,可采取放缓路堑边坡、设置防渗永久围堰、设置支撑渗沟或

容易渗人下部时,要设隔离垫层,其材料可用碎石或砂卵石,其厚 度一般为0.3m~0.5m,也可采用土工布。严寒地区在浸水路堤 坡脚防护高程以下设置宽护道或挡水捻,可以有效保护浸水路堤, 减轻冻胀病害。 16.1.9填料和地基为粉土或砂类土的路堤,当两侧水头差较高 时,易产生管涌现象,导致路基失稳或破坏。产生管涌的水头高度 与土质、停滞时间、渗流径路有关,一般通过计算确定,对重大工程 才进行模型试验。防止管涌的计算参数有时难以准确确定,因此 在设计时,要优先考虑减小水头差的高度,消除管涌产生的条件, 一般是通过扩大或增设过水建筑物来实现,有困难时才考虑防治 措施,如截堵或延长渗流径路,放缓外侧边坡,增设护道或设置防 渗措施等。

16.1.10松软的土层处理可按本规范软土路基的有关规定进行 对湿陷性黄土地基,可预先浸水使其自行湿陷,或用强夯法加固地 基土层。对设在饱和粉细砂地基上高度小于2.5m的低路堤,要 采取防止列车振动液化的处理措施。 如地基砂层的天然密度小于振稳密度,则需考虑如下措施:如 有条件可抬高线路以提高路堤高度,或路堤顶部填筑高阻尼的黏 性土,或用强夯、挤密砂桩、碎石桩等方法加固饱和松砂地基。 16.1.11取土坑设置在安全影响范围以外,并要远离浸水路基坡 脚或护底石。河滩路堤取土坑要设在对岸或下游一侧安全距离 以外。

根据设计及建设经验,水塘大小、水深、水塘离堑顶距离、地下水位 和地基渗透性等具体条件对路堑安全影响较大。水塘较小时,可 采取废弃、填平水塘、整平路堑外场地、设置排水沟等措施避免积 水,但由于水塘较大或无法满足当地排水或灌溉要求时无法废弃 水塘,可采取放缓路堑边坡、设置防渗永久围堰、设置支撑渗沟或

渗水盲沟等措施综合处理,但路基排水困难时或高速铁路防排 等技术标准要求高时,可通过经技术比较采取设置U形槽断面4 筋混凝土封闭式路堑结构

一数值的波浪个数占该波浪波列总个数的白分数。它代表波浪要 的短期(以几十分钟计)统计分布规律,在该统计期内,可以认为海 处于定常状态,或者说波浪要素的平均状态不随时间变化。设计波 重现期的标准主要反映建筑物的使用年限和重要性:设计波浪的累 领率标准则主要反映波浪对不同类型建筑物的不同作用性质。 各类建筑的设计波高波列累计频率系根据《铁路工程水文 测设计规范》TB10017一99规定列出的

16.4.6斜坡式断面形式与一般路基断面形式一致,易于衔接, 施工及养护方便,故只有在有使用要求或条件限制时才采用直理 式断面。

外海侧要缓于内海侧,坡石护面的稳定性较人工护面低,故其边均 坡率亦要相应放缓,堤头部分临空面多于堤身,抗御波浪能力相 较差,故缓于堤身部分

16.4.9护坡垫层是护坡面层的基础,强度不够也会导致面层

结合实际工程经验的数值。

16.4.12滨海路堤坡面防护设计中护面块体重量、护面厚度、

16.5.4水库蓄水后,随地下水雍升、水位升降变化,波浪的动力

作用及库岸地层浸水后性质的变化破坏了既有边坡的稳定,使库 岸发生磨蚀、塌、滑坡等变形。根据工程建筑物的具体位置,要 对库岸作出稳定性评价。当危及建筑物安全时,则要对库岸或路 基进行防护加固。珊岸主要是在第四系松散地层中发生,基岩除 风化层和能被波浪磨蚀的软质岩层外一般不考虑岸问题。 进行库岸稳定性分析,主要考虑以下三个方面: (D)根据库岸地 坡率大小,预测

的可能性、册岸大小和规模及可能出现的其他不良地质现象。 (2)对水库回水范围内,因水流受阻而使流速变缓,导致大量 泥沙下沉而淤积。水库淤积对水库蓄水、水库的抗洪能力是不利 的,但对库岸起到了保护作用,特别是含沙量大的河流,淤积的速 度很快,进行库岸稳定性分析时,要充分考虑水库淤积的有利因 素,避免造成不必要的浪费。 (3)水库蓄水后,地下水位相应雍升,破坏了既有的水文地质 环境,有可能使地基承载力降低,并在铁路运营后易造成路堑和低 路堤的翻浆冒泥现象。黄土地区,进行铁路勘测设计时,要注意地 下水雍升对库岸稳定和铁路地基的影响。 16.5.7防护建筑物顶面高程为按铁路设计的洪水频率计算的设计 水位加波浪侵袭高加雍水高度加安全值0.5m,由于大型水库的安全 性比铁路的影响更大,铁路设计洪水频率往往低于水库设计洪水频 率,当铁路设计水位低于水库正常高水位时,为确保路基稳定、安全 要采用水库正常高水位作为设计水位。底面高程为水库设计低水位 减波浪影响深度(可采用2~2.5倍低水位时的波浪高)。当有封冰和 流冰时,此下限要低于冰盖层的下缘。波浪影响深度,根据官厅水库 实测资料及有关其他参考资料,约为波浪高的2~2.5倍。 水库地区浸水路堤,一般要在防护建筑物顶面设置宽度不小 于2m的平台,这是考虑了水库地区浸水路堤一且损坏,修复困 难,影响面广等情况,有了2m宽的平台,就可以增强其稳定性,便 于维修工作,加之浸水路堤的沉降量难以事先准确确定,运营期间 若路堤沉降较大,需要进行路堤的加高加宽时,可由平台开始向上 帮宽路基,而不影响原有防护建筑物。 库区路堤浸水部位的坡面,一一般以防止波浪侵袭破坏作用为主 而水库上游地段,因库水下泄后流速增大,尚需考虑水流的冲刷作用 在防护范围内要设置较强的防护建筑物,用以抵抗波浪的侵 袭作用。防护类型宜用柔性结构,以适应库区浸水路堤沉降量大 而快的特点。据对多数已成水库的调香,浸水路堤和土坝迎水坡

面皆采用干砌片石或各种类型的混凝土块板铺砌而成。 筑物与土体之间要做好反滤层,防止土粒流失。

16.5.8水库蓄水后,库岸地层物理力学性质的变化及波浪等对 水库边岸的冲刷、磨蚀,库岸将产生滑动、珊塌等变形现象,当建筑 物距水库较近时,库岸变形将影响建筑物的稳定。 库岸距线路较远、最终库岸稳定时间较长、防护工程量较大 时,可考虑预测期限、珊岸规模,采取分期分批防护措施。近期措 施仅考虑急需的防护设施,远期的加固防护措施要保证在各种因 素变化过程中不降低路基的安全性。对预测淤积严重地段,可采 用简易防护或不设防护。 水库岸的快慢,根据库岸土质及其所在位置的不同而异 列如受主导风向作用的库岸,班势比背风向的重;浸水深的库岸, 势比浸水浅的重;高陡的库岸,势比低缓的重,具体要根据线 路位置离开库岸远近的不同及上述不同因素综合考虑,区别缓急, 分期投资。对珊势较重,近期将威胁路基安全的地段,在新建时要 做好库岸的防护工程。 水库蓄水后,流速减小,从水库上游及支沟携带下的砂土将在 水库中逐渐沉积。对水库路基有影响的是水库岸边淤积,而其沉 积,一般最易发生在水库上游老河床及漫滩、支沟沟口,河湾凸出 一侧或突出岸嘴的下游。在这些淤积迅速的地段,防护建筑物开 始能发挥其应有的作用,但淤积后防护建筑将被掩理而失去作用: 使用时间较短。可尽量采用轻型的临时措施,以节省投资。 水库岸的防护高度与水库路基的防护高度有所不同。由于 水库珊岸主要是由常水位时的波浪力对库岸的冲刷、磨蚀作用而 产生的,故采用水库正常高水位作为控制防护建筑物的顶面高程: 一般取水库正常高水位加波浪侵袭高加0.5m安全高来做为水库 册岸的防护顶面高程,但根据设防意图,亦可采用水库正常高水位 或低于该水位。 水库珊岸的防护类型要根据地形、地质条件、波浪、冰荷、流速 等情况确定,通常采用干砌片石护坡、挡土墙、堆石(抛石、片石

表C.0.3一1红层上游沟底风沙流密底

35m/s~40m/s风速范围内的风沙流密度

明表C.0.32红层下游沟底风沙流密度

主:p22.5~p27.5~p32.5~p37.5分别对应的是20m/s~25m/s、25m/s~30m/s、30m/s~ 35m/s、35m/s40m/s风速范围内的风沙流密度

说明表C.0.33红柳观测站风沙流密度计算值

DB36T 1217-2019 休闲农庄(园)建设规范生:p22.5、p27.5、p32.5、p37.5分别对应的是20m/s~25m/s、25m/s~30m/s、30m/s~ 35m/s、35m/s~40m/s风速范围内的风沙流密度

说明表C.0.3一4十三间房观测站风沙流密度计算值

注:p22.5vp27.5~p32.5~37.5~P42.5分别对应的是20m/s~25m/s、25m/s~30m/s、30m/s~ 35m/s.35m/s~40m/s、40m/s~45m/s风速范围内的风沙流密度

0.35猛进东观测站风沙流密度计算值

注:p23~p29、35、P41分别对应的是20m/s~26m/s、26m/s~32m/s、32m/s~ 38m/s、38m/s44m/s风速范围内的风沙流密度

0.3一6托克逊东观测站风沙流密度

注:p23、p29、p35p41分别对应的是20m/s~26m/s、26m/s~32m/s、32m/s~ 38m/s.38m/s~44m/s风速范围内的风沙流密度

TB/T 3567-2021 铁路车辆轴承塑料保持架.37铁泉东观测站风沙流密度计算

注:p21、p23、p25、p27分别对应的是20m/s~22m/s、22m/s~24m/s、24m/s~ 26m/s、26m/s~28m/s风速范围内的风沙流密度

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