有轨电车整体道床路基病害与失效模式分析

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1、38道路交通城市道桥与防洪2015年5月第5期有轨电车整体道床路基病害与失效模式分析杜先照杜浩(1．武汉地铁集团有限公司，湖北武汉4300302．同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海市201804)摘要：对有轨电车整体道床一路基的病害类型及其成因进行了归纳分析，并从土质条件、路基含水率、物理力学条件等角度对路基病害的影响因素进行了研究；在对整体道床失效模式分析的基础上，提出了疲劳荷载作用下支承板底的容许弯拉应力建议值。关键词：轨道交通；整体道床；路基；病害；失效模式中图分类号：U482．1文献标志码：A文章编号：1009—7716(2015)05—0038—05交通中将路基结构分

2、为基层与路基本体两部分，1整体道床路基典型病害基层分为上基层与下基层，在高速铁路中将道床路基病害对线路运营状态与行车安全均构成板(支承板)底以下3．0m范围视为基床部分，道床影响，因此客观评价和描述路基病害，并对路基病板(支承板)下0．7rn范围视为上基床，基床即可视害进行分级，研究路基病害与整体道床性能之间为高速铁路的路基工作区。的关系是十分必要的。目前，轨道交通中采用整体对轨道正常运营构成影响的病害也基本发生道床的主要有高速铁路与地铁线路两类，这两类在基床中，因此基床病害应是路基病害的研究重在轨道交通中的典型路基病害及其对整体道床所点。依据既有工程经验，路基病害可分为四大类，构成的

3、有害影响，对采用整体道床的有轨电车路即：翻浆冒泥、路基下沉、路基外挤、路基冻害。其基设计具有一定借鉴价值。图1所示为某轨道交中，翻浆冒泥是最为常见的路基病害，尤其在有砟通整体道床路基结构示意。轨道中，无砟轨道中若排水处治不良同样易出现翻浆冒泥现象。厂尸。产承鼢麟纛一，乙·●———■■●矗矗圈暖■瞳囱2与路基性能有关的整体道床典型病害道床板整体道床结构直接铺设于路基之上，通常为支承板板与板之间不传力的自由板，并承受列车动载的基床反复作用，荷载作用下板底呈现拉应力。整体道床路基土刚度大，对路基变形适应能力差，路基的永久变形会引起道床板附加应力。整体道床病害指在列车图1某轨道交通整体道床路基

4、结构示意图动载(疲劳荷载)的作用下，整体道床板出现开裂、整体道床路基指支承整体道床结构的换填掉块、整体下沉、混凝土松动等问题，导致轨道结层、处治土层及原状土层，在高速铁路中整体道床构几何线形发生改变，列车无法正常运营。整体i酋板下还会设置15cm左右的沥青或水泥混凝土床病害主要有以下4种类型。层。该结构层通常也视为路基结构的一部分。轨道(1)下沉变形在列车重复荷载作用下，道床板整体或局静收稿日期：2o15—03—15作者简介：杜先照(1977一)，男，湖北洪湖人，硕士，工程师，主要出现下沉。当一块道床板整体下沉时，会与相邻遭从事地铁施工管理工作。床板形成高度差，继而引起轨道不平顺或轨道

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13、七’’’’七’七电’’’七々’奇对此，本文建议对一般填方路基设置两层土(1)路基加宽后的沉降随着路堤填土高度的工格栅，既可以减小不均匀沉降，又可以防止由于增加而增加；不均匀沉降引起的纵向裂缝。(2)路基加宽后的沉降随着加宽宽度的增加而增加；4结论(3)土工格栅的设置在路基底部第一层台l{fi通过本文的计算分析可以得出以下结论：的效果最好。2015年5月第5期城市道桥与防洪道路交通39加应力；当道床板局部下沉时，可导致道床板倾效支承作用。道床板开裂与路基有关的

14、一部分原斜，改变轨道结构的几何线形。路基永久变形是引因是路基模量低，不能为道床板提供足够刚度，列起道床板下沉变形的主要原因，路基塑性累积变车荷载作用下道床板出现过大弯拉变形；另一部形、路基震陷、路基翻浆冒泥、填料不良、地基不良分原因是路基出现永久变形，对道床板构成附加等均引起路基永久变形，特别是基床性能对路基应力。永久变形具有至关重要的影响。影响路基模量的因素主要包括以下几方面：提高路基抵抗塑性累积变形能力，有效控制路基填料性质、路基压实度、路基含水率。路基应路基含水率，减少大气降水渗入路基，是控制道床选择优质填料，满足设计压实度，有效控制路基含板下沉变形的主要方法。其中，路基塑性累积

15、变形水率。路基永久变形的原因与应对方法同引起路的影响因素众多，既有研究成果表明，提高路基压基沉降变形的路基永久变形相同，引起道床板开实度、降低路基含水率、选用级配良好填料是减少裂失效的路基永久变形是局部的。路基塑性累积变形的有效手段[1-3]。(4)道床板受路基腐蚀导致强度降低地下水与大气降水是影响路基性能，导致道路基对道床板的腐蚀来自路基中的自由水与床板下沉的重要因素，应合理设置止水、排水设路基土矿物两方面。这类病害可通过控制路基填施，尽量减