新建弥勒至蒙自铁路MMZQ-2标斜坡路基设计与病害整治措施文献综述

 2021-11-05 19:17:43

毕业论文课题相关文献综述

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文 献 综 述

本课题是对新建弥勒至蒙自铁路MMZQ-2标进行斜坡路基设计并提出病害整治措施,该课题设计是毕业实践的重要环节,主旨在于培养学生对于大学四年所学的线路设计等专业知识的综合运用能力,提高学生综合分析、解决实际问题的能力。

一、设计背景及原则

随着国家综合国力的增强,城市人口急剧增加,环境问题日益严峻,中国对于高速铁路的需求愈演愈烈。本线路将成为滇中城市群与滇东南地区城市群间城际客流运输的重要交通运输线,也将成为我国西南地区出境至越南及东盟国家的泛亚铁路东通道的组成部分。线路设计时,应符合政府主管部门批准的城市总体规划、城市轨道交通线网规划及近期建设规划,与城市综合交通规划相协调,以远景线网规划为根本,并预留续建工程的连接条件,考虑与其他交通系统间的衔接[1]。提高乘客出行效率的同时,也提升了公共交通服务水平,因此在线路设计时要坚持交通一体化概念,优化区域内交通资源配置,促进交通现代化和交通的可持续发展。

城市轨道交通工程项目建设应坚持以人为本,做到安全可靠、功能合理、经济适用、低耗高效、节约能源、保护环境和文物古迹;充分考虑地区特色,力争实现项目生命周期内价值的最大化,项目应树立网络化资源共享理念,提高自我发展和抗风险的能力。线路总体布局重点把握功能定位、接驳换乘和客流效益[2]。对于线路设计,叶霞飞[3]等人认为其基本任务是保证行车安全、平顺,并且使整个工程在技术上可行,经济上合理。

二、轨道交通线路几何设计

轨道交通线路几何设计需对后期轨道交通系统的建设、管理以及正常运行提供前提保障,在设计过程中要综合土地利用情况、轨道交通网以及环境保护等因素,设计方案应符合城市发展规划以及空间合理利用的需求[4]

城市轨道交通具有运量大、快捷、安全、准时的特点,在全国各大城市已广泛应用。在城市轨道交通项目中,线路是设计的龙头,其线路设计应根据规划线网、运营中的功能定位、客流特征等,依照相关技术标准和规范,进行多方案技术经济比选,通过平面、高程信息来确定线路位置,包括线路线位的起终点、线路走向、车站分布,完成线路的平面、纵断面设计[5]

线路平面设计是指在确定线路路由后,对线路平面进行设计。线路的平面设计要以相应的规范、标准为依据,在大的路由框架下结合具体基础资料、建筑结构等其他相关专业及地方各部门的意见进行详细的方案研究[6]。此阶段,要对线路的曲线半径、缓和曲线长度和夹直线长度、与周边建筑物的关系及施工方式方法等因素进行详细的技术经济比选,确定最佳方案。

线路的纵断面设计是在平面设计的基础上,考虑沿线控制点及线路纵坡节能等要求,确定线路在城市中的准确位置。主要内容包括:确定线路敷设方式和过渡段、分析沿线控制点、线路坡度设置、确定车站高程等[7]

三、斜坡路基设计

路基是轨道或者路面的基础,是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物。路基的主要作用是为轨道或者路面铺设及列车或行车运营提供必要条件,并承受轨道和机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载,同时将荷载向地基深处传递和扩散[8]。在进行路基设计时路基必须在纵断面上保证线路需要的高程,在平面上,路基和桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。

路基设计的主要内容包括路基本体工程、路基排水工程、路基支挡、路基防护和加固工程,以及由于修筑路基可能引起的改河、改沟等配套工程[9]

根据路基的横断面形式,路基可分为路堤式、路堑式、半路堤式、半路堑式、半路堤半路堑式和不填不挖路基式。本线路标段的路基断面形式主要是常见的路堑式。路基横断面设计包括路基本体设计和路基附属结构设计。刘建坤[10]等定义了路基本体是为了能按线路设计要求铺设轨道而构筑的部分,路基横断面设计主要对路基本体的各组成部分如路基面、路肩、填料、基床、边坡、路基基底等部分按照规范进行设计。路基附属结构是路基的组成部分,是为确保路基本体的稳固性而采用的必要的工程措施,包括排水结构和防护、加固结构两大类。

四、斜坡路基病害调查与整治

本设计设计标段为DK44 710-DK44 970,属于膨胀土地区挖方路段,膨胀土是一种吸水膨胀、失水收缩开裂的特种黏性土。其矿物成分以强亲水性矿物蒙脱石和伊利石为主。在自然条件下,多成硬塑或坚硬状态,裂隙较发育,常见光滑面和擦痕,裂缝随其后变化张开和闭合,并具有反复涨缩的特性[11]。其主要特征表现为胀缩性、裂隙性和超固结性,其性质决定了对工程会造成不良影响。膨胀土区的路基更易发生剥落、冲蚀、泥流、溜塌坍滑、滑坡、沉陷、纵裂、坍肩等病害。膨胀土地区挖方路段,由于路堑开挖,其上部和侧向荷载卸除以后,土体内部应力逐渐释放,孔隙水压力相应变小,再加上边坡开挖以后,增大了土体与大气的接触面,地表水很容易渗入,再被蒸发,形成反复胀缩作用,使土体强度衰减,从而造成边坡溜塌或滑坡等变形;即使施工期间及运营初期不发生变形破坏,经过几个雨季的反复作用,其土体强度大幅下降,仍会产生变形破坏。所以说对充分了解膨胀土的特性、工程地质条件、大气风化作用层深度及土体的结构性能,对膨胀土地区产生的病害进行调查和原因分析,才能得出满意的病害整治方案。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家标准.地铁设计规范(GB 50157-2013) [S].北京:中国建筑工业出版社.2013

[2] 中华人民共和国建设部.城市轨道交通工程项目建设标准(建标104-2008).北京:中国计划出版社.2003

[3] 叶霞飞、顾保南.轨道交通线路设计,同济大学出版社,2010

[4] 顾保南、叶霞飞.城市轨道交通工程,华中科技大学出版社,2007

[5] 易思蓉,铁路选线设计(第三版),成都:西南交通大学出版社,2009

[6] 王铁,城市轨道交通工程线路设计,中国铁道出版社,2019

[7] TB10082-2005,铁路轨道设计规范,中华人民共和国铁道部,2005

[8] 卢春房,路基工程,中国铁道出版社,2015

[9] 李东侠,路基工程,北京理工大学出版社,2012

[10] 刘建坤等,路基工程,中国建筑工业出版社

[11] 范俊杰,现代铁路轨道,北京:中国铁道出版社,2001

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