水的危害例如對(duì)土體的浸濕飽和沖蝕作用是路基病害發(fā)生的重要原

路基排水

水的危害，例如對(duì)土體的浸濕、飽和、沖蝕作用，是路基病害發(fā)生的重要原因之一。路基范圍內(nèi)排水處理的好壞對(duì)路基的整體穩(wěn)定和防止基床病害影響甚大。

一、地面水的排除鐵路線路兩側(cè)必須設(shè)置側(cè)溝，使線路上的降水能順利排走，同時(shí)阻止路基范圍外的地面水流入路基。在路塹坡頂應(yīng)設(shè)置天溝，如圖1－11，以截?cái)嗌狡碌孛嫠魅肼穳q。在匯水面積大或地形特殊地段，常需設(shè)置多道截水溝排除山坡地面水。圖1-11路基排水

塹頂有棄土堆時(shí)天溝布置示意圖

一、地面水的排除設(shè)計(jì)地面排水設(shè)施時(shí)，橫向排水坡度一般不宜小于4％（例如，路拱的高度就是按此橫坡確定的），以便迅速排走降水?？v坡不宜小于2‰，但不宜大于8‰以免溝底被沖刷。需按流量設(shè)計(jì)的側(cè)溝、天溝、排水溝，其橫斷面應(yīng)按洪水頻率為1／25的流量進(jìn)行計(jì)算。溝頂應(yīng)高出水位0.2m。不需計(jì)算流量的排水溝，底寬一般為0.4m，深度為0.6m。流速較大可能引起沖刷或滲漏的排水溝，應(yīng)予鋪砌或采取其它加固措施。路基排水

一、地面水的排除若流水縱坡過(guò)大，可采用緩流井以緩和流速避免沖刷。在地形陡峻地段，天溝或截水溝的溝頂和溝谷的高差太大時(shí)，可用跌水或急流槽連接。在不得已情形下，需自天溝向側(cè)溝排水時(shí)，采用路塹邊坡吊溝（急流槽的一種形式）。路基排水

二、地下水的排除地下水豐富地區(qū)的路塹，應(yīng)根據(jù)地下水或含水層埋藏的深淺和地層的滲透性質(zhì)，在路塹范圍內(nèi)或范圍外設(shè)置明溝、暗溝、滲水隧洞或其它排水設(shè)施將地下水欄截排走，使其不流入路基范圍，或降低地下水位以保證路基基床的穩(wěn)定性。圖1－12為邊坡滲溝簡(jiǎn)圖，用于疏干潮濕的邊坡和上層滯水，也常用于加固潮濕的容易發(fā)生溜坍的土質(zhì)路堤邊坡。路基排水

圖1-12邊坡滲溝參考圖

二、地下水的排除圖1－13為支撐滲溝圖，用于排除可能滑動(dòng)面附近的地下水和疏干潮濕土體，并起支撐不穩(wěn)定土體或山坡的作用。支撐滲溝與邊滲溝的結(jié)構(gòu)有些類似，但支撐滲溝的斷面尺寸大，滲溝基底必須埋置在滑動(dòng)面以下的穩(wěn)定層內(nèi)。各種地面和地下排水設(shè)施的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)方法可參閱路基工程設(shè)計(jì)技術(shù)手冊(cè)。路基排水

圖1-13支撐滲溝參考圖

地基系數(shù)K30表示土體表面在平面壓力作用下產(chǎn)生的可壓縮性的大小。它是用直徑為300mm的剛性承載板進(jìn)行靜壓平板載荷試驗(yàn)，取第一次加載測(cè)得的應(yīng)力—位移（σ-s）曲線上s為1.25mm所對(duì)應(yīng)的荷載σs

K30=σs／1.25

MPa/m

我國(guó)鐵路系統(tǒng)自1985年大秦線施工引入K30平板載荷試驗(yàn)以來(lái)，在鐵路建設(shè)中已經(jīng)逐步推廣應(yīng)用。從二十多年K30在我國(guó)鐵路系統(tǒng)應(yīng)用的情況來(lái)看，無(wú)論是儀器設(shè)備、試驗(yàn)方法,還是設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均已比較成熟。

K30平板載荷試驗(yàn)作為一種強(qiáng)度及變形指標(biāo)，能夠直觀地表征路基剛度和承載能力。K30平板載荷試驗(yàn)的適用條件和要求1、K30平板載荷試驗(yàn)適用于粒徑不大于載荷板直徑1/4的各類土和土石混合填料。2、K30平板載荷試驗(yàn)的測(cè)試有效深度范圍為400～500mm。3、對(duì)于水分揮發(fā)快的均粒砂，表面結(jié)硬殼、軟化、或因其他原因表層擾動(dòng)的土，平板載荷試驗(yàn)應(yīng)置于擾動(dòng)帶以下進(jìn)行。4、對(duì)于粗、細(xì)粒均質(zhì)土，宜在壓實(shí)后2～4h內(nèi)進(jìn)行。5、測(cè)試面必須是平整無(wú)坑洞的地面。6、雨天或風(fēng)力大于6級(jí)的天氣，不得進(jìn)行試驗(yàn)。荷載板

加載裝置

(反力裝置

)手動(dòng)油泵

液壓千斤頂

測(cè)橋和測(cè)表

試驗(yàn)操作步驟1、場(chǎng)地測(cè)試面應(yīng)進(jìn)行平整，并使用毛刷掃去松土。當(dāng)處于斜坡上時(shí)，應(yīng)將荷載板支撐面做成水平面。2、安置平板載荷儀：

1)將荷載板放置于測(cè)試地面上，應(yīng)使荷載板與地面良好接觸，必要時(shí)可鋪設(shè)一薄層干燥砂（2～3mm）或石膏膩?zhàn)?。?dāng)用石膏膩?zhàn)幼鰤|層時(shí)，應(yīng)在荷載板底面上抹一層油膜，然后將荷載板安放在石膏層上，左右轉(zhuǎn)動(dòng)荷載板并輕輕擊打頂面，使其與地面完全接觸，與此同時(shí)可借助荷載板上水準(zhǔn)泡或水準(zhǔn)儀調(diào)整水平。2)將反力裝置承載部分安置于荷載板上方，并加以制動(dòng)。反力裝置的支撐點(diǎn)必須距荷載板外側(cè)邊緣1m以外。3、加載試驗(yàn)：

1)為穩(wěn)固荷載板,預(yù)先加0.01MPa荷載，約30秒鐘，待穩(wěn)定后卸除荷載，將百分表讀數(shù)調(diào)至零或讀取百分表讀數(shù)作為下沉量的起始讀數(shù)。2)以0.04MPa的增量,逐級(jí)加載。每增加一級(jí)荷載，應(yīng)在下沉量穩(wěn)定后，讀取荷載強(qiáng)和下沉量讀數(shù)。3)當(dāng)總下沉量超過(guò)規(guī)定的基準(zhǔn)值（1.25mm），或者荷載強(qiáng)度超過(guò)估計(jì)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際最大接觸壓力，或者達(dá)到地基的屈服點(diǎn)，試驗(yàn)即可終止。試驗(yàn)操作步驟3)將千斤頂放置于反力裝置下面的荷載板上，可利用加長(zhǎng)桿和通過(guò)調(diào)節(jié)絲桿，使千斤頂頂端球鉸座緊貼在反力裝置承載部位上，組裝時(shí)應(yīng)保持千斤頂垂直不出現(xiàn)傾斜。4)安置測(cè)橋，測(cè)橋支撐座應(yīng)設(shè)置在距離荷載板外側(cè)邊緣及反力裝置支承點(diǎn)1m以外。測(cè)表的安放必須相互對(duì)稱，并且應(yīng)與荷載板中心保持等距離。試驗(yàn)結(jié)果計(jì)算及制圖荷載強(qiáng)度σ—下沉量S關(guān)系曲線

從荷載強(qiáng)度與下沉量關(guān)系曲線得出下沉量基準(zhǔn)值時(shí)的荷載強(qiáng)度，并按下式計(jì)算出地基系數(shù)：K30=σs/ss

式中：K30

—由直徑30cm的荷載板測(cè)得的地基系數(shù)（MPa/m），計(jì)算取整數(shù)。σs--σ-S曲線中ss=1.25

10-3m相對(duì)應(yīng)的荷載強(qiáng)度(MPa)。Ss—下沉量基準(zhǔn)值（=1.2510-3m）。動(dòng)態(tài)變形模量Evd基本原理承載板落錘阻尼裝置傳感器路基面利用落錘從一定高度自由下落在阻尼裝置上，產(chǎn)生的瞬間沖擊荷載，通過(guò)阻尼裝置及傳力系統(tǒng)傳遞給直徑300mm的承載板，在承載板下面（即測(cè)試面）產(chǎn)生的動(dòng)應(yīng)力，使承載板發(fā)生沉陷s—即承載板振動(dòng)的振幅，由沉陷測(cè)定儀采集記錄下來(lái)。沉陷值s越大，則被測(cè)點(diǎn)的承載力越??；反之，越大。Evd

動(dòng)態(tài)變形模量測(cè)試儀

用途：監(jiān)控檢測(cè)土體承載力指標(biāo)——?jiǎng)討B(tài)變形模量Evd

適用范圍：鐵路、公路、機(jī)場(chǎng)、城市交通、港口碼頭、工業(yè)與民用建筑的地基施工質(zhì)量監(jiān)控測(cè)試。動(dòng)態(tài)變形模量Evd公式動(dòng)態(tài)變形模量Evd（英文：dynamicmodulusofdeformation）是指土體在一定大小的豎向沖擊力Fs和沖擊時(shí)間ts作用下抵抗變形能力的參數(shù)。它由平板壓力公式Evd=1.5×r×σ/s計(jì)算得出，其中：Evd——?jiǎng)討B(tài)變形模量（MPa）；r——圓形剛性荷載板的半徑（mm）；

σ——荷載板下的最大沖擊動(dòng)應(yīng)力，它是通過(guò)在剛性基礎(chǔ)上，由最大沖擊力Fs=7.07KN且沖擊時(shí)間ts=18ms時(shí)標(biāo)定得到的，即σ=0.1MPa

s——實(shí)測(cè)荷載板下沉幅值（mm）；

1.5——荷載板形狀影響系數(shù)。實(shí)測(cè)結(jié)果采用公式Evd=22.5/s

計(jì)算。壓實(shí)度

壓實(shí)度是路基施工中控制工程質(zhì)量的重要指標(biāo)。是指路基經(jīng)壓實(shí)實(shí)際達(dá)到的干密度與土的最大干密度的比值。

壓實(shí)度的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法主要有灌砂法、環(huán)刀法、核子密度儀法等。下面重點(diǎn)介紹灌砂法。

灌砂法測(cè)壓實(shí)度所用的檢測(cè)工具有灌砂筒、基板、挖洞及從洞中取料的合適工具、標(biāo)準(zhǔn)砂、天平、臺(tái)秤、盛砂容器、含水量檢測(cè)工具等。灌砂法的檢測(cè)步驟首先要在試驗(yàn)地點(diǎn)選一塊平坦表面，其面積不得小于基板面積，并將其清掃干凈。將基板放在此平坦表面上，沿基板中孔鑿洞，洞的直徑100mm，在鑿洞過(guò)程中應(yīng)注意不使鑿出的試樣丟失，并隨時(shí)將鑿松的材料取出，放在已知質(zhì)量的塑料袋內(nèi)，密封。試洞的深度應(yīng)等于碾壓層厚度。鑿洞畢，稱此袋中全部試樣質(zhì)量，準(zhǔn)確至1克。減去已知塑料袋的質(zhì)量后即為試樣的總質(zhì)量。

然后從挖出的全部試樣中取有代表性的樣品，放入鋁盒，用酒精燃燒法測(cè)其含水量。

最后將灌砂筒直接安放在挖好的試洞上，這時(shí)灌砂筒內(nèi)應(yīng)放滿砂，使灌砂筒的下口對(duì)準(zhǔn)試洞。打開(kāi)灌砂筒開(kāi)關(guān)，讓砂流入試洞內(nèi)。直到灌砂筒內(nèi)的砂不再下流時(shí)，關(guān)閉開(kāi)關(guān)，取走灌砂筒，稱量筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量，準(zhǔn)確至1克。灌沙法的檢測(cè)步驟試洞內(nèi)砂的質(zhì)量=砂至滿筒時(shí)的質(zhì)量-灌砂完成后筒內(nèi)剩余砂的質(zhì)量-錐體的質(zhì)量。挖出土的總質(zhì)量除以試洞內(nèi)砂的質(zhì)量再乘以標(biāo)準(zhǔn)砂的密度