路基锚杆框架梁铁路工程论文

摘要：成昆铁路扩能工程D1K339+275.756～D1K339+359.625段路基受线位控制需经过陡坡山体，土层厚，边坡高。在进行整体、局部稳定分析的基础上，比较不同类型锚索的工作特点，选取适合本工点的锚索类型，即采用压力分散型锚索对边坡进行加固，并对锚索施工提出具体要求。下面小编整理了一些《路基锚杆框架梁铁路工程论文(精选3篇)》相关资料，欢迎阅读！

路基锚杆框架梁铁路工程论文 篇1：

探究铁路路基病害的成因与整治措施

摘 要：随着经济的发展，我国铁路交通发展迅速，为人们出行提供了极大的便利，但是铁路路基经常会发生病害而影响交通的质量。基于此，本文从铁路路基的类型入手，分析不同类型路基病害的成因，并提出针对性的解决措施，旨在有效的整治铁路路基的病害，保障铁路交通的顺利性与安全性。

关键词：铁路路基；路基滑坡；翻浆冒泥；路基崩塌

在铁路工程中，路基是基础性的工作内容，但是具有决定性的作用。在建设铁路工程时，保障路基的质量，不仅能够提高工程整体的质量，还能够获得更多经济效益与社会效益。如果路基发生病害且没有得到及时的处理，就会影响铁路的质量，威胁行车的安全，所以相关部门应该予以重视，采用恰当的方式进行治理，促进我国铁路行业的发展。

一、铁路路基病害的成因

（一）路基滑坡病害出成因

由于路基机床的周边受到雨水的侵蚀、冲刷，就会直接降低机床自身的强度。另外，如果在建设过程中填筑的厚度没有达到具体的规定，也会发生路基下沉的现象，当其下沉至一定的程度便会发生滑坡现象。

（二）路基冲刷病害成因

就路基而言，边坡冲刷分为边坡冲沟、边坡淘刷两种，主要就是指高大的岸坡、路堤边坡、土质路堑等或者已经被风化的岩石，由于雨水、地面水等水流的冲刷而引发的路基病害。

（三）路基翻浆冒泥病害成因

在铁路路基病害中，翻浆冒泥是常见的病害类型之一，且发生的概率最高，主要原因就是受当地土质的影响。在南方沿海的城市中，由于降水量丰富且土质不佳的因素，就会导致铁路路基发生翻浆冒泥的现象。另外，翻浆冒泥病害在黏土地区的发生率也相对较高，严重影响铁路的运行质量。

（四）路基陷穴病害成因

路基陷穴病害是指铁路附近或者下面存在一定的数量的洞穴，严重影响路基的质量与稳定性。如果铁路附近的洞穴发生坍塌，就会直接导致路基的道床、基床发生的沉落的现象，使得铁路轨道出现悬空的现象，甚至发生列车运行中断、颠覆等严重的问题[1]。

二、整治铁路路基病害的措施

（一）整治路基滑坡病害的措施

为了能够保障路基的质量，避免发生路基滑坡的现象，其整治措施可以分为两部分：其一，对可能发生滑坡的区段，应该及时采取预防的措施，避免发生滑坡病害。具体来说，加强沿线的巡查方式，一旦发生安全隐患要技术处理，并将彻底根治与分期整治的方式相互结合，从根本上避免新生路段发生滑坡病害。其二，对于已经发生路基滑坡的路段，应该对其进行彻底的整治，杜绝再次发生滑坡现象，因此应该做好以下工作内容：（1）完善路基区域中的排水系统，保障雨水、地下水能够顺利排出；（2）为了提高路基整治的合理性，可以通过抗滑挡墙、抗滑桩、锚杆挡墙、抗滑明洞等方式对路基进行支挡，避免发生滑坡现象。

（二）整治路基冲刷病害的措施

据了解，铁路路基发生冲刷病害的区域主要集中再河流岸边、河滩边等水资源丰富的区段，由于长时间的冲刷导致路基成“空心”状态，进而造成路基病害影响列车运行的安全性。在实际工作中，整治铁路路基冲刷病害的主要方式为：（1）重视路基的观察、测量与监视工作，针对已发生冲刷病害的区域需要重点分析水流的变化、性质等，深入分析水流会路基的冲刷影响。（2）依据分析得出的结果，确定已发生冲刷病害的区域，进而制定针对性强、操作性强的整治方式与方案，配和施工现场做好勘查、调查的工作，并整治的方案与措施落实在具体的路基施工与整治中，进而避免发生冲刷病害而影响列车的行使状态。

（三）整治路基翻浆冒泥病害的措施

针对路基翻浆冒泥病害整治，可以从以下几方面入手。第一，在建设铁路路基的过程中，应该重视排水系统的设置工作，恰当调节路基周围的水体温度，避免水分发生冻结而影响路基的施工质量。依据目前的施工技术与工作经验来说，应该在路基施工中合理的设置隔离层以及隔温层，保障排水的通畅性。在施工条件与允许的前提下，为了能够保障路基的排水问题，可以采用采高路基高度的方式来解决。第二，翻浆冒泥病害与水分的凝结具有密切的关系，因此可以使将水砂作为垫层铺在路基的上方，以便妥善处理路基表面的聚集的水分。第三，合理改善铁路中的土基，并且强化路面的施工，具体来说：依据当前铁路路基的实际需求，更换路基中的土并進行加固，或者使用煤渣来改善当前土基的质量。另外，为了能够提高翻浆冒泥病害的整治效果，可以将上述三种方式结合起来，在保障隔离性、经济性的前提下，保障的铁路路基的稳定性。

（四）整治路基陷穴病害的措施

为了整治铁路路基中的陷穴病害，应该对洞穴影响的范围进行预估，采用现场调查的方式掌握洞穴的数量、大小以及发展趋势，进而采取相应的整治措施。结合当前的工作水平以及经验，针对已经发生的陷穴病害，可以采用以下整治措施：首先，发生病害以后，评估洞穴的位置、危害，可以通过开挖与回填方式解决铁路下方的洞穴；其次，针对不能使用回填方式的洞穴，则需要使用砂浆、泥浆等进行灌注，或者使用钻孔灌砂的手段弥补路基附近的缺陷；最后，如果在路基的附近存在规模较大的洞穴，其实际的危害程度较为严重，应该重视路基的排水工作，在此基础上采用框架梁跨越、地基梁跨越的方式来强化陷穴病害的整治效果，为我国的铁路交通提供良好的保障[2]。

三、结语

综上所述，在铁路路基的施工中，经常会发生的病害现象，严重影响着铁路交通的质量，因此相关部门要加以重视。以此为基础，铁路路基中的滑坡病害、冲刷病害、翻浆冒泥病害、陷穴病害等得到了妥善的处理，提高输了列车运行的稳定性。所以，为了改善铁路路基施工的质量，可以文中的病害整治措施应用在具体工作中。

参考文献：

[1]王磊.地质雷达快速检测铁路路基病害的应用研究[D].中国地质大学（北京），2015.

[2]侯哲哲.有砟铁路路基病害的雷达图像识别方法研究[D].北京交通大学，2016.

作者简介：李盛国（1980-），男，汉族，辽宁西丰人，本科，工程师，研究方向：铁路路桥设备养护维修。

作者：李盛国

路基锚杆框架梁铁路工程论文 篇2：

压力分散型锚索在成昆铁路扩能工程土质路堑高边坡中 的应用

摘 要：成昆铁路扩能工程D1K339+275.756～D1K339+359.625段路基受线位控制需经过陡坡山体，土层厚，边坡高。在进行整体、局部稳定分析的基础上，比较不同类型锚索的工作特点，选取适合本工点的锚索类型，即采用压力分散型锚索对边坡进行加固，并对锚索施工提出具体要求。同时对边坡变形进行自动化监测以确保施工和运营期安全，对其他类似工点具有借鉴意义。

关键词：成昆铁路扩能工程 土质路堑高边坡 压力分散型锚索

西南地区地形、地质条件复杂，铁路项目在勘察设计过程中通过方案比选、线路优化避免了大量的路堑高边坡工点，但是路堑高边坡工点仍然不可避免。据统计，云桂铁路路堑高边坡工点共155处，总长22.7km；贵广线路堑高边坡工点共99处，总长12.4km；长昆线玉屏至昆明段路堑高边坡工点共232处，总长34.2km；成昆铁路扩能工程峨米段高边坡路堑工点共16处，总长3.5km。因此，路堑高边坡工点防护设计在西南地区铁路设计中尤为重要。

1 工点概况

D1K339+275.756～D1K339+359.625段路基位于北河村双线特大桥与东河村双线特大桥之间，地形左高右低，地面横坡陡，地表上覆粉土、粗圆（角）砾土、卵（碎）石土、漂（块）石土，下伏基岩为砂岩、泥岩、页岩夹煤线。钻孔揭示基岩最深位置位于地面以下约50m，覆盖土层厚度大。

本段取水样化验，根据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB 10005-2010），对混凝土无侵蚀性。地震动峰值加速度为0.2g，地震动反应谱特征周期为0.45s。

本段线路中心最大挖深约5m，因地面横坡陡，左侧坡脚设路堑桩板墙收坡，最大墙高为8m；左侧边坡坡率为1∶1.25、1∶1.5，共4级边坡，最大高度约43m。

2 边坡稳定性分析

根据不同工况，对边坡整体稳定、局部稳定进行了稳定分析，结果如下：（1）无震工况桩顶以上边坡整体稳定安全系数1.19，一、二级边坡局部稳定安全系数1.15，三、四级边坡局部稳定安全系数1.22；有震工况桩顶以上边坡整体稳定安全系数1.07，一、二级边坡局部稳定安全系数1.05，三、四级边坡局部稳定安全系数1.10。

根据规范要求，土质路堑边坡高度大于20m时，最小稳定安全系数为1.15～1.25[1]；本工点属于修复困难的陡坡、深挖路基，有震工况稳定安全系数不应小于1.15[2]。由边坡稳定分析结果可知，边坡稳定性不满足规范要求。根据稳定分析，最不利潜在滑动面与坡面垂直距离最大约13m。

3 边坡加固措施

由于边坡稳定性不满足规范要求，边坡最不利潜在滑动面埋深较大，单独采用普通锚杆难以达到加固效果，经综合研究后确定边坡采用锚索、锚杆框架梁组合加固方案。

（1）锚索类型选择。

大量的试验研究和实测结果证实，传统的拉力集中型或压力集中型锚杆受力时，其锚固长度上粘结应力分布是很不均匀，当采用长锚固段时，粘结应力分布长度是有限的，粘结效应会呈现渐进性破坏现象。

压力分散型锚索工作时锚固体承受轴向压力，每个单元承受的最大压力为锚索设计力的1/n（n为锚固体单元数）。因此压力分散型锚索内锚固段浆体的受力效果好[3]。压力分散型锚索锚固浆体与岩土体界面的剪力值较拉力集中型锚索小，而且剪力峰值与剪力均值相差很小，能够沿内锚固段长度内均匀分布，可以充分发挥整个锚固浆体材料的抗剪作用[4]。

压力分散型锚索适用条件及工作特性如下：锚固地层为软岩、士层或腐蚀性较高的地层；锚杆极限抗拔承载力可随锚固段长度增大成比例增加；单位长度锚固段承载力高，且蠕变量小；良好的防腐性能；锚杆长度可达50m或更大[5]。

综合比较后，边坡采用压力分散型锚索加固。

（2）锚索自由段长度。

锚索总长度由锚固段长度、自由段长度及张拉段长度组成。锚索自由段长度受稳定地层界面控制，在设计中应考虑自由段伸入滑动面或潜在滑动面的长度不应小于1m，自由段长度不应小于3～5m[5]。根据规范要求、最不利潜在滑动面的位置、锚索与水平面的夹角，确定自由段长度为19m。

（3）锚索拉力设计。

左侧第一、四级边坡采用锚杆加固，第二、三级边坡采用锚索加固时，为满足稳定安全系数不小于规范要求，锚索拉力设计值采用350kN。

（4）锚索锚固段长度。

锚固体的承载能力应通过锚固体与锚孔壁的抗剪强度、钢绞线柬与水泥砂浆的粘结强度以及钢绞线强度三部分控制，設计应取其小值。 锚固体抗拉拔安全系数不应小于2.5[5]。根据以上规范要求、锚索拉力设计值、锚孔壁与注浆体之间粘结强度、钢绞线与水泥砂浆之间的粘结强度等，反算锚索锚固段长度为12m。

（5）锚索差异张拉。

压力分散型锚索分为两个锚固单元，每个锚固单元长6m。由于两个锚固单元的锚索长度不一致，锚索采用差异补偿张拉后整体张拉工艺。该工艺考虑压力分散型锚索各锚固单元钢绞线自由长度不一致，从而张拉伸长值不一致的特点，锚固单元从孔底向孔口分别进行差异补偿张拉，确保整体张拉时各钢绞线伸长值一致，各锚固单元同时受力[6]。经计算得补偿张拉值P1=35.69kN。

（5）边坡加固措施。

DK339+275.756～D1K339+359.625左侧一、四级边坡采用锚杆框架梁防护，框架梁节点间距3.0m，锚杆单根长度为12m，与水平面成25°施作。

左侧第二、三级边坡采用锚索框架梁防护，框架梁节点间距4m，锚索采用压力分散型，与水平面下倾角25°，锚索沿坡面间隔4.0m布置。锚索均采用一孔四束Φ15.2mm高强度、低松弛全长无粘结钢绞线制作，其抗拉强度不得低于1860MPa。每孔锚索设计锚固段长12m，分为两个单元。

4 边坡变形自动化监测

在D1K339+276、D1K339+330左侧桩板墙顶平台中部、堑顶外2m处，在D1K339+300左侧桩板墙顶平台中部、第二级边坡平台中部、堑顶外2m处，在DK339+359左侧堑顶外2m处，分别设1个位移自动化监测点，自动化监测孔深伸入潜在滑动面以下3m。

5 锚索施工注意事项

（1）每一分层开挖完毕后，立即施工坡面锚索：定位、造孔、錨索安装、灌浆。钻孔必须干钻，严禁采用水钻，当有坍孔、缩孔现象时应采用套管跟进钻进技术，使钻孔完整不坍。

（2）锚索注浆体及框架梁垫板砼抗压强度值满足设计要求后，进行锚索张拉。每孔锚索张拉时首先进行差异荷载补偿张拉，即先对锚索最长的第一单元张拉至P1，然后对两个单元进行整体张拉。

（3）锚索施工前应选择与锚索锚固段地层相同、环境类似的地段进行极限拉拔试验（破坏性试验），严禁在实际锚固工程部位进行该项试验。锚索材料、参数和施工工艺与工程锚索相同，试验孔数不少于3孔，试验锚索钻孔长度为13.5m，其中锚固段长12m，张拉段为1.5m，锚固段分两个单元，每个单元长6m，四束锚索单孔最大抗拔力要求不大于800kN。

（4）在第一批边坡锚索施工时，应选择有代表性的工作锚索，孔数为总工作锚索的3%且不少于3孔进行张拉试验（非破坏性试验）以验证设计的合理性和安全性，同时检查和控制施工质量。要求四束锚索单孔最大试验荷载值为660kN，张拉试验完成后重新对本孔锚索进行张拉，并按照本工点单孔拉力设计值的110%锁定。

（5）待全部防护工程（包括桩板墙）施工完毕后，应结合边坡稳定性监测数据和锚索测力计受力情况进行检查、核实，确定是否需对坡面锚索进行补偿张拉，经综合评估锚索受力等趋于稳定后，方可切割锚具外超长部分钢绞线，并对锚索进行封头处理。

6 结语

在铁路勘察设计过程中应尽量避免出现路堑高边坡工点（尤其是土质路堑高边工点）。当不可避免时，采用压力分散型锚索加固能起到较好的防护效果。

对高边坡路堑工点进行水平位移自动监测，包括边坡的表层和深层的水平位移自动监测，采用信息化数据集成、分析边坡实时稳定性，对保证施工安全及铁路运营安全有着重要的意义。

参考文献

[1] 包黎明，王应铭，龙锦永，等.铁路路基设计规范[M].北京：中国铁道出版社，2005：31-32.

[2] 许振中，廖蜀樵，倪燕平，等.铁路工程抗震设计规范[M].北京：中国计划出版社，2009：17.

[3] 王树仁，何满潮，金永军.拉力集中型与压力分散型预应力锚索锚固机理[J].北京科技大学学报，2005，27（3）：278-282.

[4] 程良奎，李成江，郑颖人，等.岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范[M].北京：中国计划出版社，2015：13.

[5] 李海光，高志伟，李安洪，等.铁路路基支挡结构设计规范[M].北京：中国铁道出版社，2006：59，60.

[6] 黄辉，王晋明.压力分散型锚索差异张拉法在两河口水电站工程中的应用[J].水力水电技术，2015，46（4）：56.

作者：梁升锦　王海波　郭巍

路基锚杆框架梁铁路工程论文 篇3：

基于BIM技术的铁路路基设计应用分析

摘 要：现如今，随着科学技术的快速发展，BIM技术在铁路行业不断发展，铁路BIM联盟成立以来，不断发布各种技术标准，促进了BIM技术在铁路行业的发展及应用。相关单位在铁路BIM技术应用方面，不断投入研发力量，取得了很多技术成果。基于欧特克平台，针对铁路路基BIM技术设计需要，进行了多项二次开发，以数据为核心，结合快速建模、模型出图、数量计算，探索了铁路路基BIM正向设计技术，并在铁路项目进行了技术验证。

关键词：BIM技术;铁路路基设计;应用

0 引言

建筑信息模型（BIM）的研究与应用可有效提升建设项目设计、施工及运营阶段的效率与安全性，实现全生命周期管理信息化，具有巨大应用价值和广阔发展前景。充分发挥BIM技术在我国铁路行业中的应用，挖掘路基工程中的BIM应用创新点，对提升设计、施工质量具有重要意义。

1 铁路BIM应用现状

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）是一种以三维建筑图形为基础，集成各类相关信息，贯穿建筑设计、施工、运维乃至寿命终结的数据模型。BIM的概念最早由ChuckEastman于20世纪70年代提出。经过近50年的研究与探索，BIM技术已广泛应用于建筑行业，在提升工程质量、降低造价、缩短建设周期方面效果显著。我国铁路BIM技术起步较晚，路基工程BIM应用还处于初级阶段。虽然依托中国国家铁路集团有限公司BIM应用试点及其他工程项目为国内外近10条铁路建立了BIM模型，但较深层次的应用问题仍然有待解决。同时，传统二维图纸需要设计、施工人员将平面信息想象成三维实体，表达和理解的差异往往带来差错。因此，利用BIM技术可视化、模拟性的特点弥补传统设计的弊端，发挥已建模型的应用价值是目前亟待解决的问题。

2 BIM技术的铁路路基设计应用

2.1 设计流程

铁路建设项目路基BIM设计使用欧特克平台Civil3D软件，组装模型为Revit软件格式模型。为提高建模质量及效率，以路基数据库为核心，对Revit软件做了二次开发以辅助设计，包含快速建模、模型出图、数量统计等内容，路基的最终模型是Revit软件格式模型。（1）路基本体模型设计需要沿线路进行模板放样，并与地形进行交互。路基与线路结合较为紧密，而Revit软件没有线路相关功能，无法生成路基本体。利用欧特克平台Civil3D软件线路路基相关功能，生成路基本体模型以及沿线路放样的路肩、电缆槽、排水沟等。对路基本体及附属结构物模型信息进行读取，同时读取线路信息，并把信息传入数据库。（2）通过数据库存储信息，在Revit软件平台对路基本体模型进行重建，并利用数据信息，调用路基族库，批量布设路基边坡防护、支挡结构及地基处理桩、桩板结构等附属结构物，在布设的同时提取结构物信息进行数量统计，并利用Revit软件平台功能对模型进行剖切，生成路基横断面图和纵断面图，完成路基出图。路基模型统一为Revit模型，在项目中进行拼装、碰撞检查。（3）在地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）软件平台统一进行研发管理功能，载入各专业BIM模型，进行项目管理。（4）利用欧特克平台系列软件如Navisworks软件进行施工模型、漫游展示等，更为直观地表达设计成果。

2.2 软件应用

路基本体模型包括分层、基层、基床等不同方面，使用Civil3D软件具备的装配功能来定制路基的横截面，方便软件读取信息，实现信息识别。放样过程中，路肩、电缆槽、排水沟等放样应该结合项目实际情况开展，添加到路基族库当中，可以根据实际情况添加支护结构或者是减少重力式挡土墙等装配部件，在实际操作过程中不断调整参数，当模型生成之后方便实现对不同尺寸的过渡管理。因此，对Civil3D软件进行二次开发让Civil3D软件具备强大的模板适应功能，以及快速创建线路的模型。要想做到以数据为核心的设计就要读取相关参数，这些参数主要来自线路的里程、纵坡等各个方面;通过边坡和基点坐标得到模型信息，在使用过程中便于信息数据的存储和使用。利用Civil3D软件生成路基模型之后可以提取路堑模型的曲面、剪切地质模型，可以模拟各种开挖现象，计算出土石方数量，完成这些数据的统计，保证地质与地基能够协同设计。

2.3 BIM建模

（1）创建路基模型。应用数据库技术在Revit软件平台重构路基本体模型，实现工程结构精细化设计与不规则地形的有机融合。路堑模型边坡进行薄面建模，以进行边坡防护结构的拼装。在建模过程中发现Revit软件平台对模型体量的限制，对大地坐标无法方便地设置原点坐标，需要采用相对坐标的方式。在建模时，首先提取模型中心处的坐标，把该大地坐标作为图形坐标的中心处，方便对模型进行查看和编辑。（2）建立参数化族库。充分利用Revit软件平台参数化功能，建立路基结构构件参数化族库，族库类别有轮廓、构件族，并按支挡结构、边坡防护、地基处理、排水等进行分类管理，通过族库管理程序进行参数化调用。（3）模型拼装。通过Revit软件平台二次开发的功能，对路基附属构件模型进行批量参数化拼装，提高建模质量及效率。路基边坡防护系统包括空心砖、拱形骨架、錨杆框架梁等常用的边坡防护结构，并包含镶边、护脚、脚墙、平台、侧沟、踏步等。对常用的支挡结构，如重力式挡土墙、桩板墙、悬臂墙、扶壁墙等进行拼装，模型与路基边坡进行顺接。对路基地基处理桩结合地形进行快速参数化布设，并对每根桩进行定位管理，提高设计精度，同时对不同形式的桩板结构进行参数化拼装。

（4）支挡结构配筋。在Revit软件平台，通过二次开发对路基悬臂式挡土墙、桩板墙桩及挡土板进行快速参数化配筋设计，并对结构模型钢筋进行数量统计。（5）模型结构树管理。项目建模及信息添加严格按照铁路BIM联盟相关标准规定执行，按最小结构单元建模，并添加IFD编码，模型信息以结构化的数据形式存储至数据库。在模型管理中，通过结构树形式达到对路基结构模型的分级管理，对同一类型的结构构件可以进行批量化属性查询、属性修改、材质修改以及显示控制。

2.4 出图

Revit软件的切剖出图无法满足路基设计要求，与现代的规范有一定差异，因此，当前以CAD出图为主，对Revit进行二次开发，添加标注、重视导出，统一在CAD内修改与整理最终出图，当前均采用这种形式。出图也要再次设计数据库技术，通过数据完成出图，在数据信息上，一定保证出图模型、建模信息之间都做到数据同源。完成上述步骤之后，按照工程施工需要运用模型，借助平台数据库，能在CAD上面计算工程量，保证施工进度。

3 结语

BIM技术是铁路未来信息化的发展方向，备受业内的重视和认可。通过本文研究表明，设计基于BIM技术的铁路路基能够使路基建模质量得到提高，并且提高了路基实用性效率，保证明了工程项目的价值。通过软件使用过程中的不断完善，有利于未来的发展和应用。针对现代铁路项目工程，还需要不断探索BIM技术的具体使用，及时跟进行业发展，从而探索更先进的途径。

参考文献：

[1]刘照球，李云贵.建筑信息模型的发展及其在设计中的应用[J].建筑科学，2020（1）：96-99+108.

[2]潘永杰，赵欣欣，刘晓光，等.桥梁BIM技术应用现状分析与思考[J].中国铁路，2020（12）：72-77.

[3]刘彦明.BIM技术在城际铁路工程的研究应用[J].铁路技术创新，2019（4）：13-18.

作者：付彦鹏