[发明专利]岩质地基下无砟轨道重力式路肩挡墙抗倾覆能力评定方法

说明书

本发明公开了一种岩质地基下无砟轨道重力式路肩挡墙抗倾覆能力评定方法，包括以下步骤：S1：获取重力式挡墙支护路堤参数；S2：计算挡墙抗倾覆稳定系数；S3：计算挡墙抗倾覆稳定系数限值；S4：比较挡墙抗倾覆稳定系数和抗倾覆稳定系数限值，进行挡墙抗倾覆能力评定。本发明有利于控制重力式路肩挡墙支护条件下的无砟轨道路基面动变形，改善列车运行状态，保障列车荷载作用下路基的长期稳定，且所涉及的挡墙抗倾覆稳定系数在工程中应用广泛，挡墙抗倾覆稳定系数限值仅与墙背倾角相关，评定过程简单方便，是对岩质地基条件下高速铁路无砟轨道路基重力式路肩挡墙建造评估技术的补充完善。

技术领域

本发明属于铁道工程技术领域，具体涉及一种岩质地基下无砟轨道重力式路肩挡墙抗倾覆能力评定方法。

背景技术

挡墙支护的路堤结构具有占地空间小等优势，广泛应用于铁路路基工程。重力式挡墙主要通过墙体自重来抵抗墙后土压力，约束墙后土体防止发生坍塌和侧滑位移。列车荷载作用下，重力式路肩挡墙支护路堤结构的路基面动变形与挡墙稳定性密切相关，稳定性较好的墙体对路基填土约束能力强，有利于控制路基面动变形。

高速铁路运行速度高，无砟轨道路基动变形要求严，对重力式路肩挡墙支护的高速铁路无砟轨道路基，为实现路基面动变形的控制，需提高墙体稳定性。最不利条件下，应保证挡墙对路堤结构的约束不弱于标准断面路堤边坡土体，使得挡墙支护条件下路基面动变形ω不大于标准断面路堤结构相应值δ，即路基面动变形指数R＝δ/ω≥1.0。

岩质地基上的挡墙以绕墙趾转动为主导位移模式，墙体抵抗转动位移的能力可采用抗倾覆稳定系数K₀表征。以路基面动变形指数R≥1.0为约束条件，确定抗倾覆稳定系数限值[K₀]，通过比较K₀与[K₀]的大小关系，实现基于路基面动变形控制的路肩挡墙抗倾覆能力评定，对完善岩质地基条件下无砟轨道路基的重力式路肩挡墙建造与评估具有重要意义。

发明内容

本发明基于以上方案，提出了一种岩质地基下无砟轨道重力式路肩挡墙抗倾覆能力评定方法。

本发明的技术方案是：一种岩质地基下无砟轨道重力式路肩挡墙抗倾覆能力评定方法包括以下步骤：

S1：获取重力式挡墙支护路堤参数；

S2：根据重力式挡墙支护路堤参数，计算挡墙抗倾覆稳定系数；

S3：根据重力式挡墙支护路堤参数，计算挡墙抗倾覆稳定系数限值；

S4：比较挡墙抗倾覆稳定系数和抗倾覆稳定系数限值，进行挡墙抗倾覆能力评定。

进一步地，步骤S1中，重力式挡墙支护路堤参数包括几何参数、材料物理参数和路基面以上荷载；

挡墙支护路堤的几何参数包括墙体高度H、墙胸坡度1:n、墙背倾角α、墙顶宽b及墙背顶端与近墙侧轨道中心距离d；

挡墙支护路堤的材料物理参数包括墙后路堤土体容重和综合内摩擦角以及墙土摩擦角和墙身材料容重；

路基面以上荷载包括轨道结构自重均布荷载和列车均布荷载。

进一步地，步骤S2中，根据重力式挡墙支护路堤参数确定墙体自重G_w、墙体自重对墙趾力矩的力臂Z_w、墙背承受的主动土压力水平分量E_x、墙背承受的主动土压力竖向分量E_y、墙背承受的主动土压力水平分量对墙趾力矩的力臂Z_x和墙背承受的主动土压力竖向分量对墙趾力矩的力臂Z_y，计算挡墙抗倾覆稳定系数K₀，其计算公式为：