Q/CR 9127-2018 铁路路基设计规范(极限状态法)(附条文说明)

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Q/CR中国铁路总公司企业标准

Q/CR 9127—2018 P

铁路路基设计规范(极限状态法)

Code for Design on Railway Earthworks (Limit State Method)

2019-06-11 实施    2018-06-11 发布

中国铁路总公司    发布

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中国铁路总公司关于发布《铁路路基工程设计规范(极限状态法)》等4项建设标准的通知铁总建设〔2018〕83号

现发布《铁路路基设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9127——2018)、《铁路桥涵设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9300—2018)、《铁路隧道设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9129—2018)、《铁路轨道设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9130——2018)等4项建设标准(另发单行本)。为做好4项建设标准实施工作,现提出以下要求,请一并抓好落实。

一、中国铁路经济规划研究院组织各编制单位大力开展新标准宣贯工作,常态化组织新标准技术交流,确保新标准实施稳妥过渡。

二、2019年6月11日起,初步设计未批复项目均应采用新标准进行结构设计,特殊结构可由设计单位根据实际情况采用容许应力法进行校核。在此期间,各建设单位应组织设计单位等系统学习新标准和《铁路工程结构可靠性设计统一标准(试行)》(Q/CR 9007——2014),加快人员培训和配套软件编制等工作。

三、各单位在执行新标准过程中,要总结经验,积累资料,如发现需要修改和补充之处,请及时将意见及有关资料向中国铁路经济规划研究院和编制单位反馈。

以上4项建设标准由中国铁路总公司建设管理部负责解释,由中国铁路经济规划研究院、铁道出版社出版发行。前发《铁路路基极限状态法设计暂行规范》(Q/CR 9127——2015)、《铁路桥涵极限状态法设计暂行规范》(Q/CR 9300——2014)、《铁路隧道极限状态法设计暂行规范》(Q/CR 9129—2015)、《铁路轨道极限状态法设计暂行规范》(Q/CR9130—2015)等4项建设标准同时废止。

前 言

本规范根据中国铁路总公司“强基达标、提质增效”工作主题,在吸纳大量科研和试设计成果,总结提炼铁路建设运营等方面经验,广泛征求建设、设计、施工、运维等各方意见基础上,对《铁路路基极限状态法设计暂行规范》Q/CR 9127—2015 进行全面修订,进一步提升了铁路路基工程结构设计的安全性、先进性、经济性和适用性。

本规范编制内容充分考虑新时代铁路建设发展需要,聚焦"交通强国、铁路先行”,实现铁路建设由规模速度型向质量效益型转变,对推动我国铁路工程结构设计达到世界先进水平、实现铁路工程全寿命周期管理、提高结构设计技术经济性、促进标准国际交流、实现总公司建设标准体系世界领先具有重要作用。

本规范共分16章,主要内容包括∶总则、术语和符号、基本规定、作用及作用组合、材料性能及参数、基床、路堤、路堑、过渡段、地基处理、路基防护、路基支挡、路基防排水、改建与增建第二线路基、取(弃)土场及土石方调配、路基接口设计,另有7个附录。主要技术内容如下∶

1.统一了路基工程结构极限状态法设计的技术要求,明确铁路路基基床、边坡、地基处理及支挡结构按极限状态法设计时应进行承载能力极限状态和正常使用极限状态检算。

2.规定了路基面形状与宽度、路基边坡高度、路基稳定及沉降控制标准等的设计要求或计算方法,并对结构设计所采用的设计使用年限、安全等级、设计状况进行了规定。

3.规定了路基结构设计的作用类型、组合方式,并明确了铁路路基列车荷载的采用原则。

4.明确了路基工程材料性能及参数的极限状态取值要求,规定了石料、混凝土、水泥砂浆、钢材、土工合成材料、岩土等材料的性能要求,并规定了路基填料分类标准、填料改良等内容。

5.明确了路基的基床结构及相应部位填料要求和压实标准,并提出了基床结构的检算要求和处理措施。

6.规定了路堤、路堑的填料要求、压实标准、边坡形式等,提出了基本组合和地震组合圆弧滑动法极限状态方法路基边坡稳定性分析方法,并明确了持久设计状况下边坡极限状态设计分析系数取值。

7.明确了过渡段设置及类型和使用条件。

8.提出了地基处理的常用作用组合类型,规定了路基整体稳定性、地基承载力的极限状态法计算方法、设计要求,并明确了袋装砂井及塑料排水板、碎石桩、水泥土搅拌桩、旋喷桩、水泥粉煤灰碎石桩、钢筋混凝土桩网(桩筏)结构等地基处理措施的计算方法

9.规定了植物防护、实体护坡(墙)、骨架护坡、孔窗式护坡(墙)、锚杆框架梁护坡、喷射混凝土(砂浆)护坡、石笼防护、防网、土工合成材料防护等路基边坡防护措施、风沙及雪害地区路基平面防护、路基保温防护等措施的防护原则和要求。

10.明确了路基支挡结构的设计要求、常用作用组合类型,规定了重力式挡土墙、桩板式挡土墙、加筋土挡墙的极限状态设计i算方法,提出了重力式挡土墙、加筋土挡土墙抗滑动稳定性、抗倾覆稳定性的承载能力极限状态设计分项系数、重力式挡土墙正常使用极限状态基底承载力特征值调整系数、加筋土挡土墙拉筋抗拔分项系数和桩板式挡土墙作用效应组合的作用分项系数

11.明确了路基防排水设计原则和要求,并规定了路基排水降雨重现期、设计径流量、排水结构的计算方法。

12.规定了改建既有线路基和增建第二线路基的设计原则和要求,并明确了既有结构物的改造、加固和利用的要求。

13.规定了取(弃)土场设置、取(弃)土场复垦与防护、土石方调配等方面的设计要求和原则。

14.明确了路基安全防护设施、电缆槽、大型养路机械养护、综合接地等有关接口处理的设计要求。

1.0.1 为统一铁路路基极限状态法设计技术标准,使路基设计符合安全可靠、技术先进、经济合理的要求,制定本规范。

1.0.2 本规范适用于标准轨距的铁路路基工程设计。

1.0.3 路基工程应按土工结构物进行设计,确保其满足强度、稳定性、耐久性和适用性的要求,并符合环境保护、水土保持、文物保护等相关要求。

1.0.4 路基结构设计应采用以概率理论为基础、以分项系数表达的极限状态设计方法。当缺乏统计资料时,可根据可靠的工程经验、成熟的设计理论或必要的试验研究,采用其他设计方法进行设计。

1.0.5 路基工程应通过地质调绘、综合勘探、试验和分析,在查明路基基底、路堑边坡及支挡结构地基等的岩(土)体结构及其物理力学性质,取得可靠的工程地质、水文地质等资料基础上开展设计。

1.0.6 路基工程设计应避免高填、深挖和长路堑,并尽量绕避规模大、性质复杂、处理困难的不良地质地段以及河流水文条件复杂、冲刷严重的地段。路基与桥梁、隧道工程的方案比选,应从技术条件、施工条件、用地、环境和社会影响、工期、建设投资与运营养护等方面综合分析确定。

1.0.7 铁路列车荷载应根据铁路运输特征、移动装备情况、设计行车速度等确定。高速铁路采用ZK荷载图式、城际铁路采用ZC 荷载图式、客货共线铁路采用ZKH荷载图式、重载铁路采用ZH 荷载图式。客货共线铁路货运特征达到重载铁路标准时,应采用ZH荷载图式。

1.0.8 路基工程材料应保证具有足够的强度和耐久性,满足路基各部位应用条件和使用要求,并根据铁路等级、路基结构形式、地质、水文和气象条件等因素,遵循因地制宜、安全可靠、经济合理的原则进行设计。路基填料应作为工程材料进行勘察设计,合理确定土石方调配方案。

1.0.9 路基工程设计应重视路基与桥梁、横向结构物、隧道等工程及路基不同结构之间的衔接过渡,并考虑环境温度、冻融循环等自然因素的影响。

1.0.10 路基工程的地基处理措施应根据铁路等级、轨道类型、地质条件、环境要求、路堤高度、填料、建设工期等确定,并应满足路基稳定和沉降等要求。

1.0.11 路基支挡结构应根据地质条件、工程结构上的作用组合等进行设计,并考虑大气降水、地下水及周边环境等自然因素的影响。

1.0.12 路基工程应有完整、系统、通畅的排水设施,并与桥涵、隧道、站场及地方排水系统合理衔接。

1.0.13 路基上设置接触网支柱基础、声屏障基础、电缆槽、过轨管线及综合接地等结构时,应与路基工程同步设计、协调施工,采取有效措施保证路基的完整性、稳定性及排水通畅。

1.0.14 既有路基病害防治应遵循以防为主、防治结合、彻底整治的原则,采取合理的防治方案和有效的工程措施。

1.0.15 路基工程应推广采用安全可靠的新技术、新结构、新材料和新工艺。

1.0.16 路基用地应符合国家建设用地政策和有关规定,贯彻节约用地的原则,满足路基稳定、排水设施及防护栅栏设置等要求。

1.0.17 铁路路基设计除应符合本规范外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。

1总则………………………………………………………1

2术语和符号……………………………………………………3

2.1术语…………………………………………………3

2.2符号…………………………………………………8

3基本规定………………………………………………………10

3.1一般规定…………………………………………………10

3.2路肩高程…………………………………………………13

3.3路基面形状和宽度………………………………………14

3.4路基稳定及沉降控制……………………………………24

4作用及作用组合………………………………………………28

4.1一般规定…………………………………………………28

4.2永久作用…………………………………………………29

4.3可变作用…………………………………………………32

4.4偶然作用…………………………………………………38

5材料性能及参数………………………………………………39

5.1一般规定…………………………………………………39

5.2填料…………………………………………………39

5.3石料…………………………………………………46

5.4混凝土…………………………………………………47

5.5水泥砂浆…………………………………………………48

5.6钢材…………………………………………………50

5.7土工合成材料……………………………………………51

5.8岩土…………………………………………………54

6基床………………………………………………………55

6.1一般规定…………………………………………………55

6.2基床结构…………………………………………………55

6.3路堤基床…………………………………………………57

6.4路堑基床…………………………………………………58

6.5基床压实标准……………………………………………59

6.6基床处理措施……………………………………………61

7路堤………………………………………………………62

7.1一般规定…………………………………………………62

7.2填料及填筑要求…………………………………………63

7.3压实标准…………………………………………………64

7.4边坡形式和坡率…………………………………………65

8路堑………………………………………………………69

8.1一般规定…………………………………………………69

8.2土质路堑…………………………………………………69

8.3岩石路堑…………………………………………………71

9过渡段………………………………………………………73

9.1一般规定…………………………………………………73

9.2路基与桥台过渡段………………………………………73

9.3路基与横向结构物过渡段………………………………76

9.4路堤与路堑过渡段………………………………………77

9.5路基与隧道过渡段………………………………………78

10地基处理……………………………………………………79

10.1一般规定………………………………………………79

10.2袋装砂井及塑料排水板………………………………84

10.3碎石桩………………………………………………86

10.4水泥土搅拌桩…………………………………………88

10.5旋喷桩………………………………………………91

10.6水泥粉煤灰碎石桩……………………………………93

10.7钢筋混凝土桩网(桩筏)结构…………………………94

11路基防护……………………………………………………97

11.1一般规定………………………………………………97

11.2植物护坡………………………………………………97

11.3实体护坡(墙)…………………………………………98

11.4骨架护坡………………………………………………99

11.5孔窗式护坡(墙)………………………………………100

11.6锚杆框架梁护坡………………………………………100

11.7喷射混凝土(砂浆)护坡………………………………101

11.8石笼防护………………………………………………101

11.9防护网………………………………………………102

11.10土工合成材料防护…………………………………102

11.11风沙及雪害地区路基平面防护……………………103

11.12路基保温防护………………………………………104

12路基支挡……………………………………………………107

12.1一般规定………………………………………………107

12.2重力式挡土墙…………………………………………108

12.3桩板式挡土墙…………………………………………120

12.4加筋土挡土墙…………………………………………127

13路基防排水…………………………………………………134

13.1一般规定………………………………………………134

13.2地面防排水……………………………………………137

13.3地下防排水……………………………………………140

14改建与增建第二线路基……………………………………144

14.1一般规定………………………………………………144

14.2改建既有线路基………………………………………145

14.3增建第二线路基………………………………………147

14.4既有结构物的改造、加固和利用……………………148

15取(弃)土场及土石方调配…………………………………150

15.1一般规定………………………………………………150

15.2取土场………………………………………………150

15.3弃土场………………………………………………151

15.4取(弃)土场复垦与防护………………………………151

15.5土石方调配……………………………………………152

16路基接口设计………………………………………………154

16.1一般规定………………………………………………154

16.2安全防护设施…………………………………………154

16.3电缆槽………………………………………………155

16.4其他………………………………………………155

附录A普通填料组别分类……………………………………157

附录B改良土设计及试验要求………………………………167

B.1一般规定………………………………………………167

B.2填料勘察、试验…………………………………………167

B.3改良土设计技术指标…………………………………169

B.4改良土设计方案………………………………………170

附录C钢材型号、混凝土等级及强度………………………172

附录D常用地基处理方法及措施适用条件…………………174

附录E路基边坡绿色防护……………………………………176

附录F锚固桩设计参考值……………………………………178

附录G路基防排水设计用图表………………………………181

本规范用词说明…………………………………………………183

《铁路路基设计规范(极限状态法)》条文说明…………………184

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