接触网立柱的基础

图7.28 整体基础的设置

德国铁路在实际应用时假设用于区间的支柱高度hz=8.0m。根据图7.28，有关整体基础设置处的情况可以分成四种：

—设置在平坦地段且基础边沿距路堤边沿的距离大于0.8m处;

—设置在平坦地段且基础边沿距路堤边沿的距离小于0.8m处;

—设置在路堤边上;

—设置在路堤边坡上。

在确定可允许荷载时，必须考虑设置对阻力的影响。在这种情况下，式 (7.103) 可用σ_perm＝p·t₀和t=t₀+x₁来变换，其结果为

在第一种情况下，采用t=t₀且x₁＝0.2并假定p=0.125N/(mm²·m)。在第二种情况下，如果荷载朝着轨道作用，采用t=t₀+x₂，否则用t=t₀，并用 (x₁+x₂)代替x₁。假定p值为0.100N/(mm²·m)。在第三种情况下，如果荷载朝着轨道作用，则用t=t₀+x₂/2，否则用t₀＝t₀，并用 (x₁+x₂)代替x₁。　表7.13列出的是德国铁路在整体基础中采用的可允许力矩。

表7.13 整体基础可允许的力矩(kN·m)

M=p×10³×b×t₀×K₁(t₀)/K₂(t₀)

注 1)p的单位为N/(mm²·m)。

7.7.3 阶梯形整体基础

如果土壤与基础侧面的摩擦力太小，则选择阶梯形整体基础，也称为重力型基础或板式基础！外部荷载大时也可能要求采用阶梯形整体基础！因此，这类基础常用于软横跨支柱。

在这种情况下，荷载主要通过基础的底面传递给土壤。因为在回填土与基础侧壁间的摩擦力不再见效，所以在大多数情况下基础侧面很少能加大承载容量。

可以从 [7.24] ～ [7.30] 中找到用于动量加载的阶梯形整体基础的多种设计方法。在接触网的设计实践中，经常采用 [7.24] 所说的方法，它假定荷载主要是通过基础底面传递给大地的 (见图7.29)。横向强制力是通过由基础底部开始、具有与垂直线夹角为β并在地表面终止的土壤块重力来考虑的。该土壤块为一截掉尖头的倒金字塔形，还应扣除基础体本身的体积。

图7.29 阶梯形整体基础的承载特性

当力矩M_y和M_z作为荷载作用时，如果抗倾覆的安全系数至少为1.5，则由底部土壤压力产生的力Q必须在图7.30所示的椭圆内。就矩形底面而言，如果

(e_y/b_y)²+(e_z/b_z)2≤1/9 (7.105)

成立的话，则就会遵守这个原则。

图7.30 矩形基础底面内总荷载Q_x的偏心率e_y和e_z的允许范围

式中，e_y＝M_y/Q_x和e_z＝M_z/Q_x。求出的力Q_x是所有垂直荷载的合力。根据

土壤压力的理论值不大可能超出允许值。依据铁路周围环境经常碰到的土壤类型，设计基础时采用的土壤压力允许值为400N/mm²和250N/mm²，平截头角∠β取值为27.5°。

例： 根据图7.31确定阶梯形整体基础的允许弯矩。混凝土单位重量是22kN/m³，而土壤的单位重量是18kN/m³。

混凝土块的重量

图7.31 阶梯形整体基础的例子

土壤块本身的重量

A_s＝4.60×4.20=19.32m²

A_o＝(4.60+2×2.7tan27.5)(4.20+2×2.7tan27.5)=51.9m