接触网立柱的基础

图7.36 插入打入式钢管桩的离心式混凝土支柱

表7.15 按照 [7.31]，根据内摩擦角和路堤坡度β_w＝arctan得出的路堤内桩杆的土壤压力系数λ_p，如果荷载朝着路堤作用，则β_w为正;如果背着路堤作用，则β_w为负

按照此方法使用图7.37提供的信息，最大弯矩位置x_m可由下式得到

图7.37 按照 [7.32] 进行桩基设计的基本原理

横向力Q_ZR表示水平力的总和，并且与桩顶部的弯矩的关系如下式

Q_Z，R＝M_Z/h_z

对在两个侧面轴方向承受荷载的桩基础而言，相应的结果必须用于MZ和QZR。最大的力矩为

式 (7.109) 中要减去的第二项荷载通常可忽略不计，因而可得到的简化式如下

式中 x_Z——非承载土层的厚度。

按照 [7.32]，在承载土壤中的埋入深度采用t_E＝1.2t₀，式中的t₀可由下式求出

这是用数字式求解，桩的总长度为

式中，假定该桩端头低于基础顶部0.2m。实际应用时，桩的长度可以0.5m的梯级进位，其中往下进位时，最多可舍掉0.15m。中间柱的最小埋入深度t_E应为3m，锚段关节处的中心转换柱的埋入深度应为3.5m，而锚柱的埋入深度应为4.5m。

如果立于路堤的支柱承受与线路平行的荷载，则可采用增加理想的非承载土层的方法进行设计，该土层厚度z′=0.945/n，其中1/n是路堤的坡度。如果荷载的方向与路堤垂直，那么当路堤高度大于平坦地面下1.0m处的打桩深度时，埋入的深度不取t_E=1.2t₀，而是取t_E＝1.7t₀来计算。

除土工技术的可靠性之外，还必须校核钢桩的强度，根据EN 10025标准 ，标号为S 235的钢桩的弯曲应力应不大于140N/mm²。

进而，桩顶处的位移可由下式得到

f_Z＝Q_ZR/(E·I)[(h_Z+x_Z+0.65·t_E)³/3-(h_Z+x_Z+0.65·t_E)²·h_Z/2+h_Z³/6](7.113)

式中，h_Z是施加横向力的理想高度。水平的桩位移应限制在30mm内或为桩长度的0.005倍，要采用其中较小的那个值。按这种方法设计的桩可见第7.8节中的例子。

7.7.5 下锚基础

就架空接触网支柱而言，设计下锚是为了抵消在已知方向上出现的永久性纵向荷载，例如，接触线或承力索终端下锚产生的荷载，否则可能导致支柱及其基础承受大的荷载。如图7.38所示，下锚基础要承受锚固的力，该力垂直方向的分力为F_AV，而水平方向的分力为FAH，抗拔阻力是由基础的自身重量和周围土壤与基础表面摩擦而产生的

F_rd＝γ_gV+ A_rτ_r(7.114)

式中 V——基础体积;

γ_g——基础的单位重量，例如混凝土;

A_r——摩擦面积;

τ_r——表面摩擦力的值。

图7.38 拉线 (钢索)锚固用的基础

表7.16土壤和混凝土间的摩擦力值