7.6.1 簡介

架空接觸網(wǎng)支柱的基礎應設計成能將各種不同荷載造成的結構荷載可靠地傳遞給大地而不會造成基礎本身不允許的移動。對于基礎的選擇和設計而言，支柱現(xiàn)場的土質狀況是至關重要的，所以在確定基礎時必須進行充分了解。土質調查提供了這類信息，按照標準系列DIN 4022、BS CP 2001或其他的國家標準給所遇到的土壤分類，然后將土壤的特征資料準備好以便選擇和設計基礎！

土力學工程對形成地殼的土質進行了分類，如原狀土(松石)、巖石(堅石) 和填土。松石是礦物顆粒的自然堆積，不用施加任何力就能把它分散成現(xiàn)有的顆粒大校而要分開巖石，則必須施加以力。這種分類根據(jù)的是土木工程的特點，它不同于地理學中現(xiàn)今使用的術語。

7.6.2 原狀土

7.6.2.1 分類

原狀土的形成經歷了地球的古代地理變遷過程，經歷了巖石的化學和物理的風化和分解，或者它的起源可能與有機物有關。為了土木工程的用途，原狀土被分成無機土和有機土。無機土包括兩種主要的類型，無粘性的松散土和粘性土。它們可通過顆粒的大小來分辨。在野外遇到的大多數(shù)土是大小不同的顆粒混合物，其分類取決于主要成分所占的比例。

7.6.2.2 非粘性的輾壓土

非粘性土的特征是顆粒的大小在0.06mm以上。它們包括由砂、砂礫、碎石和石塊組成的非粘性的組合體 (見表7.6)。

表7.6 非粘性土和粘性土的顆粒大小

篩分顆粒的范圍

7.6.2.3 粘性土

粘性土的特征是顆粒小于0.06mm，其顆粒肉眼很難分辨。粘性土還可按顆粒的大小來區(qū)別 (見表7.6)。如果混合粒狀土中顆粒尺寸小于0.06mm部分的重量不足總重量的15%，則可將其看作非粘性土。非粘性土的成分決定了混合粒狀土的特點。否則，這種土屬于帶粗粒子摻合物的粘性土。

7.6.2.4 有機土

有機土含有腐爛植物和動物組織的殘余物，除純有機土外，具有接近泥土特點的混合土和帶有相當多有機成分的淤泥被稱為軟泥。由于這類的土壤的可壓縮性好，所以它們不適于作為底土來承受荷載。由于有機成分對土壤特性的決定性影響，所以含有機摻合物重量大于總重量的5%的非粘性土和粘性土被看作是有機土。

7.6.3 巖石

術語巖石包括了所有形成地殼的堅硬和固態(tài)部分的固態(tài)土。DIN 4002標準對各種巖石進行了分類。就承載能力而言，其風化的等級很重要。

7.6.4 填土

填土是人工修筑鐵路路堤中最常遇到的。就這些工程的路堤而言，要仔細選擇土壤材料以獲得壓實緊密的結構。這種來自開挖隧道的土�！”挥糜诼返�。安裝在壓實的鐵路路堤上的基礎應設計成適合這種土的密實度，可使用探測器來測量該土的密實度。

7.6.5 土壤調查

架空接觸網(wǎng)的支柱遍布于長長的區(qū)段，它們可能會遇到各種土質。進行土壤調查的目的在于獲得所必需的信息，以便確定最適合的基礎類型及其設計。土壤調查是基礎靜態(tài)分析的依據(jù)。為此，土壤調查的范圍和各次調查的深度都應滿足設計的需要。

土壤調查的深度取決于基礎的類型和施加的荷載。如果發(fā)現(xiàn)了直達地表面的好承重土，那么在大多數(shù)情況下進行預期的基礎底層下1m的土壤實驗就足夠了。由于很難在每個支柱處進行土壤調查，所以基礎的設計是依靠可獲得的文件和特定的設想來進行的。在基礎安裝期間，必須驗證這種設想的正確程度。當所遇到的土壤的承載力明顯低，諸如遇到軟泥之類時，則要繼續(xù)進行土壤調查，這種情況下必須勘查到承載力好的土層深度。

線路區(qū)段的調查可能對確定土壤調查的類型起作用。有關土壤的原始信息可通過鐵道線路的施工或鐵路工務部門可能有的其他建筑物的施工中獲得。

土壤調查必須采用合適的方法以取得能確定土層密度的土樣。

7.6.6 獲取土樣的方法

7.6.6.1 簡介

在DIN 4021標準中已將獲取土樣的方法規(guī)范化了。至于接觸網(wǎng)，由于實驗室的實驗不要求進行土壤特征的調查，所以獲取非原狀土的樣品已足夠了。非原狀土的樣品用于研究土層的順序及其界面、土層類型、顆粒大小的分布、密實度、地下水位和有機成分。就此目的，按照DIN 4121標準中表1的質量第4級水平進行調查，已能滿足各種情況的要求。然而，不可能在每條線路的每個現(xiàn)場進行這種調查。

圖7.24 螺旋鉆

7.6.6.2 鉆孔勘查

就土壤而言，孔徑為300～500mm的非線性鉆孔勘查將為認定土壤類型、水位、堅硬性及層次密實度提供恰如其分的結果。鉆孔勘查也使用鉆頭直徑為100～150mm的低負荷鉆探機。為了將土樣取上來，采用了螺旋鉆 (圖7.24)。這些裝置可用于那些不太硬且含水的土層勘查。鉆探深度很容易達到12m。由鉆孔獲得的土樣將被混合，可以從土壤附著在鉆頭的各個節(jié)距處看土層的縱剖面。

7.6.6.3 探測器勘查

使用貫入器的探測鉆探適合沿接觸網(wǎng)工地進行土壤調查，它裝有槽形桿以便取到非原狀土的樣品。貫入器由一帶槽溝的鉆探桿構成，該桿端部有一條1m長的縱形槽。打入探測器后，土樣聚集在縱槽內，當探測器從鉆孔中拉出時土樣被回收。地下水中的砂石不可能回收，因為它們已被沖刷掉了。這類土壤所用的探測器，裝有一個管形取樣器以回收土壤。采用探測器勘查可提供連續(xù)的不太硬的土壤的縱剖面。

7.6.7 探測

7.6.7.1 簡介

探測器的類型由用途決定，可以是打入式或是加壓式。探測器在貫入土壤的過程中記錄下土壤貫入阻力。通過對分層密實度的定量研究，補充探測土壤的斷面，如此，足可得到多種架空接觸網(wǎng)設備的基礎設計所需的數(shù)據(jù)。可用的探測器類型很多，下文將討論那些可用于架空接觸網(wǎng)施工的探測器類型。