碎石道砟按其技术条件TB2140规定分为一级道砟和二级道砟。对于特重型轨道，隧道内轨道及宽枕轨道，应铺设—级道砟;重型轨道宜使用一级道砟;其他轨道可使用二级道砟。
底砟材料应符合铁路碎石道床底砟 TB/T2897的标准。
道砟数量应根据道床横断面构造尺寸及路基顶面构造尺寸等进行计算。道床横断面有单层和双层之分，单层道床全由道砟填筑,而双层道床的面层填筑碎石，底层则填筑底砟材料。道床横断面尺寸为道床厚度，道床顶宽及道床边坡。
1 道床断面积计算
道床断面积除与道床厚度,顶面宽度和边坡有关外，尚与路基顶面宽度和形状有关，与轨枕的埋深有关。因此，计算道床断面，首先应绘出断面图，再按有关公式计算。
1.1 单线直线地段道床断面积计算
1.1.1单线非渗水土路基道床断面积计算。
①单线非渗水土路基道床断面如图1所示。
图1 单线非渗水土路基道床断面
B——路基面宽度;A——道床顶面宽度;c——路肩宽度;m——道床边坡坡率;h1——钢轨处轨枕下道床厚度;h2——轨枕埋入道床深度，Ⅲ型钢筋混凝土轨枕为0.185 m，Ⅱ型钢筋混凝土轨枕为0.165m。
②单线非渗水土路基道床总面积计算式
$$\Omega _z=\frac{(A+x)x}{m}-\left ( \frac{B}{2}-C\right )\left ( 0.15-\frac{0.3C}{B}\right )\qquad 公式1$$
式中：
\(x=\frac{m(h_1B+h_2B)+0.15A+0.225}{B-0.3m}\)
\(C=\frac{(B-A)}{2}-x\)
③单线非渗水土路基道床底砟面积计算式:
$$\Omega _d=\left ( \frac{A}{2}+x+1.0\right ){h}’_d-\left ( \frac{A}{2}+x-0.15\right )\left ( 0.15-\frac{0.045}{B}\right )\qquad 公式2$$
式中：
\({h}’_d=h_d+\left ( \frac{B}{2}-C-0.90\right )\frac{0.3}{B}\)
\(h_d\)——底砟厚度。
④单线非渗水土路基道床面砟面积计算式:
$$\Omega _M=\Omega _Z-\Omega _d\qquad 公式3$$
1.1.2 单线岩石、渗水土路基道床断面积计算
①单线岩石、渗水土路基道床断面如图2所示。
图2 单线岩石、渗水土路基道床断面
②单线岩石、渗水土路基道床面积计算式
$$\Omega =\left [ A+M\left ( h_1+h_2\right )\right ]\cdot \left ( h_1+h_2\right )\qquad 公式4$$
1.2 双线直线地段道床断面积计算
1.2.1 双线非渗水土路基道床面积计算
①双线非渗水土路基道床断面如图3所示。
图3 双线非渗水土路基面宽度
图中 \(D\)——双线的线间距，其值≥4.0 m;
\(h_1\)——靠路基中心的钢轨处轨枕底下的道床厚度。
②双线非渗水土路基道床总面积计算式（一条线路的道床总面积):
$$\Omega _Z=\left ( A+\frac{x}{2}\right )\frac{x}{m}+\left ( \frac{x}{m}-\frac{c}{2.5B}+0.2\right )\frac{D-A}{4}-\left ( 0.2-\frac{C}{2.5B}\right )\frac{A+x}{2}\qquad 公式5$$
式中：
\(x=\frac{m(h_1B+h_2B+0.2A+0.3)}{B-0.4m}\)
③双线非渗水土路基道床砟面积计算式（一条线路的底砟面积):
$$\Omega _d=\frac{1}{2}\left [ \left ( \frac{x}{m}-\frac{c+0.45}{2.5B}-h_M-h_2+0.2\right )\left ( \frac{D}{2}-1.30\right )+\left ( \frac{A}{2}-1.30\right )+\left ( \frac{A}{2}+x+3.30\right )\times \\\left ( \frac{x}{m}-\frac{0.15}{2.5B}-h_M-h_2\right )-\left ( \frac{D+A}{2}+x-0.30\right )\left ( 0.2-\frac{c+0.30}{2.5B}\right )\right ]\qquad 公式6$$
④双线非渗水土路基道床面砟面积计算式（一条线路的面砟面积):
计算式同公式3:
$$\Omega _M=\Omega _Z-\Omega _d$$
1.2.2双线岩石、渗水土路基道床面积计算
一条线路的道床面积计算式与单线岩石、渗水土路基道床面积计算式(公式4）相同。
1.3 单线曲线地段道床断面积计算
1.3.1单线曲线地段道床断面如图4所示。
图4 曲线地段路基道床断面
图中
\(h_1\)——钢轨处轨枕下道床厚度;
\(h_3\)——计算轨面超高值;
\(\Delta \)——道床顶面加宽值，无缝线路R<800 m、非无缝线路R<600 m时，A=0.1 m;否则=0.0 m;
\(W\)——曲线地段路基面加宽值。
1.3.2单线曲线地段道床断面积计算式:
$$\Omega _z=\left ( \frac{A+x}{2}+\Delta \right )H-\left ( \frac{A}{2}+\Delta +x\right )\left ( 0.075-\frac{0.15c}{B+2W}\right )-\\\frac{h_3}{3}\left ( \frac{A}{2}+\Delta \right )^2+0.19h_3+{\Omega }’_Z\qquad 公式7$$
式中
\(H=h_2+h_1+h_4\)
\(x=mH\)
\(h_2=\left ( \frac{A}{2}+\Delta +0.75\right )\frac{h_3}{1.5}+0.185\)
\(h_4=0.15\left ( 1-\frac{1.5}{B}-\frac{2c}{B+2W}\right )\)
\(\Omega _Z——直线地段道床总面积（按公式1计算）之半;\)
$$h_3=7.1\frac{v^2_{max}}{R}（mm）$$
式中
\(v_{max}\)——旅客列车最高设计行车速度（km/h);
\(R\) ——曲线半径（ m )。
1.3.3单线曲线地段非渗水土路基道床面砟面积计算（计算式同公式3):
$$\Omega _M=\Omega _Z-\Omega _d$$
式中\(\Omega _d\)2按公式2计算。
2 道砟量的计算
道砟量计算一般采用平均断面法即可得到很好的精确度，计算式如下:
$$\sum V=\frac{\Omega _1}{2}l_1+\frac{\Omega _2}{2}(l_1+l_2)+\frac{\Omega _3}{2}(l_2+l_3)+\cdots +\\\frac{\Omega _i}{2}(l_{i-1}+l_i)+\cdots +\frac{\Omega _n}{2}l_{n-1}-\sum V_Z\qquad 公式8$$
式中
\(\Omega _i\)——任意断面上道砟面积（m²);
\(l_i\)——\(\Omega _i\)与\(\Omega _{i+1}\)，两断面间距（m );
\(\sum V_Z\)——计算区段上轨枕埋入道床的体积。
Ⅱ、Ⅲ型混凝土枕地段的碎石道床顶面应与轨枕中部顶面齐平，其他类型轨枕地段的道床顶面应低于轨枕承轨槽面3 cm。
混凝土宽枕的道床应由碎石道床与面砟带组成。面砟带应采用20 ~40 mm 的碎石道砟，宽度应为95 cm，厚度应为5 cm，碎石道床结构与混凝土枕地段相同,采用一级道砟，枕端埋人道砟深度应为8 cm，肩宽应为20 cm。
桥梁上道砟槽内碎石道床厚度不得小于25 cm。桥梁与两端线路的道床厚度差应在桥台外30 m范围内顺坡。
隧道内碎石道床厚度应按岩石、渗水土路基道床厚度标准。道床砟肩至边墙(或高侧水沟)间应以道作填平。
这里还需指出，按式8计算所得的道砟数量为紧方道砟，即道砟铺设上道经密实稳定后的体积。铺砟整道作业所需的道砟数量还应计及道砟的松方系数，再加运输、铺设中的损耗,松方道砟的体积，应在紧方体积基础上一般增加:碎石道砟11.5%，砂砟14%。
文章来源：
赵君鑫，陆银根编著. 《铁路工程施工组织设计 第2版》[M]. 2013
