高速鐵路基礎設施-高速鐵路路基

高速鐵路概論高速鐵路基礎設施路基是軌道的基礎。其穩(wěn)定性與堅固性直接關系到線路的質量、列車的正常運行及安全。高速線路必須具備良好的路基基礎，以保證線路的快速、安全、平穩(wěn)運行。.高速鐵路路基高速鐵路路基的特點1、高速鐵路路基的多層次結構系統(tǒng)·突破了傳統(tǒng)的軌道—道床—土路基結構形式2、控制路基變形·變形控制是路基工程設計的主要控制因素3、保證路基剛度的均勻性·剛度均勻，變化緩慢，不允許出現(xiàn)剛度突變4、在列車運行及自然條件下的穩(wěn)定性·抵抗不良因素，強度不降低，彈性不改變，變形不加大高速鐵路概論高速鐵路基礎設施路基是軌道的基礎。其穩(wěn)定性與堅固性直接關系到線路的質量、列車的正常運行及安全。高速線路必須具備良好的路基基礎，以保證線路的快速、安全、平穩(wěn)運行。高速鐵路路基（1）車輛運行速度達到200km/h以上，軌道不平順對車輛運行的影響被放大，因此要求線下基礎具有高平順性和高穩(wěn)定性，以保證行車安全、減小軌道養(yǎng)護工作量。高速鐵路路基的特點（2）有碎軌道，軌道的不平順可以通過整道來減小或消除，無軌道可以通過調整鋼軌扣件減小或消除，但鋼軌扣件調高量十分有限，因此，無軌道鐵路對路基工后沉降提出了嚴格的要求，一般要求出現(xiàn)的路基工后沉降可以通過軌道系統(tǒng)的調整加以克服。（3）路基工程主要由巖土材料構成，受巖土材料特性的限制，路基工程與其他線下基礎，如橋、涵、隧道等，存在變形和剛度差異，需要在不同的線下基礎之間設置過渡段，以使不同的線下基礎之間變形和剛度平緩連接，保證軌道平順性滿足高速行車的要求。①、高速鐵路路基的多層次結構系統(tǒng)·突破了傳統(tǒng)的軌道—道床—土路基結構形式②、控制路基變形·變形控制是路基工程設計的主要控制因素高速鐵路路基的特點③、保證路基剛度的均勻性·剛度均勻，變化緩慢，不允許出現(xiàn)剛度突變④、在列車運行及自然條件下的穩(wěn)定性·抵抗不良因素，強度不降低，彈性不改變，變形不加大RAILWAYTRANSPORTATIONEQUIPMENT高速鐵路概論高速鐵路基礎設施路基是軌道的基礎。其穩(wěn)定性與堅固性直接關系到線路的質量、列車的正常運行及安全。高速線路必須具備良好的路基基礎，以保證線路的快速、安全、平穩(wěn)運行。高速鐵路路基一般是由基床表層、基床底層、路堤下部和地基幾部分組成?；脖韺樱菏擒壍赖闹苯踊A，是基床的重要組成部分，受到列車動荷載的劇烈作用，對軌道的平順和穩(wěn)定影響很大，通常稱為承載層和持力層，是高速鐵路路基結構中最為重要的部分之一。路基結構基床表層：給軌道提供堅實穩(wěn)定的基礎。此外，還必須具有：①較大的強度來抵御外力作用，避免破壞；②足夠的剛度，抵抗變形；③較好的穩(wěn)定性，以免基床的表層剛度與強度在外界不利因素作用下發(fā)生改變；④良好的擴散應力的能力，給路基提供保護。高速鐵路概論我國的路基結構高速鐵路概論高速鐵路基礎設施路基是軌道的基礎。其穩(wěn)定性與堅固性直接關系到線路的質量、列車的正常運行及安全。高速線路必須具備良好的路基基礎，以保證線路的快速、安全、平穩(wěn)運行。.高速鐵路路基一般是由基床表層、基床底層、路堤下部和地基幾部分組成。基床表層：是軌道的直接基礎，是基床的重要組成部分，受到列車動荷載的劇烈作用，對軌道的平順和穩(wěn)定影響很大，通常稱為承載層和持力層，是高速鐵路路基結構中最為重要的部分之一。路基結構基床表層：給軌道提供堅實穩(wěn)定的基礎。此外，還必須具有：①較大的強度來抵御外力作用，避免破壞；②足夠的剛度，抵抗變形；③較好的穩(wěn)定性，以免基床的表層剛度與強度在外界不利因素作用下發(fā)生改變；④良好的擴散應力的能力，給路基提供保護。我國的路基結構高速鐵路概論高速鐵路基礎設施1、基床表層材料特性：較高的強度和彈性模量及耐磨、反濾等。材料構成：級配碎石、砂礫石、高爐爐渣和各種結合材料（如石灰、水泥等）的穩(wěn)定土。級配砂礫石是歐洲鐵路基床表層普遍使用的材料。德國、法國、西班牙等國都采用級配砂礫石作為基床表層的材料。日本則較多采用級配碎石。高速鐵路路基填料與壓實標準1、基床表層我國《高速鐵路路基設計暫行規(guī)定》中規(guī)定，路基基床的表層厚度應為0.7m，底層厚度應為2.3m，總厚度為3.0m。其中，基床表層由5~10cm混凝土和65~60cm厚的級配碎石和級配砂礫石組成。其填筑材料和壓實標準見下表。注：基床表層的K30、Evd、n三項指標要求同時檢測，均必須同時滿足壓實標準。填料厚度壓實標準備注地基系數(shù)K30/（MPa/m）動態(tài)變形模量Evd/MPa孔隙率n級配碎石0.6~0.65≥190≥55＜18%路堤2、基床底層我國高速鐵路對于基床底層材質要求有足夠的強度和穩(wěn)定性，并且不會因含水量的增加而產(chǎn)生強度的大幅降低和翻漿冒泥等病害，因此，一般采用A、B組填料或改良土。其壓實標準符合下表規(guī)定。填料厚度/m壓實標準改良細粒土砂類土及細礫土碎石類及粗礫土A、B組填料及改良土2.3地基系數(shù)K30/（MPa/m）≥110≥130≥150壓實系數(shù)K≥0.95孔隙率n＜28%＜28%3、路堤下部路基下部的填料一般應滿足三個要求：在列車和路堤自重荷載作用下，路堤能保持長期穩(wěn)定；路堤本體的壓縮沉降能很快完成；其力學特性不會受其他因素（水、溫度、地震）影響而發(fā)生不利于路堤穩(wěn)定的變化。3、路堤下部我國《京滬高速鐵路設計暫行規(guī)定》中規(guī)定：基床以下路堤優(yōu)選A、B組填料和C組塊石、碎石、礫石類填料，當選用C組細粒土填料時，應根據(jù)填料的性質進行改良后填筑。其填料及壓實標準符合下表規(guī)定。填料v壓實標準改良細粒土砂類土及細礫土碎石類及粗礫土A、B、C（不含細粒土、粉砂及易風化軟質巖）組填料及改良土地基系數(shù)K30/（MPa/m）≥90≥110≥130壓實系數(shù)K≥0.90孔隙率n＜31%＜31%高速鐵路概論高速鐵路基礎設施路基與橋臺、路基與橫向結構物、路堤與路塹、有砟軌道與無砟軌道等分界處，由于兩端結構物的強度、剛度、變形、材料等方面的差異較大，引起軌道基礎豎向剛度出現(xiàn)突變，引起軌道不平順。為保證高速鐵路的高平順性，應設置剛度均勻變化的過渡段。.高速鐵路的路基過渡段路基工程的薄弱環(huán)節(jié)：路基與橋梁的連接路基與橋梁的剛度相差巨大，必會引起軌道剛度的變化；路基與橋臺的沉降不均勻，在橋路過度點極易產(chǎn)生變形差，導致軌面彎折。在路橋間設置一定長度的過渡段：可使軌道剛度逐漸變化，最大限度減小路橋間的變形差，實現(xiàn)路基與橋梁的平穩(wěn)連接過渡。路橋過渡段處理措施：（1）在過渡段較軟一側，增大路基基床的豎向剛度值，減少路基結構物的工后沉降——加筋土法、土質改性法、過渡板法和碎石材料填筑法。（2）在過渡段較軟一側，增大軌道結構的豎向剛度——調整軌枕長度和間距、增大軌排抗彎模量、加厚道床厚度。（3）在過渡段較硬一側，減少軌道結構的豎向剛度——設置軌下、枕下、砟底橡膠墊塊（板）。我國：橋頭設搭板和枕梁、粗粒級配料填筑、加筋土路基結構、橋頭橋面結構的改進。有砟軌道與無砟軌道連接處：存在一定剛度差。有砟軌道與無砟軌道過渡段處理原則：使剛度均勻變化。處理措施：調整軌枕長度和間距、改變扣件剛度、改變軌道結構類型、延長無砟軌道基礎、改變道砟的膠結方式。RAILWAYTRANSPORTATIONEQUIPMENT高速鐵路概論高速鐵路基礎設施路基與橋臺、路基與橫向結構物、路堤與路塹、有砟軌道與無砟軌道等分界處，由于兩端結構物的強度、剛度、變形、材料等方面的差異較大，引起軌道基礎豎向剛度出現(xiàn)突變，引起軌道不平順。為保證高速鐵路的高平順性，應設置剛度均勻變化的過渡段。.高速鐵路的路基過渡段路基工程的薄弱環(huán)節(jié)：路基與橋梁的連接路基與橋梁的剛度相差巨大，必會引起軌道剛度的變化；路基與橋臺的沉降不均勻，在橋路過度點極易產(chǎn)生變形差，導致軌面彎折。在路橋間設置一定長度的過渡段：可使軌道剛度逐漸變化，最大限度減小路橋間的變形差，實現(xiàn)路基與橋梁的平穩(wěn)連接過渡。路橋過渡段處理措施：（1）在過渡段較軟一側，增大路基基床的豎向剛度值，減少路基結構物的工后沉降——加筋土法、土質改性法、過渡板法和碎石材料填筑法。（2）在過渡段較軟一側，增大軌道結構的豎向剛度——調整軌枕長度和間距、增大軌排抗彎模量、加厚道床厚度。（3）在過渡段較硬一側，減少軌道結構的豎向剛度——設置軌下、枕下、砟底橡膠墊塊（板）。我國：橋頭設搭板和枕梁、粗粒級配料填筑、加筋土路基結構、橋頭橋面結構的改進。有砟軌道與無砟軌道連接處：存在一定剛度差。有砟軌道與無砟軌道過渡段處理原則：使剛度均勻變化。處理措施：調整軌枕長度和間距、改變扣件剛度、改變軌道結構類型、延長無砟軌道基礎、改變道砟的膠結方式。高速鐵路概論高速鐵路基礎設施路基工后沉降概念：路基在竣工鋪軌后繼續(xù)發(fā)生的沉降。組成：路基在列車荷載作用下發(fā)生的變形，路基本體在自重作用下的壓密沉降，地基引起的工后沉降。（控制路基沉降——控制地基的工后沉降）影響：高速鐵路行車的安全性、穩(wěn)定性、舒適性，線路養(yǎng)護維修量，軌道結構部件的使用壽命。.高速鐵路的路基處理實踐說明：絕對消除工后沉降很困難，一般將其控制在一定的、允許的范圍內。嚴格控制路基變形和工后沉降十分重要，是保證路基施工質量的重要環(huán)節(jié)。《京滬高速鐵路設計暫行規(guī)定》（2004）規(guī)定：路基工后沉降不應大于5cm，年沉降速率應小于2cm，過渡段工后沉降不應大于3cm。路基整體的工后沉降是易于控制并有把握滿足暫規(guī)要求的，其主要難點在于路基以下的軟土地基。軟土地基的特點：高壓縮性、低滲透性、低強度。這些特點使得軟土地基上的路基在建成后：沉降量大，需延續(xù)很長時間，給高速行車帶來困難，甚至無法高速行車。設計采取不同的工程措施（對天然軟土地基進行加固）：對位于地表以下2.0m范圍