铁路路基过渡段的设计与施工.ppt

设置过渡段的必要性（3） 产生动态不平顺的原理图 列车通过桥梁时的振动实测 列车通过桥梁时的振动实测 碎石过渡的理论依据 路桥过渡段的设置 * * 铁路路基过渡段的设计与施工 暂规的规定 客运专线设计暂规规定在路堤与桥梁、横向结构物、路堑的连接处应设置过渡段。这是原路基设计规范所没有的内容。 设置过渡段的必要性（1） 列车高速运行对轨道的平顺性有很高的要求，否则高速运行就不可能实现。路基是轨道的基础，自然对路基的不平顺也必须有严格的限制。 路基不平顺有两种形态： 1. 路基的动态不平顺 由于桥梁、涵洞、隧道都是混凝土结构，结构弹性模量，动刚度远大于路基填土。也即轨道基础的动刚度在线路纵向存在很大的差异，从而导致列车通过交界处会对轨道产生冲击，反过来又使列车产生大的振动，造成列车运行条件恶化，车辆、轨道结构寿命降低，并使乘坐舒适度降低。这就是所谓的轨道基础的动态不平顺。 2. 路基的静态不平顺 由于在桥台、涵洞一般有沉降量很小的桩基础或扩大基础，隧道、挖方地段则不是在岩层中就是在土质较好的地层中，沉降量很小，即使有也能在较短的时间内完成。 而路基地段，特别是软弱地基地段上的路基工后沉降量较大，而且需要较长的时间才能完成。因此在交界处会产生沉降差，它与列车运行与否没有关系，因此是静态的。即所谓的静态不平顺，几何状态的不平顺。 设置过渡段的必要性（2） 由于上述两个原因，在路桥、路涵、路隧，甚至填方与挖方交界的两侧都会存在静态与动态的不平顺，它会导致列车通过交界处会对轨道产生冲击。 而且，其严重性随列车运行速度的提高而加重。 因此，为了减少铁路线路的不平顺，客运专线路基需要设置一定长度的过渡段。 在运行速度很较高的客运专线铁路路基设计、施工中必须予以重视和解决的重要技术问题。 1996年 京九线上行 车速45～60km/h 1996年 京九线下行 车速45～60km/h 减少过渡段不平顺的措施 1. 在轨道结构上采取措施 增加路基侧的轨道刚度或降低桥梁侧轨道刚度，如铺设长轨枕、铺设护轨、增加桥梁、隧道一侧的轨下弹性等 2. 在路基结构上采取措施 增加路基刚度和减小刚度突变，如采用碎石、改良土等刚性大的材料填筑、铺设大板、土工格室等 3. 减少路基侧的工后沉降 如采用工后沉降小的桩基、复合地基等措施 目前规范推荐的过渡方式是用碎石代替填土，提高路基侧弹性模量，较少与桥梁、涵洞、路堑之间的模量差异的办法。 计算分析结果表明，弯沉值随地基变形模量的增大而减小，随上层(级配碎石)厚度增加而降低。当级配碎石层厚度在60-80cm时，弯沉值在3-4mm之间。当碎石层厚度超过300cm时，弯沉值可控制在1.5mm以内。 如果考虑到碎石材料模量的非线性,弯沉值降得还要更明显。 1. 原高速暂规的路桥过渡段 过渡段的长度： h 台后路堤高度（m) a 常数 3～5m 台后20m范围内基床表层级配碎石中可掺入适量水泥。表层以下级配碎石应分层填筑。压实标准与级配如后。 路桥过渡段的设置 2. 现高速（≥300km/h）暂规的路桥过渡段 1）过渡段长度按下式确定： L=4×h或20m 两者中取大值 式中： L—过渡段长度（m）；h—台后路堤高度（m） 2）台尾过渡段路堤可按以下方式设计： 在与桥台连接的20m 范围内基床表层的级配碎石内掺入适量的水泥，表层以下以级配碎石分层填筑，与级配碎石连接段用A、B土填筑（见下图）。 过渡段级配碎石的级配与压实 压实标准： ≥ 150MPa/m， ≥ 50MPa，孔隙率 n ＜28％。 台后基坑应以混凝土回填或以碎石分层填筑压实。 路堤基底原地面用振动碾压实，并使 ≥ 60MPa/m。 过渡段与其连接的路堤按一整体同时施工。边角处用小型碾压机械或平板振动器分薄层压实 注：颗粒中针状、片状碎石含量不大于20％；质软、易碎的碎石含量不得超过10％；黏土团及有机物含 量不得超过2％。