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Exchange of Science and Technology 科技交流 高速铁路轨道设计特征 赵淑成 【摘 要】本文简述了高速铁路轨道的基本特征，提出 的比较，从中可以看出为什么高速线路需要具有高平 了保证高速铁路轨道高平顺性、高稳定性应注意的几个 顺性。 问题。 对于数量较少，而幅度值较大的局部轨道不平顺， 【关 键 词】高速铁路 轨道 设计特征 为保障旅客阅读、书写、餐饮等不受干扰，不受到惊吓， 不产生反感，日、法、德等国规定，局部轨道不平顺引 起的瞬时作用的垂向加速度不得大于0.12～0.15g，横 高速铁路设计的基本要求是保证高速列车以设计 向加速度不大于0.10～0.12g。再如，一个微小的0.2mm 速度安全、可靠、舒适地运行，为此提高轨道的平顺性、 的迎轮台阶形焊缝不平顺，在300km/h行车速度下，引 稳定性至关重要。 起的冲击性轮轨高频动作用力P达720kN，低频轮轨 1 附加力P达320kN，可导致轨道破坏，路基产生不均 1高速铁路轨道的特征 2 匀沉陷。而各种微小的短波不平顺，都是恶化轨道几何 适应列车高速度、高密度运行的轨道，应具高平顺 状态的根源，可能引发轮、轨、轴断裂，这也是产生噪 性和高稳定性的。 音的根源之一。 1.1高平顺性 因此，高速铁路要求高平顺性的轨道。而高平顺的 轨道研究资料表明：轨道不平顺所引起的轮轨 轨道是依托在高平顺性的线路空间曲线、路基、桥梁等 动力响应及其对行车安全性、平稳性和乘车舒适性的 基础之上的。高平顺性是设计、建设高速铁路的控制性 影响，均随行车速度的提高而显著增大。在平顺的轨 条件，也是高速铁路有别于中、低速铁路的最主要之 道上，车辆处于稳定运行状态，当列车速度低于临界 点。必须从线形、路基、道床、钢轨、桥梁等各方面采 速度时，即使速度很高，轮轨动力附加荷载也很小； 取保证措施，才能达到高平顺要求。 反之，即使轨道、路基和桥梁结构在强度方面完全满 1.2高稳定性 足要求，而平顺性不良时，列车运行虽未接近临界速 1）稳定、沉降小且沉降均匀的平顺路基是高平顺 度，但由线路引起的车辆振动和轮轨动作用力也将大 性轨道的基础。 幅度增加。 稳定性好的路基，主要是靠控制路基工后沉降和 表1表明了不同列车速度对轨道不平顺动态响应 不均匀沉降，以及控制路基顶面的初始不平顺来保证。 表1 不同行车速度对轨道不平顺的动态响应比较 路基工后沉降主要分两部分：一是路基填方本体的沉 动态响应及管理 降；二是地基沉降。已有的研究成果表明：只要路基填 轨道不平顺 IS02631国际振动环境控制标准 普速 300km/h 方本体压实度达到规定要求，其后期沉降就很小，粗粒 连续高低不平顺 “保障健康限度”：人体可承受5 波长40m 、 不予管理 产生频率2Hz 、半幅有效值 小时，否则人体血压、脉搏等生 土压实度可达0.9，工后沉降仅为路堤高度的0.1%～ 0.13g 的持续振动加速度。