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高平顺、高稳定性的轨道结构--第1页

一、高速铁路轨道结构应具备的主要性能

(一)高平顺性

高平顺性是高速铁路对轨道的最根本性的要求，也是建设高速铁路的控制性条件。

提高轨道平顺性的主要措施有：

1．提高钢轨的平直性、轨面的平顺性及钢轨焊接接头的平直性。要通过提高钢轨轧制质量、接

头焊接质量和钢轨打磨质量来消除这些属轮轨接触面上的短波不平顺。

2．避免由于轨道结构的连续性、均一性遭到破坏而引起的中、长波不平顺。钢轨接头、道岔是

轨道连续性遭到破坏的典型部位，轨枕间距不匀，轨枕摆置不方，轨枕种类、型号改变，扣件型号、

拧紧状态变化，道床肩宽、边坡不标准，以及道碴材质变化都是轨道结构连续性遭到破坏的典型现象。

必须在轨道的设计、铺设和养护维修的各个环节上严格把关，才能提高在中、长波范围内轨道的平顺

性。

3．提高轨道弹性的均匀性，防止由于路基、道床、轨下胶垫弹性不匀所引起的长波不平顺。路

基软弱、沉陷，道床脏污、翻浆、板结，轨下胶垫老化、失效是造成轨下基础弹性不匀的主要因素，

随着行车速度的提高，这种长波不平顺所造成的影响和破坏就愈加严重而必须加强管理。

(二)高可靠性，长寿命

高可靠性主要是指轨道结构保持平顺性，维持线路正常运营的能力。高速列车的轴重较轻，在高

平顺性条件下所产生的轮轨动力附加荷载也较小，因而轨道各部件的静强度指标通常易于得到满足。

高速列车荷载的特点主要在于高频冲击和振动，这种高频荷载容易造成扣件松动、轨下胶垫磨耗、混

凝土轨枕承轨槽破损，特别是有碴轨道中道碴破碎、粉化，道床沉降和变形。所有上述现象都会导致

轨道结构不均、轨道弹性不匀，并最终引起轨道中、长波不平顺，导致轨道平顺性破坏，影响线路的

正常运营。提高轨道的弹性，提高轨道对高频冲击、振动荷载的减振、隔离和承受能力，是高速铁路

轨道结构追求的主要目标之一。

长寿命，指的是轨道结构有较长的维修和大修周期。由于高速铁路的行车密度大，速度高，在行

车间隔中人员不可能上道，只能利用天窗时间进行轨道的检查和维修。因此其维修工作量必须少，维

修周期必须长，才能保证不中断行车，维持列车正常运行。大修要求的天窗时间更长，天窗次数更多，

更应尽量延长其周期，减少大修次数。

(三)高稳定性

采用跨区间无缝线路是提高轨道结构的连续性、均匀性的重大举措。在跨区间无缝线路中道岔的

连续焊接，会使道岔区基本轨产生附加温度力，从而使结构受力和变形更为复杂的道岔区成为高速铁

路稳定性的控制区。高速列车的高频冲击和振动，会使轨道结构的纵、横向阻力降低，即轨道自身保

持稳定的能力降低，而高速列车的蛇行和横向振动又会使作用到轨道上的横向荷载加大，增加轨道横

向失稳(胀轨、跑道)的可能性，因此，高速铁路轨道结构的稳定性仍然是值得特别关注的课题。

二、高速铁路轨道的设计荷载

列车轴重是轨道结构设计的基本参数。随着列车速度的提高，由于轮轨动力效应所引起的动力附

加荷载愈大。因此，积极减小列车轴重，降低轮轨动力效应，已成为世界各国高速铁路共同的趋势。

三、有碴轨道结构

(一)钢轨

对高速铁路钢轨的质量要求主要表现在外形尺寸的精确度和内部质量的纯净度。

外部尺寸精度包括允许尺寸偏差和平直度要求。钢轨尺寸的精确和外形的平直是轨道平顺的基本

保证之一。

由于高速列车的轮重相对较轻，轮轨接触应力较小，钢轨表面压溃、波磨、剥离等轨头病害出现

的机率较小。同时，由于线路的曲线半径较大，列车通过曲线的速度也相对恒定，因而在曲线地段出

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高速铁路钢轨折损的主要型式是由于钢轨的内部夹杂、缺陷所引起的疲劳折损。提高钢轨材质的

纯净度是减少钢轨疲劳折损、提高钢轨使用可靠性、延长其使用寿命的有效途径。

1．钢轨尺寸允许偏差及平直度要求

EN(欧洲标准协会)标准的检查项目和指标值EN(A)与TGV(法国高速铁路)大体相近，可作为

V=250