铁路客运专线路基主要技术标准与施工关键技术.doc

铁路客运专线路基主要技术标准与施工关键技术

第一部分国内外高速铁路路基发展状况

1.1高速铁路路基设计原则

高速铁路路基是一种土工结构物,路基的主体结构是免维修结构,不得出现路基病害,因此对其设计应考虑路基结构的受力及变形要求,填筑材料类型的要求,结构尺寸的要求,压实标准的要求等.

1)路基结构的受力及变形要求主要考虑:

在列车荷载作用下,路基表层最大动应力和动变形值,以及经地基处理后满足高速铁路路基平顺性要求的路基工后沉降值.

2)路基结构形式及尺寸要求主要考虑:

路基表层,路基底层,路基本体,路肩等部分组成的路基断面形式.以及路基结构厚度,路基宽度,路肩宽度,边坡坡度等尺寸.

4)路基填筑材料类型要求主要考虑:

对路基不同结构部位填筑材料的要求,如级配碎石,A,B,C组土及改良土等.

5)路基压实标准要求主要考虑:

a对路基不同结构部位的填筑材料提出的压实标准,如图所示,压实系数K,基床压实系数(K30),孔隙率n及动刚度值等.路基基床由表层和底层组成.表层厚度应为0.7m,底层厚度应为2.3m,总厚度为3.0m.基床表层应采用级配碎石或级配砂砾石等材料,压实标准应符合:地基系数K30≥190(MPa/m),动态变形模量Evd≥55(Mpa),孔隙率n18%.

b对路桥过渡段的设置结构形式,填筑材料及压实标准提出了要求.路桥台过渡段采用纵向正梯形断面形式,如图所示.过渡段长度为L=2(h-0.7)+a;过渡段采用级配碎石分层填筑,填筑压实标准应满足K30≥150MPa/m,Evd≥50MPa和孔隙率n28%.

1.2国外高速铁路路基发展状况

国外发展高速铁路的国家主要有法国,日本,德国等.这些国家都制定了较高的路基技术标准和严格的施工工艺,其特点如下:

1)强化路基基床:包括路堤,路堑及不填不挖地段,特别是对基床表层的填料和强度有严格要求.

a日本:在东北陆新干线上设置了强化基床表层,采用级配矿碴层或增设5cm厚沥青混凝土表层等,并用直径为30cm的平板荷载试验求出的地基系数(K30)控制压实效果;

b法国:TGV线路运营中发现问题.当总厚度超过60cm时,线路良好,基床病害的发生概率很小.采用两层级配碎石中间夹土工布的做法.

c德国:提出了在路基表面设置保护层的根本性措施,采用上部建筑与基床之间加设钢筋混凝土板.

各个国家都根据本国的情况进行研究,采用不同的结构形式和强度标准对路基基床进行强化,根据土质,承载能力,防冻要求,线路等级,运输荷载条件(轴重,运量,速度)以及线路土部结构的条件设计路基

2)严格控制路基填筑标准:

包括对路基填料的分类,填筑压实标准和检测方法等,并开发了一系列检测设备和施工机械.各国根据本国特点对路基填料进行了详细的划分,并对每类填料的力学性能进行试验研究,从而确定它的适用范围.对路基填土质量标准,多数采用物理和力学性能双指标控制.如日本采用K30标准和压实系数K控制填筑质量;德国采用Evd和压实系数K控制压实质量,并研发了可时时监控压实系数的碾压机械.日本,法国分别提出用贯入仪及落球回弹法等

3)线路易发生不平顺部位的重视

a从结构设计到施工组织,从工期安排到质量检测等方面都采取了措施,严格控制轨道的刚度变化和由于沉降,不均匀沉降引起的轨道下沉和轨面弯折,以达到线路的平顺性,保证列车高速运行的安全和稳定.

b为了控制路基不发生过大的下沉,对路堤填土的地基条件提出了新的要求.为了调整接近桥台时路堤的刚度,对桥头路堤规定了更高的标准.

4)防排水措施,边坡和灾害防护要求防护工程与主体工程同时完成,增加路基的坚固和稳定性,避免运营期间发生病害.

a日本在基床表层设置5cm的沥青混凝土层,防止雨水渗入路基土层.

b德国和法国分别在基床表层中设置了隔水层,也是

1.3我国铁路客运专线路基的发展情况

我国客运专线铁路路基的技术标准及主要参数,是九十年代以来在高速铁路八五,九五研究成果的基础上,吸收了国外高速铁路路基施工和建设的经验;在设计过程中借鉴,消化,吸收了国外铁路设计新方法和新标准;结合秦沈线的实际情况,并经有关部门多次组织国内专家的论证而最终确定的

通过秦沈客运专线的工程实践,铁路技术人员对路基工程有了新的认识,路基工程的设计和施工达到了新的水平和标准.客运专线路基工程有如下技术特点:

(1)路基填筑质量标准高

秦沈客运专线提出路基填筑采用双控压实标准的新概念.路基填筑根据不同部位,提出了压实系数K,地基系数K30,孔隙率n等压实标准.秦沈线路基填筑充分体现了新技术和高标准.

要求各施工单位在正式进行路基施工前