高速铁路路基技术特点

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1、第二篇!高速铁路路基工程施工新技术应用与关键质量控制第一章!高速铁路路基技术特点第一节!高速铁路路基发展状况及特点!"世纪以前!路基填筑都是按"自然沉落#法设计施工!直到#$%"年!美国人&’()*(’提出了用标准击实试验控制路基填筑压实度$自此!各国开始制定路基填筑标准!路基的设计与施工技术得以迅速发展$一!国外铁路路基发展状况国外铁路的发展方向是重载和高速铁路$发展重载铁路%轴重!+!%,*&的国家有美国’加拿大’澳大利亚’前苏联等(发展高速铁路的国家有法国’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)%#&强化路基基床)包括路堤’

2、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$如日本在新干线上设置了强化基床表层!采用级配矿碴层或增设沥青混凝土表层等!并用直径为%")-的平板荷载试验求出的地基系数.控制压实效果(法国在%"制定/01线路技术条件前曾对全国既有铁路的路基进行了详细’全面的调查!发现轨枕*""!*下道床加垫层的厚度对防止路基病害的产生有重要作用!当总厚度超过,")-时"线路良好"基床病害的发生概率很小!德国,"!2"年代是经济迅速发展阶段"铁路运量激增"轴重提高"速度加快"随之而来的是路基病害日趋严重!使铁路运输的发展受到了制约!为了摆脱这一困境"德国铁路部门对如何提高路基

3、的承载能力"消除基床病害进行了深入的研究!提出了在路基表面设置保护层的根本性措施!并且要求在既有线路基上按不同的线路等级"有计划地逐步设置保护层!经过!"年的努力"终于使路基基床病害成为过去!可以说"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$轴重#运量#速度%以及线路上部结构的条件设计路基基床结构!$!%严格控制路基填筑&包括对路基填料的分类#填筑压实标准和检测方法等"并开发了一系列的检测设备和施工机械!各个国家根据本国的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

4、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!标准和压实系数!控制填筑%"质量’德国采用"和压实系数.控制压实质量"并研发了可时时监控压实系数的碾压机1!械!日本#法国分别提出用贯入仪及落球回弹法等快速检验法!$%%各国在高速铁路建设过程中"对线路容易发生不平顺的部位特别加以重视"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!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

5、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!$3%加强路基的防排水措施"加强边坡和灾害的防护!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!日本在基床表层设置+)-的沥青混凝土层"就是防止雨水渗入路基土层"从而引起路基病害!德国和法国分别在基床表层中设置了隔水层"也是防止雨水下渗"保护路基!二!我国铁路路基的现状我国铁路路基工程经过几十年的发展取得了许多成就"特别是在特殊地区和特殊土路基"无论在科研#工程实践水平上都有很大的发展和提高"积累了丰富的经验!但随着铁路运量的增加"轴重的增大"特别是大范围提速后"既有线路基

6、出现的病害日趋增多"严重地影响了铁路运输能力!$#%新线建设路基标准低&长期以来"我国铁路在新线建设中没有把路基当成土工建筑物来对待"普遍冠以土石方!在(重桥隧#轻路基#重土石方数量#轻质量)倾向下"路基修筑时选用的填料性能优劣不一"常常就近取土填筑路基’压实标准低"检测频率少"致使新修的路基强度偏低"变形明显!新建铁路交付运营后不能立即达到设计速度与运量"一般经过+!#+年自然沉落及病害整治才能达到设计速度要求"运营中还常发生路基变形#*""#*下沉!翻浆冒泥!边坡坍滑"道碴陷槽等病害"降低了铁路建设的经济效益和社会效益#$!%既有线路基状态不佳&我国既有线运营铁路路

7、基技术状态不佳"路基普遍强度偏低"稳定性差"严重威胁铁路运输和安全"已成为铁路运输的主要薄弱环节#随着国民经济的发展"运量不断增长"路基超负荷工作状态一直没有缓解"以至时常发生路基病害#据统计"提速前的#$$3年底"在全国,4"+%5-的运营线上"路基总长,3"445-"占运营线路的$36"路基病害地段4#"4!处"累计长##"++5-"占运营线路的#,7!6#提速后"路基状态不但没有改进"反而更加恶化#$%%路基维护及改造难度大&随着提速范围的扩大"列车的最高速度不断提高"路基暴露出来的问题越来越严重#提速后行车密度加大"维修作业时间相