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

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, m。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n<18%。
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n<28%。

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

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必须做路基填筑试验段的压实工艺试验。针对不同土质,在试