《高速铁路路基》PPT课件.ppt

CRHCRH高速铁路路基高速铁路路基 石家庄铁道学院石家庄铁道学院CRHCRH第一节第一节 高速铁路路基特点高速铁路路基特点n n路基是轨道的基础，也叫线路下部结构。高速路基是轨道的基础，也叫线路下部结构。高速铁路的出现对传统铁路的设计施工和养护提出铁路的出现对传统铁路的设计施工和养护提出了新的挑战，在许多方面深化和改变了传统的了新的挑战，在许多方面深化和改变了传统的设计方法和关键。设计方法和关键。CRHCRHn n与普通铁路路基相比，高速铁路路基主要表现为与普通铁路路基相比，高速铁路路基主要表现为以下三个特点：以下三个特点：n n1.1.高速铁路路基的多层结构系统高速铁路路基的多层结构系统n n高速铁路路基结构，已经突破了传统的轨道、道高速铁路路基结构，已经突破了传统的轨道、道床、土路基这种结构形式，既有有碴轨道，也有床、土路基这种结构形式，既有有碴轨道，也有无碴轨道。对于有碴轨道，在道床和土路基之间，无碴轨道。对于有碴轨道，在道床和土路基之间，已抛弃了将道碴层直接放在土路基上的结构形式，已抛弃了将道碴层直接放在土路基上的结构形式，作成了多层结构系统。作成了多层结构系统。CRHCRHCRHCRHCRHCRHCRHCRHn n2.2.控制变形是路基设计的关键控制变形是路基设计的关键n n控制变形是路基设计的关键，采用各种不同路基结构形式控制变形是路基设计的关键，采用各种不同路基结构形式的首要目的是为了给高速线路提供一个高平顺、均匀和稳的首要目的是为了给高速线路提供一个高平顺、均匀和稳定的轨下基础。由散体材料组成的路基是整个线路结构中定的轨下基础。由散体材料组成的路基是整个线路结构中最薄弱、最不稳定的环节，是轨道变形的主要来源。最薄弱、最不稳定的环节，是轨道变形的主要来源。n n日本东海道新干线的设计时速为日本东海道新干线的设计时速为220km220km，由于其在设计中，由于其在设计中紧紧采用了轨道的加强措施，而忽略了路基的强化，以至紧紧采用了轨道的加强措施，而忽略了路基的强化，以至于从于从19651965年起，因为路基的严重下沉，线路变形严重超标，年起，因为路基的严重下沉，线路变形严重超标，不得不对线路以年均不得不对线路以年均30km30km以上的速度大举整修，列车运行以上的速度大举整修，列车运行平均速度降到平均速度降到100100110110km/h km/h。CRHCRHn n3.3.在列车、线路这一整体系统中，路基是重要的组成部分。在列车、线路这一整体系统中，路基是重要的组成部分。n n变形问题相当复杂，是一个世界性的难题。日本及欧洲等变形问题相当复杂，是一个世界性的难题。日本及欧洲等国虽然实现了高速，但他们都是通过采用高标准的昂贵的国虽然实现了高速，但他们都是通过采用高标准的昂贵的强化线路结构和高质量的养护维修技术来弥补这方面的不强化线路结构和高质量的养护维修技术来弥补这方面的不足。足。n n对于高速铁路，轮轨系统应该是车轮、钢轨、道床、路基对于高速铁路，轮轨系统应该是车轮、钢轨、道床、路基各个部分相互作用的整体。因此，在高速铁路技术研究中，各个部分相互作用的整体。因此，在高速铁路技术研究中，无论机车车辆、轨道结构或路基隧道等专业，都应该把自无论机车车辆、轨道结构或路基隧道等专业，都应该把自己的问题放在整个系统中去考察。己的问题放在整个系统中去考察。CRHCRH第二节第二节 高速铁路路基横断面高速铁路路基横断面n n表32为国外高速铁路轨道及路基面宽度。我国京沪高速铁路线间距根据所采用机车车辆类型、运行速度等因素确定为5m。高速铁路路基形状为三角形，曲线加宽时，仍应保持路基面的三角形形状。CRHCRHCRHCRHn n一、路肩宽度一、路肩宽度n n路肩虽不直接承受列车载荷作用，但它对保证路肩受力部路肩虽不直接承受列车载荷作用，但它对保证路肩受力部分的稳固十分重要。京沪高速铁路路肩宽度为（双线）和分的稳固十分重要。京沪高速铁路路肩宽度为（双线）和（单线）的标准。（单线）的标准。n n二、路基面宽度二、路基面宽度n n1.1.直线地段路基面宽度（京沪）直线地段路基面宽度（京沪）CRHCRHn n2.2.曲线地段路基面加宽值曲线地段路基面加宽值CRHCRHn n三、高速铁路路基标准横断面图三、高速铁路路基标准横断面图CRHCRHCRHCRH第四节第四节 高速铁路路基基床高速铁路路基基床n n一、基床的作用与结构n n1.基床的作用n n基床是铁路路基最重要的关键部位，其主要作用由以下几个方面：n n（1）基床由足够的强度n n（2）基床具有足够的刚度n n（3）基床具有良好的排水性n n（4）基床有防冻等特殊作用CRHCRHn n2.2.基床的结构基床的结构n n一般情况，高速铁路路基基床是由基床表层和底一般情况，高速铁路路基基床是由基床表层和底层组成的两层结构。最典型的是德国无碴轨道的层组成的两层结构。最典型的是德国无碴轨道的线路结构，包括钢筋混凝土板连续板、混凝土连线路结构，包括钢筋混凝土板连续板、混凝土连续层和支持层、素混凝土、矿渣混凝土、填土、续层和支持层、素混凝土、矿渣混凝土、填土、道碴等。道碴等。n n我国的京沪高速铁路路基基床由表层和底层组成，我国的京沪高速铁路路基基床由表层和底层组成，表层厚度为，底层厚度为。其中，基床表层由表层厚度为，底层厚度为。其中，基床表层由5 510cm10cm厚的沥青混凝土和厚的沥青混凝土和656560cm60cm厚的级配碎石级厚的级配碎石级配砂砾石组成。配砂砾石组成。CRHCRHn n二、基床表层二、基床表层n n基床表层是路基直接承受列车荷载的部分，又常基床表层是路基直接承受列车荷载的部分，又常被称为路基的承载层或持力层，因此基床表层的被称为路基的承载层或持力层，因此基床表层的设计是路基设计中最重要的部分。设计是路基设计中最重要的部分。n n自自2020世纪世纪5050年代末日本开始研究东海道新干线路年代末日本开始研究东海道新干线路基以来，主要是研究基床表层的设计及施工问题。基以来，主要是研究基床表层的设计及施工问题。在此之前，日本铁路并无基床表层。在此之前，日本铁路并无基床表层。CRHCRHn n1基床的表层填料n n从日、法、德三国和我国铁路以前进行的少量强化基床的试验研究来看，基床表层使用的材料大致有以下几类：级配砂砾石、级配碎石，级配矿物颗粒材料(高炉炉渣)和各种结合料(如石灰、水泥等)的稳定土。n n我国高速铁路路基基床表层填料采用级配砂砾石和级配碎石。CRHCRHn n2 2基床表层结构基床表层结构n n高速铁路路基基床表层一般均由两层结构组成，日本、德高速铁路路基基床表层一般均由两层结构组成，日本、德国、法国、西班牙均如此。上层大多要求填料变形模量大，国、法国、西班牙均如此。上层大多要求填料变形模量大，渗透系数小。在使用级配砂砾石的国家，一般都把基床表渗透系数小。在使用级配砂砾石的国家，一般都把基床表层分成上下两部分。上层较薄，大多为，要求变形模量层分成上下两部分。上层较薄，大多为，要求变形模量高，其次，为了提高该层的刚度，颗粒的最大粒径可适当高，其次，为了提高该层的刚度，颗粒的最大粒径可适当提高，粗颗粒含量增加。下层的作用偏重于保护，颗粒粒提高，粗颗粒含量增加。下层的作用偏重于保护，颗粒粒径应与基床填料匹配，使基床底层填料不能进入基床表层，径应与基床填料匹配，使基床底层填料不能进入基床表层，同时要求渗透系数小，至少要小于同时要求渗透系数小，至少要小于10-4m/s10-4m/s。CRHCRHn n3 基床底层n n高速铁路路基基床底层填料只能用A、B组填料或改良土。