时速200公里客货共线、客运专线、高速铁路路基技术标准课件.ppt

时速时速200200公里客货共线、客运专线、公里客货共线、客运专线、高速铁路路基技术标准高速铁路路基技术标准1.路基的基本技术特点路基的基本技术特点 强度大、刚度大、稳定性和耐久性好，并能抵抗各强度大、刚度大、稳定性和耐久性好，并能抵抗各种自然因素的影响，在运营条件下将线路轨道的设种自然因素的影响，在运营条件下将线路轨道的设计参数维持在要求的精度范围内，确保轨道高平顺计参数维持在要求的精度范围内，确保轨道高平顺性，满足高速行车要求。性，满足高速行车要求。1.1 1.1 轨道平顺度轨道平顺度n有碴轨道有碴轨道时速时速200公里客货共线、客运专线有碴轨道平顺度铺设精度公里客货共线、客运专线有碴轨道平顺度铺设精度高低高低轨向轨向水平水平扭曲扭曲轨距轨距幅值幅值（mmmm）3 33 33 33 322弦长弦长(m)(m)1010-基线长基线长6.25m6.25m-时速时速250公里客运专线有碴轨道平顺度铺设精度公里客运专线有碴轨道平顺度铺设精度高低高低轨向轨向水平水平扭曲扭曲(2.5m)(2.5m)轨距轨距幅值幅值(mm)(mm)2 22 22 22 222弦长弦长(m)(m)1010-京沪高速铁路京沪高速铁路有碴轨道平顺度铺设精度有碴轨道平顺度铺设精度高低高低轨向轨向水平水平扭曲扭曲(2.5m)(2.5m)轨距轨距幅值幅值(mm)(mm)2 22 22 21.51.522弦长弦长(m)(m)1010-n无碴轨道无碴轨道 客车机车和车辆引起的动应力波形客车机车和车辆引起的动应力波形 货车机车和车辆引起的动应力波形货车机车和车辆引起的动应力波形 不同位置传感器的平均动应力值不同位置传感器的平均动应力值时时 速速km/h1号传感器动应力号传感器动应力值值/KPa2号传感器动应力值号传感器动应力值/KPa3号传感器动应力值号传感器动应力值/KPa4号传感器动应力号传感器动应力值值/KPa37.0128.275.2126.165.338.3129.476.4130.165.553.7134.075.1135.267.155.0135.276.6136.567.556.0134.575.8137.568.259.8133.279.2136.067.262.7137.582.1138.869.163.2135.679.5138.269.069.1137.082.3139.371.277.5139.182.8137.370.3平均动应力值平均动应力值/kPa134.778.5135.568.0动应力计算公式动应力计算公式式中式中 速度系数，高速铁路无缝线路速度系数，高速铁路无缝线路0.0030.003；0.0040.004；准高速铁路无缝线路可取准高速铁路无缝线路可取P-P-机车车辆的静轴重。机车车辆的静轴重。一般短轨线路一般短轨线路或线路状态差的好要适当提高；或线路状态差的好要适当提高；2.2 2.2 路基基床结构及填料质量要求和压实标准路基基床结构及填料质量要求和压实标准 基床是铁路路基最重要部位，路基面以下基床是铁路路基最重要部位，路基面以下2.52.53.0m3.0m范围范围内由于受到列车荷载的影响很大，因此基床厚度定为内由于受到列车荷载的影响很大，因此基床厚度定为2.5m2.5m或或3.0m3.0m。n路基基床结构路基基床结构n基床的要求主要有三个方面：基床的要求主要有三个方面：n强度要求：能抵抗列车荷载产生的动应力而不至破坏；防止道碴压入强度要求：能抵抗列车荷载产生的动应力而不至破坏；防止道碴压入基床土中，避免道碴陷槽病害的形成；基床土中，避免道碴陷槽病害的形成；n刚度要求：在列车高速行驶时，基床的弹性变形应满足安全性和舒适刚度要求：在列车高速行驶时，基床的弹性变形应满足安全性和舒适性的要求；在列车荷载的重复作用下，塑性累积变形很小；性的要求；在列车荷载的重复作用下，塑性累积变形很小；n防渗、防冻要求：能够防止雨水浸入造成路基软化，防止发生路基病防渗、防冻要求：能够防止雨水浸入造成路基软化，防止发生路基病害。在可能发生病害的地区，还有防冻等特殊要求。在日本、法国、害。在可能发生病害的地区，还有防冻等特殊要求。在日本、法国、德国等高速铁路较发达的国家都十分重视基床结构型式。德国等高速铁路较发达的国家都十分重视基床结构型式。德国铁路路基结构分为路基保护层、防冻层、填筑路堤层德国铁路路基结构分为路基保护层、防冻层、填筑路堤层n从几个国家采用的路基结构型式看，都具有强化基床表层的共性，从几个国家采用的路基结构型式看，都具有强化基床表层的共性，对基床表层的厚度、材料、压实度和力学指标都有详细的规定。对基床表层的厚度、材料、压实度和力学指标都有详细的规定。另外，基床表层设置的厚度与基床底层填料的工程性质有密切关另外，基床表层设置的厚度与基床底层填料的工程性质有密切关系。系。n国内对路基基床结构型式、填料与压实度、等都有明确的规定。国内对路基基床结构型式、填料与压实度、等都有明确的规定。与国外的铁路路基结构型式相比，基床结构形式过于单一，基床与国外的铁路路基结构型式相比，基床结构形式过于单一，基床表层级配碎石厚度也没有与底层填料的工程性质结合起来。表层级配碎石厚度也没有与底层填料的工程性质结合起来。填料和压实标准填料和压实标准基床厚度基床厚度(m)设计时速设计时速（km/h）基床表层基床表层基床底层基床底层基床总厚度基床总厚度时速时速200公里客公里客运专线运专线(客客货共线货共线)0.61.92.5时速时速250公里客公里客运专线运专线(高高速铁路速铁路)0.72.33.0n基床表层应采用级配碎石或级配砂砾石等材料，其材基床表层应采用级配碎石或级配砂砾石等材料，其材料规格及压实标准应符合下列规定：料规格及压实标准应符合下列规定：n碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行铁路碎石粒径、级配及材料性能应符合铁道部现行铁路碎石道床底碴的规定碎石道床底碴的规定n与上部道床碎石及下部填土之间应满足与上部道床碎石及下部填土之间应满足D154d85D154d85的要的要求。当与下部填土不能满足此项要求时，基床表层应求。当与下部填土不能满足此项要求时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。但当下部填土为改良土时，可不受设土工合成材料。但当下部填土为改良土时，可不受此项规定限制此项规定限制基床底层压实标准基床底层压实标准线路等级线路等级填料填料压实标准压实标准细粒土细粒土粗粒土粗粒土碎石土碎石土时速时速200、250公里客运公里客运专线、高速铁专线、高速铁路路(客货共线客货共线)A、B组填料组填料及改良土及改良土地基系数地基系数 K30(MPa/m)110130(120)150动态变形模量动态变形模量Evd(MPa)354550压实系数压实系数K0.95-孔隙率孔隙率n(%)-2828基床以下路堤填料及压实标准基床以下路堤填料及压实标准线路等级线路等级填料填料压实标准压实标准细粒土细粒土粗粒土粗粒土碎石土碎石土时速时速200公里客运公里客运专线、客专线、客货共线；货共线；时速时速250公里客运公里客运专线、高专线、高速铁路速铁路A、B、C组填料及组填料及改良土改良土地基系数地基系数 K30(MPa/m)90110130压实系数压实系数K0.90-孔隙率孔隙率n(%)-31312.3 2.3 路堤与桥涵过渡段及路堤与路堑过渡段设路堤与桥涵过渡段及路堤与路堑过渡段设计原则计原则n路堤与桥涵过渡段路堤与桥涵过渡段 过渡段长度过渡段长度:L=A+2(H-h)台尾路堤过渡段设置方式图台尾路堤过渡段设置方式图n路基与横向结构物（立交框构、箱涵等）过渡段路基与横向结构物（立交框构、箱涵等）过渡段路堤与横向结构物连接处设置方式图路堤与横向结构物连接处设置方式图2.4 2.4 路基工后沉降路基工后沉降n控制标准控制标准路基工后沉降和沉降速率控制标准路基工后沉降和沉降速率控制标准标准标准工后沉降工后沉降/cm路桥过渡段工路桥过渡段工后沉降后沉降/cm沉降速率沉降速率/(cm/y)时速时速200公里客运专线、公里客运专线、客货共线客货共线1584时速时速250公里客运专线公里客运专线1053高速铁路高速铁路532 路基工后沉降组成路基工后沉降组成n路基填土压密下沉路基填土压密下沉 日本的经验认为，路堤本体的压缩下沉约为填土高度的日本的经验认为，路堤本体的压缩下沉约为填土高度的0.10.10.30.3（砂性土）（砂性土）和和0.50.52.02.0（粘性土），并在通车一年后渐趋稳定。（粘性土），并在通车一年后渐趋稳定。西班牙在修建高速铁路时，曾对西班牙在修建高速铁路时，曾对2020多处路堤在施工期间和施工以后的沉降进行多处路堤在施工期间和施工以后的沉降进行过观测，工后沉降约为过观测，工后沉降约为0.10.10.40.4。对于路基填土压密工后沉降，德国和日本还采用了一个经验指标对于路基填土压密工后沉降，德国和日本还采用了一个经验指标 京沪高速铁路设计暂行规定：路堤以粗粒土、碎石类土填筑时，约为路堤高度的京沪高速铁路设计暂行规定：路堤以粗粒土、碎石类土填筑时，约为路堤高度的0.10.3；以细粒土填筑时，约为路堤高度的；以细粒土填筑时，约为路堤高度的0.30.5。行车引起的基床累积下沉行车引起的基床累积下沉（a a）西南交通大学）西南交通大学（b）Health 累积应变与加载次数关系曲线累积应变与加载次数关系曲线 根据日本的资料，累积下沉量约为根据日本的资料，累积下沉量约为1 12.5mm2.5mm，且经过一年时间行车，且经过一年时间行车后便能趋于稳定而不会再发展。后便能趋于稳定而不会再发展。3 3 路堤填筑质量检测方法路堤填筑质量检测方法n密实度标准密实度标准（细粒土采（细粒土采用压实系数、粗粒土采用压实系数、粗粒土采用孔隙率）用孔隙率）n力学指标力学指标（k30k30、EvdEvd）