《客运专线无碴轨道铁路设计指南》报批稿.doc
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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流客运专线无碴轨道铁路设计指南报批稿.精品文档.客运专线无碴轨道铁路设计指南报 批 稿客运专线无碴轨道铁路设计指南编制组2005年7月目 录1 总则12 术语和符号22.1 术语22.2 符号33 线路43.1 一般规定43.2 线路平面43.3 线路纵断面54 路基84.1 一般规定84.2 路基标准横断面84.3 基 床94.4 基床以下路堤及地基104.5 路 堑114.6 过渡段114.7 路基排水144.8 其 他145 轨道155.1 一般规定155.2 无碴轨道结构类型及设计要求165.3 轨道结构过渡段215.4 轨道附属设施及
2、常备材料226 桥涵236.1 结构变形、变位限值236.2 结构构造要求246.3 墩台顶纵向水平力247 隧道258 站场268.1 一般规定268.2 站场排水268.3 车站横断面279 相关工程289.1 电气化289.2 通信信号289.3 综合检测与维修289.4 环境保护(噪声振动)29条文说明311 总则1.0.1 为指导客运专线无碴轨道及相关工程的设计,制定本设计指南。1.0.2 本设计指南适用于指导最高行车速度200350km/h的客运专线无碴轨道铁路的设计。未包括的内容,应按新建时速300350公里客运专线铁路设计暂行规定、时速250公里及以下新建客运专线铁路设计暂行规
3、定和相关现行铁路设计规范、规定执行或另行研究确定。1.0.3 初期兼顾货运的客运专线的无碴轨道铁路设计尚应符合现行铁路设计规范、规定或另行研究确定。1.0.4 设计速度大于等于200km/h的跨线旅客列车联络线采用无碴轨道结构时,可参照本设计指南。1.0.5 客运专线无碴轨道铁路选线时,应尽量避免水文条件复杂、冲刷严重地段。无法避免时,应采用抵抗洪水能力强的路基工程措施或采用桥涵通过。1.0.6 客运专线无碴轨道铁路的地质勘察应满足铺设无碴轨道的相关要求。在过渡段或地质复杂地段,勘察横断面应适当加密。在受洪水冲刷地段或降雨量大、强度高、历时长的区域,应加强水文、地质勘察工作。1.0.7 无碴轨
4、道铁路的混凝土结构设计应满足铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定的要求。1.0.8 路基、轨道、桥涵、隧道、接触网支柱基础、声屏障基础和管线沟槽等不同专业的各类结构应统筹设计,其衔接处应同步施工。1.0.9 客运专线的无碴轨道设计除应符合本规定外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语和符号2.1 术语2.1.1 无碴轨道用整体混凝土结构代替传统有碴轨道中的轨枕和散粒体碎石道床的轨道结构。2.1.2 板式轨道预制轨道板经CA砂浆调整层铺设于现场灌注的钢筋混凝土底座或混凝土支承层上的无碴轨道结构。2.1.3 双块式无碴轨道以现浇混凝土方式将预制的双块式轨枕嵌入到均匀连续钢筋混凝土道床内并形
5、成整体的无碴轨道结构,可分为型板式无碴轨道和型板式无碴轨道。2.1.4 轨枕埋入式无碴轨道以现浇混凝土方式将预制的混凝土岔枕嵌入到均匀连续钢筋混凝土道床内并形成整体的无碴轨道结构。2.1.5 轨道板预制的钢筋混凝土板或预应力混凝土板,是板式轨道的主要部件。2.1.6 双块式轨枕两块由钢筋桁架连接在一起的混凝土支承块,是双块式无碴轨道的主要部件。2.1.7 混凝土道床板现场灌注的埋设双块式轨枕或混凝土岔枕的整体钢筋混凝土层。2.1.8 混凝土底座用于轨道板或混凝土道床板的现场灌注的钢筋混凝土基础。2.1.9 混凝土支承层用于支承路基上、隧道内混凝土道床板或型板式无碴轨道轨道板的现场灌注的素混凝土
6、层。2.1.10 CA砂浆调整层现场灌注于轨道板和混凝土底座之间具有一定弹性的沥青水泥砂浆层。 2.1.11 变形模量由平板荷载试验加载测得的土体变形模量。2.1.12 动态变形模量由落锤冲击加载的平板荷载试验测得的土体变形模量。2.1.13 保护层 铺设于桥面防水层上的钢筋混凝土层,通过预埋钢筋与底座相连,并对防水层具有保护作用。2.2 符号EV2第二次加载测得的土体变形模量EVd动态变形模量3 线路3.1 一般规定3.1.1 正线的线路平、纵断面设计应重视线路的平顺性,有利于组成线形变化平缓的空间曲线,提高旅客乘坐舒适度。3.1.2 正线设计标准的选用必须满足铺设无碴轨道和一次铺设跨区间无
7、缝线路的相关技术要求。3.2 线路平面3.2.1 正线线路的平面圆曲线半径应因地制宜,合理选用。优先选用常用曲线半径,慎用最小和最大曲线半径。必要时可采用最大与最小曲线半径间100m整倍数的曲线半径。各类平面圆曲线半径如表3.2.1所示。 表3.2.1 线路平面圆曲线半径设计速度(km/h)常用曲线半径(m)最小曲线半径(m)最大曲线半径(m)350/2008000100007000(5500)12000(14000)300/200550080004500(4000)12000(14000)250/160400060003200(2800)12000(14000)200/16028005000
8、2000(1800)12000(14000)注:括号内数值为特殊困难条件下,经技术经济比选后方可采用的个别最小、最大曲线半径。3.2.2 直线与圆曲线间应采用缓和曲线连接。缓和曲线宜采用三次抛物线线形。缓和曲线的长度应符合下列规定:1 缓和曲线的长度应根据设计速度、曲线半径和地形条件按表3.2.2合理选用,优先选用一般长度,困难条件下不宜小于最小长度,特殊困难条件下亦不应小于个别最小长度。2 当设计速度为表3.2.2所列速度间或小于表列速度的数值时,缓和曲线长度可根据式3.2.2计算确定,并取整为10m的整倍数。 (式3.2.2)式中 缓和曲线长度(m);设计最高速度(km/h);圆曲线设计超
9、高(mm);超高时变率允许值,一般长度取25mm/s;最小长度取31mm/s。3 当采用表3.2.2所列数值间的曲线半径时,其相应的缓和曲线长度可采用线性内插值,并取整为10m的整倍数。3.3 线路纵断面3.3.1 坡段的设计坡度应适应地形,合理选用。区间正线的最大坡度应根据地形条件和动车组功率,经牵引计算检算并经技术经济比选后确定。最大坡度一般不宜大于20,特殊困难条件下亦不应大于30,且在10km范围内的平均坡度不宜大于15,特殊困难条件下6km范围内的平均坡度亦不应大于20。动车组走行线最大坡度不应大于35。最大坡度不考虑平面曲线阻力和隧道阻力的坡度折减。3.3.2 坡段间的连接应符合下
10、列规定:1 相邻坡段间应采用圆曲线型竖曲线连接。区间正线的最小竖曲线半径应根据所处区段设计最高速度按表3.3.2-1选用,但最大竖曲线半径不得大于40000m。表3.3.2-1 最小竖曲线半径设计最高速度(km/h)350 300250200最小竖曲线半径(m)2500020000150002 竖曲线与竖曲线、缓和曲线、道岔均不得重叠设置。竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置,困难条件下,符合表3.3.2-2条件时可重叠设置。表3.2.2 不同设计速度缓和曲线长度 设计速度(km/h) 缓和曲线长度 (m)圆曲线半径(m)350/200300/200250/160200/160曲线设计超高(mm)一
11、般最小个别曲线设计超高(mm)一般最小曲线设计超高(mm)一般最小曲线设计超高(mm)一般最小1400080280250230551901504012090205040120009032029025060200160501401202560501100010035032028070240190551601303070601000011039035031080270220601701403580709000120420380340903002507020016040908080001354704303809532026075210170451009070001555404904401103703
12、0085240190501201006000165580520460130440350100280230601401105500170600540480140470380110310250651501205000-155520420120340270701601304500-165550450135380310801801504000-170570460150420340902001703500-1654603701052401903200-1704803901202702203000-1704904001302902402800-1705004101403202602500-15535028
13、02000-1653703001800-170380310表3.3.2-2 竖曲线与平面圆曲线重叠设置条件设计最高速度(km/h)350300250200竖曲线半径(m)25000250002000015000平面圆曲线半径(m)70004500320020003.3.3 正线宜设计为较长的坡段,困难条件下最小坡段长度不宜小于一般最小坡段长度,特殊困难条件下亦不应小于个别最小坡段长度。最小坡段长度应按式3.3.3-1、3.3.3-2分别计算确定,并取整为50m的整倍数。必要时可采用两式计算值之间50m的整倍数值。一般最小长度 (式3.3.3-1)个别最小长度 (式3.3.3-2)式中 最小坡段
14、长度(m);坡段两端变坡点坡度代数差之和();计算最小坡段长度的竖曲线半径(m),按表3.3.3取值。计算中优先选取表3.3.3中竖曲线半径的一般值;设计最高速度(km/h)。表3.3.3 计算最小坡段长度的竖曲线半径设计最高速度(km/h)350300250200竖曲线半径(m)一般300003000025000最小2500020000150004 路基4.1 一般规定4.1.1 路基工程应按土工结构物进行设计,其地基处理、路堤填筑、边坡支挡防护以及排水设施等必须具有足够的强度、稳定性和耐久性,确保列车高速、安全和平稳运行。4.1.2 路基工程应避免高填、深挖、长路堑和高大挡土墙。路堤高度原
15、则上应大于基床厚度。一般路堤填土高度不宜超过8m。4.1.3 路基工程勘察应查明地基地质状态和填料的工程性质,为地基和路基结构物的变形状态评价提供必要的地质资料。地质勘察横断面沿线路方向间距不大于50m,横断面上的地质点不应少于3个。过渡段或地质地形复杂地段应适当加密,并应在横断面之间作物探检查。4.1.4土质地基路基均应进行工后沉降分析。路基工后沉降量、任意路基地段20m长度范围的不均匀沉降量、沉降差异造成的错台和路桥、路隧过渡段或任意两段路基沉降造成的折角应符合表4.1.4的规定。 表4.1.4 无碴轨道路基工后沉降控制值工后沉降不均匀沉降差异沉降错台折角30mm20mm/20m5mm1/
16、10004.1.5无碴轨道路堤填筑后,应对路基沉降进行系统的观测与分析评估,观测断面沿线路方向的间距一般不大于50m,过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密。在路基完成或施加预压荷载后应有618个月的观测和调整期,分析评估沉降稳定满足要求后方可铺设无碴轨道。4.1.6地质复杂、工后沉降难以控制或地下水位较高、路基易产生冻害和存在其他不稳定因素的路基区段,不宜铺设无碴轨道。4.2 路基标准横断面4.2.1 路基横断面宽度和布置型式的设计应根据线间距、轨道结构型式、曲线超高设置、路肩宽度、通信信号和电力电缆槽布置、接触网支柱基础位置、声屏障基础等因素来确定,并应综合考虑路基防排水问题。4.2
17、.2 直线地段路基标准横断面如图4.2.2所示。路基面宽度可参照表4.2.2的规定, 表4.2.2 路基面宽度设计最高速度(km/h)线间距(m)路基面宽度单线(m)双线(m)2004.48.613.02504.68.613.23004.88.613.43505.08.613.6注:路基面宽度为接触网支柱内侧距线路中心3.0m,通信、信号电缆槽设置于路肩上时的宽度。4.2.3 直线地段路基面形状为梯形,混凝土支承层基础边缘以外设4%的横向排水坡。路基基床底层顶面及基床下路基面自中心向两侧设4%的横向排水坡。4.2.4 无碴轨道路基一般不考虑曲线加宽,当轨道结构和接触网支柱等设施的设置有特殊要求
18、时,根据具体情况计算确定。4.2.5正线区间路肩范围内设置的其它附属工程,包括接触网支柱基础,电力、通信、信号电缆槽及声屏障基础等不得影响路基的稳定和排水。考虑防排水、列车振动、路基稳定及行车安全要求等因素,电缆槽宜设置于接触网支柱外侧;电缆槽内部净高不大雨30cm,通信信号电缆槽外部宽度不大于70cm。单通道电力电缆槽设于路肩上时,内部净宽不大于20cm。图4.2.2 双线路基路堤和路堑(土质、软质岩、强风化硬质岩)横断面示意4.3 基 床4.3.1 路基基床由表层与底层组成。表层厚度与无碴轨道的混凝土支承层或混凝土底座的总厚度不应小于0.7m,底层厚度为2.3m。混凝土支承层或混凝土底座以
19、外的路基面应设防排水层,采用厚510cm沥青混凝土或C25混凝土。4.3.2 基床表层采用级配碎石,材料规格应符合客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件的要求,其压实标准应符合表 4.3.2的规定。表 4.3.2 基床表层级配碎石压实标准填 料压 实 标 准地基系数K30(MPa/m)变形模量Ev2(MPa)动态变形模量Evd(MPa)孔隙率n级配碎石1901205018%4.3.3 基床底层采用A、B组填料或改良土,其压实标准应符合表4.3.3的规定。表 4.3.3 基床底层压实标准填 料压实标准改良细粒土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土A、B组填料及改良土地基系数K30(MPa/m)110130
20、150变形模量Ev2(MPa)606060动态变形模量Evd(MPa)353535压实系数K0.95孔隙率n28%28%注:1 压实系数K为重型击实标准(以下同);2改良土压实标准:当采用物理方法改良时,应符合本表规定;当采用化学方法改良时,除符合本表规定外,还应满足设计提出的技术要求。4.4 基床以下路堤及地基4.4.1 基床以下路堤应优先选用A、B组填料和C组的块石、碎石、砾石类填料。当选用C组细粒土填料时,应根据土源性质进行改良后填筑。其压实标准应符合表4.4.1的规定。表4.4.1 基床以下路堤填料及压实标准填 料压实标准细粒土改良土砂类土及细砾土碎石类及粗砾土A、B、C组 (不含细粒
21、土、粉砂及易风化软质岩块石土) 填料及改良土地基系数K30MPa/m)90110130变形模量Ev2(MPa)454545压实系数K0.92孔隙率n31%31%注:改良土压实标准:当采用物理改良方法时,应符合本表规定;当采用化学改良方法时,除符合本表规定外,还应满足设计提出的技术要求。4.4.2 高度小于基床厚度的路堤,基床表层应满足4.3.2的要求;基床底层范围的土质和压实标准不满足4.3.3的要求时,应作处理。4.4.3 地基处理措施应结合路基所处的位置和环境、地质条件、工后沉降量计算值、工期等因素综合确定。4.4.4 软土路堤在填筑过程中,必须控制填土速率。控制标准为:路堤中心地面沉降速
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