文档介绍：29- 高速铁路设计规范条文说明11-12(路基)
详细的工程勘察是高速铁路路基设计的基础,必须高度重视。工程实践表明,路基工程必须通过地质调绘和足够的勘探、试验工作,查明基底、路堑边坡、支挡结构基础等的岩土结构及其物理力学性质,查明不良地质情况,在取得可靠地质资料的基础上开展设计,才能保证路基满足高速列车运行的安全、平稳和舒适。国内大量的铁路路基病害的产生也多为勘察不足,没有查明不良地质情况,设计和施工中路基填料来源和性质差别大,再加上路基施工管理、质量控制不严等造成的。高速铁路路基主要的工程风险为地基的复杂性和填料性质的变异性,因此必须加强地质勘察工作,查明地质条件和填料工程性质,提供满足评价地基和路基结构物变形的地质资料。
路基工程与桥梁、隧道一样,是铁路轨下基础工程的重要组成部分,是保证列车高速、安全、舒适运行系统中的关键工程。路基主体工程一旦破坏,维修难度高,对于运营的影响大,因此,必须按结构物设计。其地基处理、基础结构及直接影响路基稳定与安全的支挡等工程必须具有足够的强度、稳定性和耐久性,其设计使用年限不应小于100年。填筑路基通过加强排水和防护、严格控制填料材质及压实质量,其强度及变形性能一般不随时间而衰减,甚至会出现增强和提高的情况。
高速铁路对路基填料的材质、级配、水稳性和密实度有着较高的要求。根据秦沈客运专线、武广客运专线、哈大客运专线、京沪高速铁路等的施工经验,我国铁路对填料的划分较粗,尤其是粗颗粒填料在实际
施工填筑中存在填料组别合格,但由于级配不良,直接碾压不能达到所规定的压实控制指标等问题。在勘测设计阶段,往往对于填料材质较为重视,对于粒径级配则重视不够,因此应结合土源具体情况进行可压实性能分析及试验,提出具体可行的填料制备工艺。
填料最大粒径的限制对于保证路基工程质量非常重要,符合将路基作为结构设计的理念。由于K30检测方法要求最大粒径不大于荷载板的1/4即75mm,在武广、哈大等客运专线铁路建设过程中为加强路堤填筑质量控制,均提出了从严控制填料最大粒径的建议。本次规范编制按照有利
于填筑质量控制的原则,提出基床底层应控制在60mm以内,基床以下应控制在75mm以内。
为保证高速铁路轨道的平顺性需严格控制路基变形,不均匀沉降变形控制更为关键。路基与桥台及路基与横向结构物连接处、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处,比较容易产生不均匀沉降变形,在地基处理和路堤设计中应采取逐渐过渡的方法,减少不均匀沉降,以满足轨道平顺性要求。
由于高速铁路沉降变形控制要求很高,而影响沉降计算结果的因素较多,沉降计算分析的误差较大,为保证工程措施满足沉降控制要求,通常的做法是加强施工期的沉降观测与评估分析,据以确定铺轨时机。
在日本,良好地基的有砟轨道路堤填筑后一般放置1个月以上,地基不良地段路堤放置6个月以上;黏土地基上的板式轨道路堤放置6个月以上,其他地基放置3个月以上;同时,进行必要的沉降观测,并测算沉降
稳定时间。法国和德国强调要进行详细地质勘察,一般安排路堤施工工期比较长,以保证沉降变形稳定所需时间。
路基上的轨道及列车荷载换算土柱高度和分布宽度根据直线地段计算确定。
换算土柱高:
h?P?Q () ??l0
式中 P——轨道荷载,kN/m;
Q——列车荷载,Q=200/=125kN/m;
?——换算土柱重度,kN/m3;
l0——换算土柱分布宽度,m。
。
换算土柱分布宽度为支承层底部宽度,CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅠ型双块式无砟轨道及CRTSⅡ、。
有砟轨道道床厚度35cm,分布宽度l0=≈
道砟重度20kN/m3;;;,计算得:
轨道荷载P=。
、 路基横断面宽度要考虑路基稳定、养护维修、安全、线间距、轨道结构型式、曲线超高设置、通信信号和电力电缆槽布置、接触网立柱基础位置、声屏障基础等因素的影响。
(1)路基稳定的需要:特别是浸水后路堤边坡的稳定性。经验表明,在降雨量大的地区,加宽路基宽度对于保证线路畅通有重要作用。一般路堤浸水后边坡部分土质软化,在自重与列车产生的震动加速度的共同作用下,容易发生边坡浅层坍滑,路肩较宽时,即使边坡发生坍滑,也不影响路堤的承载部分,从而可使因边坡坍滑而影响列车正常运行的事故大幅度减少。
(2)满足养护维修的需要:在线路维修时,搁置或通行