高速鐵路路基課件.ppt

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1、高速鐵路路基石家莊鐵道學(xué)院第一節(jié)高速鐵路路基特點(diǎn)路基是軌道的基礎(chǔ)，也叫線路下部結(jié)構(gòu)。高速鐵路的出現(xiàn)對傳統(tǒng)鐵路的設(shè)計(jì)施工和養(yǎng)護(hù)提出了新的挑戰(zhàn)，在許多方面深化和改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法和關(guān)鍵。與普通鐵路路基相比，高速鐵路路基主要表現(xiàn)為以下三個(gè)特點(diǎn)：1.高速鐵路路基的多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)高速鐵路路基結(jié)構(gòu)，已經(jīng)突破了傳統(tǒng)的軌道、道床、土路基這種結(jié)構(gòu)形式，既有有碴軌道，也有無碴軌道。對于有碴軌道，在道床和土路基之間，已拋棄了將道碴層直接放在土路基上的結(jié)構(gòu)形式，作成了多層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。2.控制變形是路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵控制變形是路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，采用各種不

2、同路基結(jié)構(gòu)形式的首要目的是為了給高速線路提供一個(gè)高平順、均勻和穩(wěn)定的軌下基礎(chǔ)。由散體材料組成的路基是整個(gè)線路結(jié)構(gòu)中最薄弱、最不穩(wěn)定的環(huán)節(jié)，是軌道變形的主要來源。日本東海道新干線的設(shè)計(jì)時(shí)速為220km，由于其在設(shè)計(jì)中緊緊采用了軌道的加強(qiáng)措施，而忽略了路基的強(qiáng)化，以至于從1965年起，因?yàn)槁坊膰?yán)重下沉，線路變形嚴(yán)重超標(biāo)，不得不對線路以年均30km以上的速度大舉整修，列車運(yùn)行平均速度降到100－110km/h。3.在列車、線路這一整體系統(tǒng)中，路基是重要的組成部分。變形問題相當(dāng)復(fù)雜，是一個(gè)世界性的難題。日本及歐洲等國雖然實(shí)現(xiàn)了

3、高速，但他們都是通過采用高標(biāo)準(zhǔn)的昂貴的強(qiáng)化線路結(jié)構(gòu)和高質(zhì)量的養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)來彌補(bǔ)這方面的不足。對于高速鐵路，輪軌系統(tǒng)應(yīng)該是車輪、鋼軌、道床、路基各個(gè)部分相互作用的整體。因此，在高速鐵路技術(shù)研究中，無論機(jī)車車輛、軌道結(jié)構(gòu)或路基隧道等專業(yè)，都應(yīng)該把自己的問題放在整個(gè)系統(tǒng)中去考察。第二節(jié)高速鐵路路基橫斷面表3－2為國外高速鐵路軌道及路基面寬度。我國京滬高速鐵路線間距根據(jù)所采用機(jī)車車輛類型、運(yùn)行速度等因素確定為5m。高速鐵路路基形狀為三角形，曲線加寬時(shí)，仍應(yīng)保持路基面的三角形形狀。一、路肩寬度路肩雖不直接承受列車載荷作用，但它對保

4、證路肩受力部分的穩(wěn)固十分重要。京滬高速鐵路路肩寬度為1.4m（雙線）和1.5m（單線）的標(biāo)準(zhǔn)。二、路基面寬度1.直線地段路基面寬度（京滬）2.曲線地段路基面加寬值三、高速鐵路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖第四節(jié)高速鐵路路基基床一、基床的作用與結(jié)構(gòu)1.基床的作用基床是鐵路路基最重要的關(guān)鍵部位，其主要作用由以下幾個(gè)方面：（1）基床由足夠的強(qiáng)度（2）基床具有足夠的剛度（3）基床具有良好的排水性（4）基床有防凍等特殊作用2.基床的結(jié)構(gòu)一般情況，高速鐵路路基基床是由基床表層和底層組成的兩層結(jié)構(gòu)。最典型的是德國無碴軌道的線路結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土板

5、連續(xù)板、混凝土連續(xù)層和支持層、素混凝土、礦渣混凝土、填土、道碴等。我國的京滬高速鐵路路基基床由表層和底層組成，表層厚度為0.7m，底層厚度為3.0m。其中，基床表層由5～10cm厚的瀝青混凝土和65～60cm厚的級配碎石級配砂礫石組成。二、基床表層基床表層是路基直接承受列車荷載的部分，又常被稱為路基的承載層或持力層，因此基床表層的設(shè)計(jì)是路基設(shè)計(jì)中最重要的部分。自20世紀(jì)50年代末日本開始研究東海道新干線路基以來，主要是研究基床表層的設(shè)計(jì)及施工問題。在此之前，日本鐵路并無基床表層。1．基床的表層填料從日、法、德三國和我國鐵

6、路以前進(jìn)行的少量強(qiáng)化基床的試驗(yàn)研究來看，基床表層使用的材料大致有以下幾類：級配砂礫石、級配碎石，級配礦物顆粒材料(高爐爐渣)和各種結(jié)合料(如石灰、水泥等)的穩(wěn)定土。我國高速鐵路路基基床表層填料采用級配砂礫石和級配碎石。2．基床表層結(jié)構(gòu)高速鐵路路基基床表層一般均由兩層結(jié)構(gòu)組成，日本、德國、法國、西班牙均如此。上層大多要求填料變形模量大，滲透系數(shù)小。在使用級配砂礫石的國家，一般都把基床表層分成上下兩部分。上層較薄，大多為0.2～0.3m，要求變形模量高，其次，為了提高該層的剛度，顆粒的最大粒徑可適當(dāng)提高，粗顆粒含量增加。下

7、層的作用偏重于保護(hù)，顆粒粒徑應(yīng)與基床填料匹配，使基床底層填料不能進(jìn)入基床表層，同時(shí)要求滲透系數(shù)小，至少要小于10-4m/s。3基床底層高速鐵路路基基床底層填料只能用A、B組填料或改良土。