高速铁路路基结构设计方法现状与发展趋势

高速铁路路基结构设计方法现状与发展
趋势
摘要：基于铁路工程路基施工质量控制，则需要从项目质量控制以及项目管理的角度进行优化，对施工质量水平提升有积极作用。

基于此，在对铁路工程路基施工质量进行控制的过程中，则需要结合路基工程施工技术参数以及质量控制需求，对项目质量控制过程进行完善，对铁路工程路基施工的质量控制水平提升有积极作用。

关键词：高速铁路；路基结构；设计方法
引言
结合铁路工程路基的施工要求，在施工质量控制的过程中，明确施工作业过程中质量控制的内容，并对影响铁路工程质量的关键因素进行分析，对铁路工程路基施工质量控制过程进行优化，在施工质量管理与控制的视角下，应用科学的质量控制工具，提高铁路工程路基施工的综合质量。

1高速铁路路基技术体系的建立与发展
从1990年我国开始对京沪高铁进行初步建设构想到2005年，我国相继开展了系列高速铁路建设和试验施工研究。

秦沈客专建设期间，全长66.8km、时速300km的高速铁路试验段建成于山海关—葫芦岛北，并铺设了不同类型的无砟轨道，“中华之星”号动车组在该试验段创造了当时我国列车最高时速321.5km。

在此基础上，铁道部组织铁道第三勘察设计院集团有限公司等单位编写了《京沪高速铁路设计暂行规定》（铁建设〔2003〕13号）；2002—2003年，软土路基地基处理、路基填筑足尺试验在江苏省昆山市和上海市安亭镇展开，试验表明，地基处理施工工艺、地基处理方案、路基填料选择和路基填筑压实施工工艺满足试验研究设计和《京沪高速铁路设计暂行规定》（铁建设〔2003〕13号）要求；2003年12月—2004年7月，在铁道部开展的“京沪高铁部分区段施工图设计方
案国际咨询”中，进一步明确了路基设计方案和路桥、路隧过渡段方案标准，铁
道第四勘察设计院的路桥、路隧过渡段设计方案在进一步优化和完善后，被纳入《京沪高速铁路设计暂行规定》（铁建设〔2004〕157号）；京沪高铁及我国多
条高速铁路的建设、运营实践表明，过渡段方案成熟、可靠。

2008年北京奥运会
前夕，建设京津城际铁路建设提上议事日程；2005年7月4日，全长125km、设
计时速350km的京津城际铁路开工建设，并于2008年8月1日全线开通运营，
北京至天津运行时间缩短至30min。

作为京沪高铁前期试验段工程，京津城际铁
路承担着验证京沪高铁相关设计参数的重任。

为满足京津城际铁路建设需要，铁
道部在《京沪高速铁路设计暂行规定》（铁建设〔2004〕157号）的基础上，结
合引进的无砟轨道技术，组织编写了《客运专线无砟轨道铁路设计指南》（铁建
设函〔2005〕754号）。

该指南规定，一般地段无砟轨道路基工后沉降控制标准
为15mm；对路堤、路桥或路隧交界处无砟轨道路基工后差异沉降，以及路基填筑
压实质量标准也作了明确规定。

从Ⅰ级铁路路基工后沉降控制标准200mm，到无
砟轨道路基工后沉降控制标准15mm，铁路建设真正实现了路基结构物建设、设计
理念的飞跃。

历经京津城际铁路、武广高铁、郑西客专和京沪高铁的建设实践，
实现了我国高速铁路建设由“量变”到“质变”。

此后，以刚度、工后沉降为主
要控制目标的高速铁路路基技术体系逐渐明确并贯穿于高速铁路建造、运营全过程，TB10621—2009《高速铁路设计规范（试行）》进一步明确了不同速度等级
铁路路基工后沉降标准。

2铁路工程路基施工质量控制过程
结合铁路工程路基施工质量控制的综合需求，在明确质量控制目标的视角下，以相关标准、规范、文件要求等为主要依据，并针对质量保障以及技术检验等方
面进行综合管理。

在实现质量控制的过程中，需要建立事前、事中、事后控制体系，在实现铁路工程路基施工质量控制的过程中，则是在施工现场准备、质量检
验的基础上，对质量控制要素以及质量控制过程等方面进行优化，在建立质量动
态管理机制的前提下，结合铁路工程路基施工特点、施工方式，对施工过程、技
术应用、环境管理等方面进行综合控制，从而提高铁路工程路基施工质量管理水平。

结合铁路工程路基的施工进程，在施工管理与技术应用的前提下，对影响施
工质量的因素进行有效控制，通过质量检验与管理监督，对现有的施工管理模式
进行调整，满足铁路工程路基施工的综合需求。

3路基路堤填筑施工要点
3.1相关问题与对策
（1）针对松软土为主的地基，当地基处理深度超过下卧层（计算桩底以下
压缩沉降厚度区），且路基安全稳定系数满足设计要求时，可采用桩帽方案且适
当增大桩间距。

在周边排水条件较好、路基静置时间或堆载预压时间不小于6个
月情况下（对于非饱和土地基路基应至少经历1个雨季），其工后沉降满足设计
要求，可有效降低地基处理工程量，实现较好的技术经济效益。

（2）针对以软
土为主的地基，如采用上述方案，部分桩基易因单桩承载力不足，出现“穿刺”
等现象，导致局部路基不均匀沉降。

因此，在施工过程中应严格控制桩间距和处
理深度，保证地基处理效果。

（3）目前，“CFG桩、‘管桩+桩帽+桩网碎石’复
合地基”施工已由“挖桩头、截取桩头、施作桩帽、回填桩间土、桩间土压密”
工艺，优化为“压密施工垫层、智能化控制桩顶高程、开挖桩帽范围土模、土模
嵌槽法施作桩帽与垫层一体化”工艺，并形成“复合地基桩帽土模施工工法”推
广应用。

（4）在CFG桩处理地基基础上，为充分发挥桩间土优势，发展了螺杆
桩施工工法，用于处理以松软土为主的地基，水泥搅拌桩处理软土地基工艺也由“单向水泥搅拌桩施工”发展为“多向水泥搅拌桩施工”，并取得较好应用效果，智能化桩基施工技术也在地基处理中得到推广应用。

3.2路基基床底层填筑施工
摊铺和碾压使用推土机推平填料，再用平地机做进一步刮平，使填料均匀分
布在各区段。

碾压环节的顺序如下：静压1遍—弱振1遍—强振2~3遍—弱振1遍—静压2遍。

通过以上碾压，使填料具有足够的稳定性和平整性。

碾压操作须
做到先轻后重、先慢后快。

不同路段的碾压方法不尽相同：直线段采取先两侧后
中间的顺序，即从两侧路肩开始碾压，逐步向路基中心推进；曲线段采取先内侧、后外侧的顺序，即先碾压内侧路肩，在此基础上完成外侧路肩的碾压作业。

碾压时，纵向搭接长度需达到2m及以上，横向重叠宽度为40cm，以保证横向和纵向
碾压部位的稳定性。

基床两侧超宽填筑50cm，应对该部位做充分的碾压，确保基床边缘具有足够的稳定性。

待碾压成型后，再将多余部分挖掉。

基床的各项工作结束且通过质量检验后，再做护肩施工。

3.3路基支挡与边坡防护
路基支挡结构与边坡防护和防排水之于路基类似人类防护自身安全的防护铠甲，防护路基增强抵抗自然灾害、风霜雨雪的抵抗能力；建设、运营实践表明，对建于斜坡向的山区高速铁路，采用支挡结构进行防护，可增大路基结构物的横向稳定性，约束路基结构的横向位移，提高了路基安全稳定性。

3.4检测方法
地基系数的检测仪器为平板荷载仪，由专人规范操作。

压密系数、孔隙率的检测，选用核子密度仪。

各项力学指标的检测，适用K30法和EVd法。

若某项或多项检测结果不满足质量要求，则分析其原因，视实际情况做适当的修整和补压处理。

经修整和补压处理后，须再次检测，直至各项检测数据均符合质量指标为止。

结束语
综上所述，改进铁路路基的受力状况，提高铁路路基的施工质量，保证铁路路基的可靠性和稳定性十分重要。

施工单位要结合施工现场具体情况，严格按照相关规范组织施工，高质量完成铁路路基施工任务。

参考文献
[1]秦立朝,杨素娟.高速铁路路基连续压实质量控制研究[J].江西建材,2019
[2]周生年.高速铁路路基工程沉降变形控制研究[J].工程建设与设计,2019
[3]张述毕,杨朋东,周本胜,封贵林,周杰.铁路路基填筑施工质量控制[J].云南水力发电,2019
[4]江涛,李行军.铁路工程中路基的施工技术[J].云南水力发电,2019
[5]钟时华.论铁路工程路基施工质量控制措施[J].中国标准化,2019。