高速铁路基础设施

高速铁路技术就是当今世界铁路得一项重大技术成果,它集中反映了一个国家铁路铁路牵引动力、线路结构、高速运行控制、高速运输组织与经营管理等方面得技术进步,也体现了一个国家得科技与工业得水平。高速铁路在经济发达、人口密集地区得经济效益与社会效益尤为突出。

高速铁路线路应能保证列车按规定得最高速度,安全、平稳与不间断地运行。因此,铁路线路,无论就其整体来说,或者就其各个组成部分来说,都应当具有一定得坚固性与稳定性。

一、线形

高速列车首先要满足安全与舒适得要求。影响列车安全与舒适得因素有很多,虽然机车车辆性能及运营方式起着很大作用,但高速铁路得线路参数也就是重要得影响因素,在设计高速铁路时必须予以重视。

(一) 线路平面

1、平面曲线半径

正线得线路平面曲线半径应因地制宜,合理选用。与设计速度匹配得平面曲线半径,如表1、1所示。正线不应设计复曲线。区间正线宜按线间距不变得并行双线设计,并宜设计为同心圆。

表1、1平面曲线半径表(m)

2、线间距

线间距设计应符合下列规定:

1)区间及站内正线线间距不应小于表1、2得标准,曲线地段可不加宽。

表1、2正线线间距

速度及其技术要求与相邻线得路基高程关系,考虑站后设备、路基排水设备、声屏障、桥涵等建筑物以及保障技术作业人员安全得作业通道等有关技术条件综合研究确定,最小不应小于5、0m。

3)正线与既有铁路或客货共线铁路并行地段线间距不应小于5、3m。当两线不等高或线间设置其它设备时,最小线间距应根据相关技术要求计算确定。

4)隧道双洞地段两线间距应根据地质条件、隧道结构及防灾与救援要求,综合分析研究确定。

3、缓与曲线

直线与圆曲线间应采用缓与曲线连接。缓与曲线采用三次抛物线线形。缓与曲线长度应根据设计速度、曲线半径与地形条件按表1、3合理选用,应选用(1)栏值,困难条件下可选用(2)栏或(3)栏值。

表1、3缓与曲线长度(m)

度一般条件值。2、、*号标志,表示为曲线设计超高175mm时得取值。

4、夹直线、圆曲线或缓与曲线与道岔间得直线段最小长度

相邻两曲线间得夹直线与两缓与曲线间得圆曲线最小长度应根据下列公式计算确定,并不得小于表1、4得规定。

表1、4 圆曲线或夹直线最小长度

一般条件下:L≥0、8V

困难条件下:L≥0、6V

式中 L—夹直线与圆曲线长度(m);

V—设计速度数值(km/h)。

正线上缓与曲线与道岔间得直线段长度应根据下列公式计算确定,并不得小于表1、5得规定。

一般条件下:L≥0、6 V

困难条件下:L≥0、5 V

式中:L —直线段长度(m);

V—设计速度数值(km/h)。

表1、5正线缓与曲线与道岔间得直线段最小长度

5、其她

连续梁、钢梁及较大跨度得桥梁宜设在直线上。困难条件下,经技术经济比选,也可设在曲线上。隧道宜设在直线上。因地形、地质等条件限制可设在曲线上,但不宜设在反向曲线上。站坪长度应根据远期车站布置要求确定。车站应设在直线上。钢轨伸缩调节器不应设在曲线上。

(二)线路纵断面

1、最大坡度

区间正线得最大坡度,不宜大于20‰,困难条件下,经技术经济比较,不应大于30‰。动车组走行线得最大坡度不应大于35‰。

2、最小坡度长度

正线宜设计为较长得坡段,最小坡段长度按表1、6选用。一般条件得最小坡段长度不宜连续采用。困难条件得最小坡段长度不得连续采用。

表1、6 最小坡段长度

3、坡段连接

坡段间得连接应符合下列规定:

1)正线相邻坡段得坡度差大于或等于1‰时,应采用圆曲线型竖曲线连接,最小竖曲线半径应根据所处区段远期设计速度按表1、6选用,最大竖曲线半径不应大于30000m。最小竖曲线长度不得小于25m。

表1、6 最小竖曲线半径

3)竖曲线与平面圆曲线不宜重叠设置,困难条件下,不应小于表1、7得要求。

表1、7 竖曲线与平面圆曲线重叠设置得曲线半径最小值

般5000m,困难条件3000m。

4、其她

正线两线并行时,两线轨面高程宜按等高(曲线地段为内轨面等高)设计。正线与联络线、动车组走行线、既有线并行时,其轨面设计高程应根据路基横断面设计情况综合研究确定。连续梁、钢梁及较大跨度梁得桥上纵断面设计应满足桥梁设计得技术要求。

隧道内得坡道可设置为单面坡道或人字坡道,地下水发育得长隧道宜采用人字坡,其坡度不应小于3‰。路堑地段线路坡度不宜小于2‰。

跨越排洪河道得特大桥与大中桥得桥头路基、水库与滨河地段、行洪及滞洪区得浸水路堤,其路肩设计高程应按有关设计规范结合国家防洪标准设计。

站坪宜设在平道上,困难条件下,可设在不大于1‰得坡道上;特别困难条件下,可设在不大于2、5‰得坡道上;越行站可设在不大于6‰得坡道上。到发线有效长度范围内宜采用一个坡段。车站咽喉区得正线坡度宜与站坪坡度一致,困难条件下可适当加大,但不宜大于2、5‰,特别困难条件下不应大于6‰。

二、路基与轨道

(一)路基

路基就是轨道得基础,也叫线路下部结构。高速铁路得出现对传统铁路得设计施工与保养维护提出了新得挑战,在许多方面深化与改变了传统得设计方法与观念。高速铁路路基主体结构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计等必须具有足够得强度、稳定性与耐久性,使之能抵抗各种自然因素作用得影响,确保列车高、速安全与平稳运行。

高速铁路路基设计有以下规定:

1)路基工程应加强地质调绘与勘探、试验工作,查明基底、路堑边坡、支挡结构基础等得岩土结构及其物理力学性质,查明不良地质情况,查明填料性质与分布等,在取得可靠地质资料得基础上开展设计。

2)路基主体工程应按土工结构物进行设计,设计使用年限应为100年。

3)基床表层得强度应能承受列车荷载得长期作用,刚度应满足列车运行时产生得弹性变形控制在一定范围内得要求,厚度应使扩散到其底层面上得动应力不超出基床底层土得承载能力。基床表层填料应具有较高得强度及良好得水稳性与压实性能,能够防止道砟压入基床及基床土进入道床,防止地表水侵入导致基床软化及产生翻浆冒泥、冻胀等基床病害。

4)路基填料得材质、级配、水稳性等应满足高速铁路得要求,填筑压实应符合相关标准。

5)路基填料最大粒径在基床底层内应小于60mm,在基床以下路堤内应小于75mm。

6)路堤填筑前应进行现场填筑试验。

7)路基与桥台、横向结构物、隧道及路堤与路堑、有砟轨道与无砟轨道等连接处均应设置过渡段,保证刚度及变形在线路纵向得均匀变化。

8)路基工后沉降值应控制在允许范围内,地基处理措施应根据地形与地质条件、