高速铁路路基简介

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Ⅰ级铁路选用A、B组填料或改良土。 Ⅱ级铁路选用A、B、C组填料;当采用C组填料中 的粉土、粉黏土和粒土含量大于30%的粗粒土时, 在年平均降水量大于500mm地区,其塑料指数不得 大于12,液限不得大于32%。不符合上述要求的填 料应采取土质改良或加固措施。
细粒土、砂类土、砾石类土、碎石类土、块石类混 合料
1、各国路基标准横断面 B、德国高速铁路(230km)
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 B、德国高速铁路(230km)
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 C、日本新干线
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 D、京沪高速铁路
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 D、京沪高速铁路
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 D、京沪高速铁路
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面
E、各国路基面结构尺寸
项目
国别
法国
速度v(km/s)
230
270
300
断面宽度s(m)
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三、路堤填料与填筑施工
1、各国路基填料分类 A、法国填料分类
法国填料分类。共分五级:A级:细粒土 , B:级细砂砾土, C级: 含细粒及粗粒土(粗细粒混合土),D级:水稳性好的土, R级岩块 (包括易分化和不易风化)。
B、日本填料分类
日本填料分类。根据颗粒粒径、含量,分别按大、中、小、细四等级 进行分类。细粒土采用塑性图分类。
A.B组填料 或改良土
A.B组填料 及改良土
路堤 本体
优料砾当料性筑先和石选时质选类用,进C组用填应行C块组料根改A石细、;据良、粒B土后组碎土源填填石填、采块料当粒时用石;选土,A、 用 、 应、碎 C粉 进组B石 砂 行组填、 和 改及料砾 软 良C中石 块 。组的类 石中细填 土的
160km/h以下
M5浆砌片石拱型截水骨架内三维立体网内喷播植B级填料) 厚0.5m
中粗砂沟(每5m一条) 深0.2m宽0.3m内设渗管
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二、各国高速铁路路基结构形式
3、各国路基质量控制方法与标准 A、各国铁路基床压实标准控制参数选用种类
压实标准控制参数 压实系数Kh 地基系数K30 相对密度Dr 孔隙率n 承载比CBR 含气率na 变形模量Ev2 变形模量Evd 小型贯入N10
工后沉降是指路基竣工铺轨通车后产生的沉降量;京沪高速 铁路标准:路基一般地段5cm,路桥过渡段3cm,初年沉降 速率2cm。受填料性质、压实度、地基条件及处理措施的影 响。本体沉降一般在路堤竣工后一年左右完成,可不计入工 后沉降,控制路堤工后沉降主要是控制地基工后沉降。
路基动变形:主要指由列车动荷载引起的基床变形,包括弹 性变形和累积塑性变形。对舒适度、安全性、轨道平顺性的 日常养护维修等影响极大。日本标准 2.5mm,我国建议值: 4mm。秦沈实测值:0.29-0.89mm,与行车速度、轴重、 基床刚度、强度等关系密切。
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一、高速铁路发展与路基工程的特点
2、高速铁路路基工程的特点
路基作为轨道基础,其强度、刚度、稳定性以及在运营条件 下将线路轨道参数保持在允许的标准范围之内,是确保列车 高速、安全、舒适、平顺运行的前提条件。因此,高速铁路 对路基的稳定性、变形控制、填料质量、路基刚度等都提出 了非常严格的要求,路基工程应按土工构筑物考虑。
1.4
H1(m)
h1(cm) h2(cm)
20-35 35-50
20-35
5
60 60
70
45
30-60
H2(cm)
100
120-135 230-270 190 190
230
基床厚度(cm)
170
200-250
300
250 250
300
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二、各国高速铁路路基结构形式
2、各国路基基床结构形式 A、日本新干线
双指标配合使用情况
中国 ▲ ▲ △ ▲

K30 Kh K30 n
日本 ▲ ▲

K30 Kh K30 na
德国 ▲
▲ ▲ ▲ Kh Ev2 Kh na
法国 ▲
▲ △ △ Kh Ev2
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二、各国高速铁路路基结构形式
3、各国路基质量控制方法与标准 B、铁路基床压实参数检测
专 用 钻 探 取 芯 ( 少 量 ) 特 殊 检 测
基床表层 基床底层
本体
0.95 0.90 190 110-150 90-130
0.95 0.90 190 110-150 90-130
变形模量 Ev2(Mpa)
变形模量 Evd(Mpa)
基床表层
基床底层 本体
基床表层 基床底层
本体
55 35-50
35
日本 200-300
0.95
0.95 0.90 170 70-110
路基变形可分为静载和动载作用下的变形。 静载变形是指使用荷载作用下的地基沉降量与本体压密变形 量之和,路基工程变形控制不同于民用及工业建筑,它允许 有很大的工期沉降,因为工期沉降不会造成大的不良影响, 重点关注应为工后沉降或残余沉降。
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一、高速铁路发展与路基工程的特点
2、高速铁路路基工程的特点
合宁线为新建一次性铺设跨区间无缝线路,旅客列 车设计速度为200km/h客货共线铁路。路基占线路 总长的84.5%,全线普遍存在alQ3膨胀性粘土,位 于中等和弱膨胀土地区线路长约为136km(其中属 中等膨胀性的约为36km)。中等或弱膨胀性土为D 组填料,必须进行改良。全段用于基床底层及本体填 筑的改良土近1000万立方米。
法国 ≥200
1.0 1.0 0.95 0.90
120 80 50 50
德国 ≥200 1.03
1.0 0.97 0.97
120 80 60 45 50
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三、路堤填料与填筑施工
1、各国路基填料分类
目前各国及我国工程界各部门对于土质分类法 尚无统一完整的体系。土质分类主要根据土颗粒 组成及特征(以土的级配指标:不均匀系数Cu和 曲率系数Cc表示)、土的塑性指标(液限、塑限、 塑性指数)、土中有机质含量等。岩石主要根据 强度、抗风化能力等。
Ⅰ级铁路选用A组填料(砂类土除外,当缺乏A组填 料时,经经济比选后可采用级配碎石或级配砂砾 石),颗粒粒径不得大于150mm。 Ⅱ级铁路选用A组填料,其次为B组填料;当选用B 组填料时,在年平均降水量大于500mm地区,塑性 指数不得大于12,液限不得大于32%。不符合上述 要求的填料,应采取土质改良或加固措施。
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三、路堤填料与填筑施工
5、膨胀土改良实例介绍-合宁线试验工点 A、线路概况
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三、路堤填料与填筑施工
5、膨胀土改良实例介绍-合宁线试验工点
B、试验概况
试验主要目的
① 验证设计,探讨适宜的路基结构形式及边坡防护形式。 ② 对不同膨胀土填料进行室内改良试验,提出满足本线路基 工程要求的改良方案。 ③ 提出改良土粉碎、拌和及压实施工工艺的试验成果及适宜 的路堤压实质量检验方法。 ④ 查明全线取土场土源情况,并进行相关的室内试验,提供 改良土相关技术参数。 ⑤ 探讨改良土强度设计标准及现场验收标准
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二、各国高速铁路路基结构形式
2、各国路基基床结构形式 C、德国高速铁路
路基保护层≥20cm。
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二、各国高速铁路路基结构形式
2、各国路基基床结构形式 D、特殊路基基床结构形式
(1)不良路堑 (2)低矮路堤 (处理方法、换填度的确定)
M5浆砌片石拱型截水骨架内三维立体网内喷播植草
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三、路堤填料与填筑施工
4、改良填料施工工艺与工法
日本新干线厂拌法施工
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三、路堤填料与填筑施工
4、改良填料施工工艺与工法
京沪高速试验工点路拌法施工
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三、路堤填料与填筑施工
4、改良填料施工工艺与工法
京沪高速试验工点厂拌法施工
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三、路堤填料与填筑施工
5、膨胀土改良实例介绍-合宁线试验工点 A、线路概况
C、中国填料分类
中国填料分类。根据类别、土名、颗粒、级配、塑性指数五个指标将 填料分为五个大类。细粒土采用塑性图分类。
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三、路堤填料与填筑施工
2、我国不同时速路基填料要求
速度 部位
基床 表层
300~350km/h 级配碎石 级配砂砾石
中粗砂
200km/h 级配砂砾石 级配碎石
中粗砂
基床 底层
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 A、法国TGV
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 B、德国高速铁路(300km)
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二、各国高速铁路路基结构形式
1、各国路基标准横断面 B、德国高速铁路(300km)
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二、各国高速铁路路基结构形式
二、各国高速铁路路基结构形式
3、各国路基质量控制方法与标准 B、铁路基床压实参数检测
Evd检测设备
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二、各国高速铁路路基结构形式
3、各国路基质量控制方法与标准 C、铁路基床压实参数控制标准
中国 200-250 300-350
压实系数Kh
地基系数 K30
(Mpa/m)
基床表层
基床底层 本体
一、高速铁路路基的特点 二、高速铁路路基结构形式 三、路基填料与填筑 四、地基条件与地基处理 五、科研试验研究现状
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一、高速铁路发展与路基工程的特点
1、高速铁路发展现状
高速铁路是指具有高加速和高减速性及对列车运行进行自动控
制,时速超过200km的铁路,具有速度快、污染小、安全舒适等优点, 正在全球范围内被当作一种高速运行的交通工具,高速铁路建设已成为 世界铁路发展的总趋势。目前日本、法国、德国、意大利、西班牙等国 家均建成高速铁路并投入商业运行,韩国、美国、俄罗斯、加拿大等国 家正在或计划修建高速铁路。我国于1994年建成了时速160km的广深 准高速铁路,2019年又建成时速200km的秦沈客运专线,为高速铁路 的修建积累了大量经验,随着国民经济的高速发展和铁路跨越式发展思 路的提出。修建高速铁路并形成铁路快速运输网络已成为我国铁路建设 发展的必然。
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三、路堤填料与填筑施工
4、改良填料施工工艺与工法
法国TGV路基工程施工现场
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三、路堤填料与填筑施工
4、改良填料施工工艺与工法
法国TGV路基本体路拌法施 工
法国TGV上部土方路拌法施 工
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三、路堤填料与填筑施工
4、改良填料施工工艺与工法
法国TGV路拌法施工-含灰量控制方法
基床表层:沥青混凝土厚5cm,级配碎石厚30cm(基床底层K30≥11 kgf/cm3)或厚65cm,(基床底层7kgf/cm3≤K30<11kgf/ cm3);
基床底层:厚230~265cm。
B、法国TGV
表层:分为覆盖层20-35cm和封堵层35-50cm(相当于我国的基床 表层),两者合计为70cm; 上层土方:100cm(相当于我国基床底层)。
13.40 13.60 13.90
德国 200-300 13.30
日本
中国
200-300 200 250 300~350
11.40
12.3 13.80
线间距a(m)
4.0
4.2
4.5
4.7
4.3
4.2 4.6
5.0
距接触网距离b(m)
3.1
3.65
3.1
3.1
路肩宽度c(m)
2.0
2.2
2.0
1.0-1.4 1.0
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三、路堤填料与填筑施工
3、路堤填料改良
填料改良是指在原土中添加某种材料,使之与土发生一定的 物理化学反应,以改变原土的物理力学性质,已达到符合高 速铁路填料的标准。填料改良方法:物理改良和化学改良
1.添加剂:石灰、水泥、粉煤灰、沥青、合成固化剂、合成树脂等。 添加剂的选用:一般情况下,塑性指数较高的粘性土采用石灰;砂类土采 用水泥。 2.步骤:①原土各类物理、力学、水稳性试验。②各类添加剂改良土相 关试验,确定添加剂及配方(经济、技术、控制性指标改善情况)。③现 场工况试验,确定现场添加剂用量及工艺。添加剂用量控制:综合考虑各 类物理力学性质的改善。控制性指标:无侧限抗压强度qu(Mpa)。 CBR值可作为重要参考指标。现场强度与室内强度关系:qu(现场)=0.60.7qu(室内) 如基床底层K30=110Mpa相应要求qu=700Mpa,则室 内强度qu=1000Mpa左右。 3。改良方法:厂拌法、路拌法、场地式拌和法。
连 续 惯 入 试 验 ( 少 量 ) 特 殊 检 测
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二、各国高速铁路路基结构形式
3、各国路基质量控制方法与标准 B、铁路基床压实参数检测
Ev2检测设备(主要控制指标)
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二、各国高速铁路路基结构形式
3、各国路基质量控制方法与标准 B、铁路基床压实参数检测
K30检测设备
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