依据UIC 719R进行铁路道床厚度设计

依据UIC 719R进行铁路道床厚度设计摘要uic 719r是国际上最广泛采用的铁路土方与道床设计标准。详细介绍了uic 719r有关道床设计的规定，并提供了道床厚度设计的实例。

关键词：uic 719r铁路道床设计

中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：

现行的uic 719r 是国际铁路联盟于2008年出版的关于“铁路土方与道床”的第三版技术规范。uic规范在世界范围内有着广泛的应用，特别是欧洲的铁路系统基本上均采用uic规范。美国加州高铁项目的“土方与道床设计指南”依据的是uic 719r，印度的“重载铁路路基设计规范”基本就是uic 719r的翻版。近几年我国工程单位在阿尔及利亚、利比亚、委内瑞拉中标的铁路项目，土方与道床设计也均要求遵守uic 719r。

本文结合阿尔及利亚某铁路项目道床的具体设计，详细介绍了uic 719r有关铁路道床设计的规定，对依照uic 719r进行铁路道床设计的类似国际工程项目有较大的参考价值。

1.土壤质量分类

有别于一般的土壤工程分类标准，如iso 14688（国际标准组织：土壤的识别与分类）、aashto m-145-91（美国公路与运输官员协会：适用于高速公路的土壤及土壤与集料混合料分类）、astm d-2487-98（美国试验与材料学会：统一土壤分类体系）和nf p11-300（法国

标准协会：土方—用于路堤和垫层施工材料的分类），uic 719r采用了针对铁路设计施工的独立的土壤分类体系。uic土壤分类体系，不仅根据土壤的筛分、塑性、有机质含量等特性对土壤进行了岩土分类，而且结合具体的岩土分类划分了土壤的质量类别。

土壤质量分类—uic 719r

质量类别划分为qs 0的土壤为非适宜土壤，除非经过处置，一般不可用于路基填筑；qs 1土壤为不良土壤，如排水良好且有良好的维护，可直接采用，经合适处置后，质量等级可以提高；qs 2土壤为质量一般的土壤；qs 3土壤为质量良好的土壤。

上述土壤质量类别划分是依据uic 719r进行铁路土方与道床设计的基础，依据其它土壤分类标准，如nf p11-300，进行道床设计显然是不合适的。

2.路基承载力分类

根据路堤填筑土壤或路堑底天然土壤的质量类别和垫层（prepared subgrade）的质量与厚度，路基承载力可划分为三个质量等级，p1（差）、p2（一般）和p3（好）。路基承载力质量等级根据下表确定。

路基承载力的确定—uic 719r

注：a-原位土壤的加州承载比；

b-符合设计要求压实后土壤的加州承载比。

3.道床厚度确定

uic 719r 给出的铁路典型横断面如下图所示。

注：

e为道床厚度，ef为垫层的最小厚度。

支撑层(blanket layer)包括下道砟（sub-ballast）、基层（foundation layer）及可能存在的霜冻保护层(frost protection layer)和过滤层(filtering layer)。

在轨距为1435mm或1668mm，枕木（中到中）间距不大于0.6m，且最大轴重不超过250kn的条件下，道床厚度根据下式计算得出：e=e+a+b+c+d+f（e的单位为m）

式中：

e—根据路基承载力等级取值。对应p1、p2、p3等级，e分别取0.75m、0.55m、0.45m。

a—根据uic leaflet 714的轨道分级确定。uic 1-4级，a=-0；uic 5-6级，a=-0.1m。

b—根据枕木类型与长度确定。长度为2.6m的木枕木，b=0，长度为l的砼枕木，b=（2.5-l）/2（b与l的单位均为m，l>2.5m，b为负值）。

c—一般取0，既有线特别困难情况下，c=-0.1m。

d—根据设计轴重取值。对应轴重≤200kn、≤225kn和≤250kn，d的取值分别为0、+0.05m和+0.12m。

f—当垫层采用质量等级qs1、qs2的土壤时，道床下需铺设土工布；当垫层采用质量等级qs3的土壤时，道床下可不铺设土工布。

4.霜冻保护层厚度

如果路基存在霜冻的可能，就必须采取措施阻止路基发生霜冻，在水文地质条件不好的情况下尤应如此。霜冻层保护厚度根据零度以下气温的温度与天数的积分，即霜冻指数（单位为：度-天）确定，uic 719r 给出了霜冻指数与霜冻保护层厚度的关系曲线。如果要求的霜冻保护层厚度大于根据路基承载力确定的道床厚度，那么除非在支撑层底部使用诸如挤塑聚苯乙烯类的隔热板，道床厚度就应增加到不小于霜冻保护层的厚度。

5.阿尔及利亚某铁路项目的道床设计

根据招标文件要求，该铁路项目的客车设计最高速度为

160km/h，货车设计最高速度为100km/h，设计轴重为225kn。轨距为标准规矩1435mm，混凝土轨枕，轨枕长为2.25m。此外，在阿尔及亚的气候条件下，不存在霜冻现象。

uic 719r规定，当路基承载力等级为p1时，支撑层下方应设置过滤层。此外，uic 719r同时规定，高速铁路的路基承载力应考虑p3等级。鉴于本项目较高的设计标准，并考虑招标文件bq清单中没有过滤层，因此路基承载力等级确定为p2和p3。

在路基承载力等级为p2和p3的条件下，根据uic 719r计算确定的对应不同路基土壤质量类别的道床厚度如下表所示。

阿尔及利亚某铁路项目道床厚度设计结果表

注：根据uic 719r的规定，垫层土壤质量类别为qs1、qs2时，道床下方应铺设土工布。

该铁路项目采用3层道床结构，即道砟、下道砟和基层，根据欧洲一般惯例并经与监理工程师沟通，道砟厚采用30cm，下道砟厚采用20cm。那么，对应p2等级路基，道床由上到下的具体结构为：30cm道砟+20cm下道砟+25cm基层；对应p3等级路基，道床由上到下的具体结构为：30cm道砟+20cm下道砟+15cm基层。

6.结语

在国际epc和db总承包项目实施中，设计起着至关重要的作用，设计在很大程度上决定了项目执行的成败。由于前期对uic 719r

的学习领会不深入、不透彻，致使设计持续一年多、数易其稿都得不到监理的批复，给项目实施造成了巨大的工期与成本压力，严重影响了项目的正常推进。作者在深入学习领会uic 719r后，根据土壤质量分类、路基承载力分类，并结合项目具体的设计标准和现场条件，协助设计人员完成了道床设计，并最终得到了监理的认可。可见，尽管我们存在对欧洲标准规范不熟悉的弱点，我们的设计习惯也与欧美的设计习惯存在很大差异，但只要我们深入钻研、透彻