高速铁路建设论文

铁道工程建设论文

高速铁路建设背景

高速铁路是一个具有国际性和时代性的概念。1985年5月，联合国欧洲经济委员会将高速铁路的列车最高运行速度规定为客运专线300km^ h, 客货混线250km^h.1996年欧盟在96/48号指令中对高速铁路的最新定义是：在新建高速专用线上运行时速至少达到250km的铁路可称作高速铁路。铁盟认为，各国可以根据自身情况确定本国高速铁路的概念，在既有线上提速改造，时速达到200km以上，也可称为高速铁路。

中国和世界上客运铁路速度的分档一般定为：时速120~140公里称为常速；时速140~160公里称为快速；时速160~200公里称为准高速；时速

200~400公里称为高速；时速400公里以上称为更高速。时速600公里以上称为特高速。时速1000公里以上称为音速。时速1260公里以上称为超音速。

对于高速的水平，随着技术的进步而逐步提高。西欧把新建时速达到250~300公里、旧线改造时速达到200公里的称为高速铁路；1985年联合国欧洲经济委员会在日内瓦签署的国际铁路干线协议规定：新建客运列车专用型高速铁路时速为350公里以上，新建客货运列车混用型高速铁路时速为250公里。

高速铁路是一个集各项最先进的铁路技术、先进的运营管理方式、市场营销和资金筹措在内的十分复杂的系统工程，具有高效率的运营体系，它包含了基础设施建设、机车车辆配置、站车运营规则等多方面的技术与管理。

高速铁路常被简称为“高铁”。

中国高速客运铁路，常被简称为“中国高铁”。高速铁路作为现代社会的一种新的运输方式，中国的高铁速度代表了世界的高铁速度。中国是

世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、 运营速度最高、在建规模最大的国家。在运行速度上，目前最高设计最低 时速可达350公里，已于2011年6月30日正式开通运营的京沪高速铁路 客运专线最高时速达到380公里；在运输能力上，一个长编组的列车可以 运送1000多人，每隔5分钟就可以开出一趟列车，运力强大；在适应自然 环境上，高速列车可以全天候运行，基本不受雨雪雾的影响；在列车开行 上，采取“公交化”的模式，旅客可以随到随走；在节能环保上，高速铁 路是绿色交通工具，非常适应节能减排的要求。

路基技术特征

路基是承受轨道结构重量和列车荷载的基础，是铁路线下工程的重要 组成部分。高速铁路路基除应具备一般铁路路基的基本性能之外，还需要 满足高平顺性、高稳定性轨道对基础提出的新性能要求：即强度高、刚度 大的路基基床，沉降很小的地基以及沿线路方向平缓变化的刚度。

（1）基床米用层状结构、提咼压实标准、强化路基结构

有砟轨道基床由表层和底层组成，表层厚度为0.7m,底层厚度为2.3m , 总厚度为3.0m 。一般情况下，基床表层由5〜10cm 厚的沥青混凝土和65〜 60c m 厚的级配碎石组成。

无砟轨道路基表层厚度与无砟轨道的混凝土支承层或混凝土底座的总 厚度不应小于0.7m ,底层厚度为2.3m 。混凝土支承层或混凝土底座以外的 H

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数K 、地基系数K30和动态变形模量Evd 等指标控制 基床和路堤质量。

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路基面应设防排水层

同时，采用压实T

图3路基结构示意图

(2) 严格控制路基工后沉降

有砟轨道一般地段工后沉降量，300~350km/h 线路不应大于5cm,沉 降速率应小于2cm/年，桥台台尾过渡段工后沉降量不应大于 3cm 250km/h 线路分别不应大于10cm 、3cm/年、5cm 。

无砟轨道地段路基在无砟轨道铺设完成后的工后沉降应满足扣件调整 和线路竖曲线圆顺的要求。工后沉降一般不应超过扣件允许的沉降调高量 15mm 路基与桥梁、隧道或横向结构物交界处的差异沉降不应大于 5mm

不均匀沉降造成的折角不应大于1/1000。

(3) 保证路基刚度的均匀性L

基床以下路堤

1:m 0

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桥梁技术特征

I

高速铁路桥梁的梁体必须具有足够大的竖向刚度、横向

刚度和抗扭刚 度，限制温差和混凝土徐变产生的上拱变形，以保证线路的高平顺性和避 免不良的车、桥动力响应；墩台必须具有足够大的纵向刚度，以限制桥上 无缝线路轨道的附加应力和制动时梁轨相对位移，保证线路的稳定；桥梁 结构及构造布置应符合耐久性要求，并便于检查和维修。因此，采用了刚 度大、整体性能好的结构，如简支梁、连续梁、组合梁、刚架及拱等；优 先选用

在路桥亠堤与横向结构物碎石掺框构孑涵)

」卜=7*14—-'/ 基床底层

质岩的路堑与隧道泥，有砟轨道与无砟轨道、不同的无砟轨道类型

路基面宽

|,路堤与路堑和土质、软

质岩、硬’

等连接处设置过渡段，以使路基刚度变化平缓—

-.

基床以下路堤

图4路桥过渡段

基床底层

4 %

4%

基床表层

4%

基床底层

4%

1：m

基床以下路堤

级配碎石掺水泥

双线整孔箱形梁桥。

(1)咼速铁路列车设计活载

设计活载图式是桥梁设计的重要参数之一。高速铁路桥梁取用 ZK 标准

活载（0.8UIC ）作为高速铁路设计活载图式，其能涵盖各类运行列车荷载， 比UIC 荷载图式可节省材料用量约10%跨度24m 混凝土梁）。城际铁路设

活载图式（右图）

（2）桥梁变形控制

列车高速通过桥梁时，若出现较大的挠度或结构自振频率与列车周期 性激励荷载频率相近时，列车与桥梁均会产生较大的动力响应，造成桥上 轨道不平顺、乘坐舒适度降低、结构活载效应增大，甚至列车走行性能恶 化，严重影响车辆运行和结构安全。因此，高速铁路桥梁必须具备足够大 的刚度和良好的整体性。故对桥梁的结构变形、变位和自振频率的提出严 格要求。

表2 ZK 竖向静活载作用下的梁体的竖向挠度限值

\

跨度'\

L < 40m 40m

80m

L>80m

设计速度、

250km/h

L/1400

L/1400

L/1000 300km/h

L/1500

L/1600

L/1100

350km/h

L/1600

L/1900

L/1500

计活载有的采用0.6UIC ，如成灌、广珠

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图5 ZK 标准活载

图式（左图）、ZK 特种

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