无碴轨道路基关键技术探讨——以遂渝线无碴轨道综合试验段为例

研究目的:为适应我国客运专线建设的需要,铁道部组织开展了遂渝线无碴轨道综合试验,铁道第二勘察设计院联合西南交通大学等单位承担了遂渝线无碴轨道线下工程关键技术研究。研究方法:主要研究内容包括:(1)无碴轨道路基基床动力学特性试验研究;(2)地基沉降控制技术试验研究,其中重点研究桩-网结构路基和桩-板结构路基;(3)红层泥岩填料填筑无碴轨道路基适应性研究;(4)无碴轨道线下基础刚度匹配技术研究。本文结合遂渝线无碴轨道综合实验段路基工程试验研究和设计施工,就如何有效控制地基沉降、线下基础纵向刚度匹配、合理使用非良质填料三个客运专线无碴轨道路基关键技术问题进行探讨。研究结论:提出桩-网结构路基、桩-板结构路基适用条件及设计方法,提出路基面支承刚度及其设计应用,提出合理使用非良质填料的建议意见,并对客运专线无碴轨道路基设计、施工的关键问题进行了讨论。     

客运专线路基地段铺设无碴轨道有关问题的探讨

与传统有碴轨道相比,客运专线路基地段铺设无碴轨道后,对路基工程的沉降变形控制、基床结构、过渡段设置及铺设前的综合评估有明显的差别。本文在调研分析国内外资料的基础上,针对路基地段铺设无碴轨道的关键技术问题,包括沉降变形控制中工后(残余)沉降的概念、标准、组成及控制方法,路基基床承受的动应力水平及传递规律,不同工程类型衔接处过渡段的设置形式、长度及设置方法;无碴轨道铺设前的沉降观测分析方法及评判标准进行了系统的分析和探讨,并参照客运专线工程设计国际咨询成果资料,结合我国多条客运专线前期工作的不断深入,提出了指导客运专线路基地段无碴轨道设计与施工的建议。     

客运专线路桥过渡段施工技术试验研究

路桥过渡段施工是客运专线施工的重要环节,如何结合不同地质情况,选择适当的填料和合理的施工机械、施工工艺及检测方法,是过渡段处理成败的关键.通过对在新建邯济铁路开展的粗粒级配材料填筑客运专线路桥过渡段的施工技术试验研究及在秦沈客运专线开展的加筋土处理路桥过渡段的试验研究,提出适合于客运专线路桥过渡段的填筑材料、施工机械和施工技术,并通过对试验段实测沉降和理论计算沉降值进行对比分析,得出粗粒级配材料和加筋土处理高客运专线路桥过渡段的可行性.     

武广客运专线岳阳段路基填料的选择

根据铁路客运专线无碴轨道对填料的要求,以武广客运专线岳阳段白垩纪砂砾岩、砂夹卵石、砂质板岩块石土填料为研究对象,指出不同类型填料应注意的事项,并进行大量的相关试验,研究这些填料的耐久性和长期水稳性,确定3种填料填筑客运专线路基的适用性,为其他客运专线路基填料的选择提供参考。     

浅谈无砟轨道铁路路基沉降控制

针对无砟轨道沉降控制标准,依据国内在建及已建设完成的无砟轨道客运专线、高速铁路的设计及施工经验,从路桥分界、地基处理、填料及压实、过渡段、沉降观测及评估5个方面论述沉降控制的重要性及控制点,同时重点提出部分设计及施工注意事项。     

路桥过渡段填筑施工技术

路桥过渡段施工质量在客运专线铁路路基中具有重要的意义.本文结合哈大铁路客运专线于山咀特大桥沈方台路桥过渡段施工情况,对过渡段的填料配合比选定、施工工艺等方面进行总结,并对过渡段级配碎石检测指标与时间关系进行了分析,该施工方法使过渡段的差异沉降得到了很好的控制,可为类似过渡段施工提供参考.     

高速铁路路桥过渡段地基沉降测试与预测方法研究

以津秦客运专线路桥过渡段路基沉降测试为例,利用BP神经网络方法和灰色系统法研究了路桥过渡段沉降预测问题。计算实例表明,神经网络法和灰色系统法短期沉降预测结果比较准确,简便易行,因而具有广泛的工程实用价值和应用前景。     

无砟轨道铁路路基沉降控制

无砟轨道是当今世界先进的轨道技术，可以减少维护、降低粉尘、美化环境，而且列车时速可以达到200公里以上。无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇灌而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。本文针对无砟轨道沉降控制标准，依据国内在建及已建设完成的无砟轨道客运专线、高速铁路的设计及施工经验，从路桥分界、地基处理、填料及压实、过渡段、沉降观测及评估五个方面说明了沉降控制的重要性及控制点，同时重点提出了部分设计及施工注意事项。     

武广运专线韶关至花都客段路基过渡段设计

路基过渡段是保证客运专线不同特点的结构物（桥、涵、隧、路基）纵向刚度的平顺过渡，确保高速列车平衡和安全的一种特殊结构物。过渡段设计类型主要有：桥路过渡段、涵路过渡段、隧路过渡段、路堤与路堑过渡段以及桥隧之间短路基过渡段等。过渡段材料及过渡段长度主要依据相连结构物的特点和路基长度来确定，材料为水泥稳定级配碎石、AB组填料及C20混凝土。通过采用不同材料不同类型的过渡形式，使轨道刚度逐渐变化，减小沉降差，降低振动，减缓路基变形，以保证列车安全、舒适运行。     

路桥过渡段基床填料膨胀诱发无砟轨道上拱规律研究

无砟轨道路基膨胀诱发钢轨上拱是高铁建设运营面临的常见病害之一,路桥过渡段是路基膨胀病害的高发路段,为研究高铁路桥过渡段路基膨胀后钢轨上拱分布及路基结构变形规律。以一处典型过渡段路基膨胀工点为例,通过现场监测和室内试验判别轨道上拱情况及路基膨胀层位,并通过数值模拟计算研究路基基床膨胀对过渡段路基结构的影响规律。研究结果表明:水流下渗与基床填料中的蒙脱石作用是导致填料发生膨胀的主要诱因;桥梁对路基膨胀引起的钢轨上拱具有明显的阻隔效应,临近桥台侧钢轨上拱变化范围明显小于远离桥台侧;路桥过渡段基床填料膨胀率为0.08%时,钢轨上拱量达到无砟轨道钢轨上拱可调节临界值4 mm;临近桥台侧钢轨轴向应力峰值远大于远离桥台侧。     

深厚压缩层地基条件下路基沉降控制

研究目的：无砟轨道在客运专线铁路建设中已经成为主要轨道形式,深厚压缩层地基条件下路基沉降控制是无砟轨道客运专线建设中遇到的关键技术难题。迫切需要通过研究确定深厚压缩层地基条件下适合较高路堤无砟轨道铁路技术特点的经济合理、技术可靠的沉降控制方案。研究方法：结合京津城际轨道交通工程试验段路基沉降控制设计,通过技术、经济论证,确定合理的设计方案。研究结果：由于深厚压缩层地基条件下较高路堤高标准沉降控制成本相对较高,常规设计中一般要增加工程成本的支挡结构反而成为节省工程投资的手段。研究结论：在深厚压缩层地基条件下较高路堤高标准沉降控制设计中引入支挡结构,可以在提高沉降控制可靠度的前提下节省沉降控制成本、节约工程用地、美化工程环境。     

无砟轨道铺装设备的设计研究

研究目的:针对客运专线无砟轨道建设的需求,研究设计无砟轨道铺装设备。研究结果:试制出一种功能完善、适应性强、造价便宜、操作简便的无砟轨道铺装设备,满足施工要求,可在客运专线路基、桥梁上和隧道内铺设轨道板、双块式轨枕、轨排、部分道岔部件,保证了施工质量,且可提高作业效率。     

"预沉降法"的可行性分析

研究目的:针对客运专线无砟轨道路基沉降控制工程面临的新问题,探讨“预沉降法“的可行性。研究结果:该工法可减少工后沉降和不均匀沉降,满足无砟轨道铁路路基沉降变形控制的要求,且可达到过渡段路基工后“零沉降“的目标。     

客运专线无碴轨道桥梁综合接地及其必要性

研究目的:探讨我国客运专线无碴轨道桥梁上接地原则、要求和措施。研究方法:通过定性分析雷击和接触网故障情况下产生的危害,同时借鉴国外先进国家的接地理念、有关标准,结合我国有关接地规程规范,提出客运专线无碴轨道桥梁采取综合接地的必要性和采取的具体措施。研究结论:在高架桥地段将综合接地系统与桥墩基础钢筋可靠电气连接是必要的,同时针对我国客运专线的特点,即为了不影响信号轨道电路传输和满足牵引供电短路保护的需要,在无碴轨道板内采取单独设置不形成回路的小区段(约100 m左右)接地钢筋。     

CFG桩-网复合结构软基加固技术及其实际应用

研究目的:探讨有关CFG桩加固软土地基的设计、施工等方面的问题。研究方法:通过CFG桩-网复合结构加固上海某高速铁路试验段深厚软土地基的工程实例,对该法处理软土地基的设计方法、施工工艺、质量检验方法及注意事项进行了详细的阐述,并对其加固软基机理进行了较为深入的分析和探讨,对两种不同桩长的加固效果、在路堤荷载下的沉降变形规律、土工格栅的应力应变等进行了相关试验和现场测试研究。研究结果:桩长为27 m穿透软土层的CFG桩-网复合结构,填筑施工完成8个月后能满足高速铁路(有碴轨道)对软土路基承载力和工后沉降5 cm的要求,为应用CFG桩加固技术进行深厚软基处理的设计、施工与质量检验等提供了可靠的数据和参考依据,为我国在软土地区修建客运专线积累了宝贵的经验。     

遂渝线路基上双块式无碴轨道综合施工技术

研究目的：随着我国铁路客运专线和高速铁路的发展，摸索适合我国国情的无碴轨道铺设施工技术，总结无碴轨道施工和维修的技术标准，已成为我国铁路发展的当务之急。 研究方法：遂渝线无碴轨道综合试验段是国内首次尝试在路基上成区段铺设双块式无碴轨道。施工中根据设计要求，从实践出发，不断探索和完善施工工艺，研制改进工装设备，从而攻克诸多技术难题，圆满完成了施工科研任务。 研究结果：动车试验各项技术指标均达到或超过了设计要求。试验段的成功建设对我国无碴轨道设计和施工具有重要指导意义。本文对双块式无碴轨道施工技术进行了重点总结，包括控制测量、道床混凝土施工及裂纹防治、低弹模混凝土摊铺、轨排组装与精调等，并对设计和施工提出了改进建议。     

遂渝线无砟轨道桩-网结构路基及其试验研究

研究目的：为实现无砟轨道铁路路基严格工后沉降的控制,遂渝线无砟轨道综合试验段首次采用了桩-网结构路基方案,其工作机理及其承载特性需要研究。研究方法：采用数值计算分析、离心模型试验、室内循环加载动态模型试验、现场实验等方法对无砟轨道桩-网结构路基承载特性、工作机理进行了系统的试验研究,基于试验研究研究成果,就桩-网结构路基定义、工作原理、设计技术进行了讨论。研究结果：基于试验研究研究成果,初步提出了桩-网结构路基定义、工作原理、设计技术。研究结论：桩-网结构路基具有竖向沉降变形小、变形稳定时间短的突出优点。桩-网结构可用于无砟轨道铁路深厚软弱地基加固、已建土质路堤的加固、无砟轨道道岔区等特殊地基加固。     

我国无砟轨道铁路路基技术的进步与发展

截止2019年,我国已建成高速铁路3.5万km,其中路基长度约1万km,涵盖我国由南到北、从东到西,除西藏地区外的不同气候、不同地貌、不同地形、不同地质区域。大规模的高速铁路建设,极大促进了我国无砟轨道铁路路基技术的进步与发展。本文梳理、总结了我国无砟轨道铁路路基取得的技术进步,主要体现在:(1)建立了一套无砟轨道铁路路基设计理论;(2)建立了路基与桥、隧等构筑物连接刚度协调匹配的技术体系;(3)创新了不同区域、复杂环境、特殊地质条件下的路基毫米级沉降变形控制技术;(4)创新了无砟轨道铁路路基稳定状态长期保持技术。同时,本文还探讨了无砟轨道铁路路基有待进一步研究的技术问题。