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高速铁路路基设计要求和标准

【摘要】:高速铁路除正线外,到发线应设在横坡为4%的路基面上。图4.8道床结构示意图高速铁路站场路基基床设计应符合下列规定:到发线路基与正线路基分开设置时,到发线路基填料和压实标准应按客货共线Ⅱ级铁路标准设计,基床厚度同上;到发线以外的站线、动车段(所)及综合工区(保养点)内的线路路基填料和压实标准应按Ⅱ级铁路标准设计,路基基床表层厚度为0.3 m,基床底层厚度为0.9 m,基床总厚度为1.2 m。

铁路路基是为满足轨道铺设和运营条件而修建的,是经过开挖或填筑而形成的土工建筑物。它是轨道(钢轨、轨枕、道床)的基础,承受着轨道及列车的荷载,并将荷载传递至地基。

站场路基具有面积大、投资大等特点。站场路基设计、施工质量的好坏,将直接影响整个铁路车站的使用效能。因此,设计路基时,应保证路基的稳定,合理调配填方和挖方数量,并保证地面水和地下水排除畅通。

站场路基应结合地形、地质水文、气象等条件,并考虑排水设备的要求和农田水利的需要进行设计。站内正线或进出站线路路基标准应与区间正线相同。客货共线铁路路基的路基填料和压实度应按Ⅱ级铁路路基标准设计。

(1)路基面宽度

为了轨道铺设而设置的作业面,称为路基面。路基面由道床覆盖面及两侧路肩组成,其宽度一般称为路基面宽度,简称路基宽度。路基宽度等于道床覆盖的宽度与两侧路肩宽度之和,如图4.6 所示。为了便于排水,路基顶面应该设置三角形的路拱。当道床的标准为既定值时,路基面的宽度便决定于路肩的宽度。路肩的宽度应保证线路稳定、养护维修、作业人员安全避让以及路肩上设备埋设的需要。

图4.6 区间正线轨道与路堤

车站范围内的路基面宽度B,应根据线路数目按下式确定:

式中 K1、K2——最外侧线路中心线至路基边缘(路基面和两旁边坡的交点),可按表4.5选用;

   E——各线间距的总和。

表4.5 最外侧线路中心至路基边缘宽度表

站内单线(如联络线、机车走行线和三角线等)的路基面宽度,对于速度不大于160 km/h的客货共线铁路,非渗水土路基不应小于5.6 m,岩石、渗水土路基不应小于4.9 m;速度为200 km/h的客货共线铁路,非渗水土路基不应小于5.6 m,渗水土路基不应小于5.0 m。高速铁路站线路肩宽度不应小于0.6 m。

凡是通过正规列车的联络线,路基面宽度与所连接的正线标准相同。

按上述方法确定的路基宽度,如遇下列情况应进行加宽:

①曲线地段;

②路基边缘设有扳道房,或现有宽度不能满足埋设接触网支柱、信号机柱、电缆沟槽及其他设备的需要时;

③机械化养路区段对路基有加宽要求时。

(2)路基面的形状

站内正线和单独线路处路基的形状按区间正线路基的设计方法和标准考虑。

站场路基面应有一定的横向坡度,以保证及时排走路基面上的雨水、雪水,保持路基干燥。

车站路基面的形状应根据路基宽度、排水要求、路基填挖等情况,可将中间站、会让站、越行站等线路较少的车站路基设计为单面坡或双面坡,站线数量较多的编组站、区段站等站场路基横断面宜采用锯齿形坡,如图4.7 所示。

图4.7 站场路基面的形状

站场横向坡度可根据填土及道砟的种类、降雨量以及同一坡面上的线路数量而定,对路段设计速度不大于160 km/h 的客货共线铁路,其车站横向坡度及坡面最大线路数一般可采用表4.6 中的标准。

表4.6 路基面横向坡度及线路数量

注:横向坡度为零时,其线路数不受本表限制;线路较多的区段站、编组站和工业站等宜采用锯齿形坡。

为保证正线路基的稳定性,正线与站线路基共用时,应保证正线路基为三角形,其横坡率在时速160 km 客货共线铁路上为3%,时速200 km 客货共线铁路以及客运专线上为4%。高速铁路除正线外,到发线应设在横坡为4%的路基面上。

当采用单面坡时,横向排水坡应从旅客站房、仓库或堆放场向外侧倾斜。降雨量较大及线路较多的车站可采用双面坡,其横向排水坡应由中间的线路向两侧倾斜。

为了减少土方工程,挖方时一般采用单面坡,填方时则采用双面坡。

(3)路肩高程

路肩高程也称为路肩标高,一般指站场的最外侧线路(包括外包正线)路基边缘的路肩高程,如图4.6、图4.7 所示。

路肩高程应保证路堤不被洪水或内涝积水所淹没。在有可能被洪水淹没地带的路肩高程,应在考虑设计水位加波浪侵袭高和壅水高的基础上再加0.5 m。当站场与河流平行,靠河一侧筑有防洪堤时,站场路基边缘的标高按内涝水位另加0.5 m 设置。站场线路所有路基的路肩高程均应高出最高地面积水或最高地下水位,高出的数值应视土中毛细水上升可能达到的高度和冻结深度而定。在易于积雪地区,新建车站的站坪应设在路堤上,路堤高度不小于当地10 年中每年最大积雪厚度的平均值。不论何种情况,路堤高度不应低于0.6 m。

为避免机动车误入铁路线,对于与车站道路平行的正线、联络线等线路,客货共线铁路路肩应高于道路路肩0.6 m,高速铁路高出0.7 m。

(4)路基边坡

路基边坡应根据填挖方的土质及工程地质条件等因素确定。路堤边坡高度在8 ~20 m 时,其边坡一般为1∶1.3 ~1∶1.75。路堑边坡高度不超过20 m,且地质条件良好时,边坡一般为1∶1.0 ~1∶1.75。

(5)基床

铁路路基面以下受到列车动静荷载作用和受水文、气候四季变化影响的深度范围称为基床。路基基床分为表层和底层,表层厚度一般为0.6 m,底层厚度一般为1.9 m,总厚度一般为2.5 m,如图4.8 所示。

基床状态直接影响到列车运行的平稳和速度的提高。设计、施工及养护维修时应严格执行有关规范对基床厚度、填料、压实度、排水等方面的要求。

车站内正线路基基床标准应与区间正线相同。到发线与正线处于同一路基时,到发线路基应与正线标准相同。到发线与正线间设有纵向排水槽、站台等设施时,到发线路基可与正线路基分开设置。

图4.8 道床结构示意图

高速铁路站场路基基床设计应符合下列规定:到发线路基与正线路基分开设置时,到发线路基填料和压实标准应按客货共线Ⅱ级铁路标准设计,基床厚度同上;到发线以外的站线、动车段(所)及综合工区(保养点)内的线路路基填料和压实标准应按Ⅱ级铁路标准设计,路基基床表层厚度为0.3 m,基床底层厚度为0.9 m,基床总厚度为1.2 m。

在利用既有铁路车站改扩建地段,应根据列车的最高通过速度确定车站正线路基的加固措施。在高速铁路路基基床上修建排水沟、站台墙等时,路基的回填应符合其相应部位的压实标准。

(6)基底

基底即为路堤的基础,也是路堤填土的天然地面以下受填土自重及轨道、列车动荷载影响的土体部分。

站场路基范围较大,一般需对基底进行妥善处理,特别是在软弱土上修建路堤时更是如此,以免危及行车安全及正常运营。

站场路基设计的详细内容详见有关的教材、设计规范及设计手册。