高速鐵路工務知識手冊 路基橋隧

2021-07-15 22:17:35 字數 5182 閱讀 4606

1高速鐵路的基本概念

1.3 高速鐵路工務設施十大技術特點。

1.3.2 新型橋梁。對高速鐵路橋樑,要求具有較大的剛度,常用跨度橋大量採用預應力混凝土雙線整孔箱梁、大跨度橋梁採用梁拱組合橋梁、更大跨度橋梁採用斜拉橋等新型橋梁。

1.3.3 以橋代路。

高速鐵路沿線經濟社會發達,需跨越的城市道路、公路、既有鐵路、地下管線多,沿海地區河道水網密布、軟土等特殊性土分布廣泛,大量採用高架橋以橋代路。已開通和在建設計速度350km/h、250km/h高速鐵路橋樑比例分別達到了71%和35%。

1.3.4 隧道淨空。

高速執行引起的隧道空氣動力學問題突出。為減緩高速列車通過隧道時產生的空氣動力學效應對旅客舒適度和車廂變形的影響,加大隧道淨空面積。350km/h雙線和單線隧道有效淨空面積分別達到了100m2和70m2,250km/h雙線和單線隧道分別達到了90m2和58m2。

1.3.5 剛度均勻。

路基沿線路的剛度不平順會造成軌道動態不平順。列車速度越高、剛度變化越劇烈,引起的列車振動越強烈,因此,除要求路基段剛度均一外,在路基與橋梁、涵洞、隧道等結構物之間和路塹遇路堤之間設定路橋、路涵、路隧、堤塹等各種過渡段,以實現剛度均勻過渡。

1.3.6 沉降控制。

為確保高速鐵路正常行車和減少維修量,對工後沉降控制嚴格。路基工後沉降:無砟軌道不大於15mm, 250和350 km/h線路有砟軌道分別不大於100mm和50mm。

橋梁基礎工後沉降:無砟軌道不大於20mm, 250和350 km/h線路有砟軌道分別不大於50mm和30mm。涵洞工後沉降量與相鄰路基地段協調一致。

1.3.8 動態優化。

為有效控制工後沉降和沉降速率,對軟土、鬆軟土和溼陷性黃土等特殊地段路基,提前開展實驗工程,根據沉降觀測資料和發展趨勢、工期等,採取調整預壓土高度、卸荷時間、基床底層頂面抬高、鋪軌時間等,進行動態優化設計。

1.3.9 災害預防。高速鐵路沿線設定監測風、雨、雪、異物侵限、**等防災安全監控系統,進行災害預防。

1.3.10 環境友好。

採取聲屏障和設定隧道洞口緩衝結構物,實現環境友好。為降低高速列車通過時的產生的環境雜訊,在沿線城鎮、居民區、風景名勝區、旅遊度假區等雜訊敏感區的橋上和路基兩側設定聲屏障。為控制高速列車通過隧道引起的出口微氣壓波強度,消減爆破音的雜訊汙染、附近房屋門窗的振動等,在隧道洞口設定緩衝結構物。

1.15高速鐵路橋隧路基管理

1.15.1高速鐵路橋隧路基管理四大重點

高速鐵路橋隧路基管理四大重點:沉降變形、防護設施、防水排水、周邊環境。路基、橋涵、隧道小的工後沉降量是保證高速列車安全、平穩執行的必備條件。

運營管理中應通過調查設計、施工檔案、沉降評估,以及軌道狀態的變化幅度和整修頻率,確定工後沉降量監測位置,必要時進行處理。全封閉、全立交是高速鐵路運營的基本保障,防護設施的完整和有效才能確保高速列車的安全執行。高速鐵路線路必須具有可靠、完善的防水排水系統,以抵抗雨、雪的長期侵蝕,避免基礎設施的凍脹、沉降和洪水的威脅。

高速鐵路安全運營必須營造乙個良好的周邊環境,對線路周邊鐵路安全保護區範圍內的挖沙、築壩、打井抽水、堆土、採石、開礦、堆放易燃易爆物品、修建建築物、堵塞排水通路等現象,立即應制止,並及時通報鐵路局安全監督辦公室。

1.15.2橋涵八大技術特點

橋涵八大技術特點:整體箱梁、長橋大跨、組合結構、整體橋面、沉降控制、調高支座、框架箱涵、景觀設計。高速鐵路預應力混凝土簡支梁以跨度32m整體箱梁為主。

跨越較大立交道路採用常用跨度預應力混凝土連續箱梁。受河網、軟土、既有地面交通控制,以及橋梁、橋涵、涵洞之間最小路基長度的制約,與既有線相比橋長超過500m的特大橋比例大幅提高,京滬高速鐵路丹昆特大橋164.8公里、鄭西高速鐵路渭河特大橋橋長達到79.

7公里。南京大勝關長江大橋連續鋼桁梁拱跨度336m,武漢天興洲大橋(斜拉橋)主跨504m。大量採用梁拱組合結構,提高大跨度橋梁剛度或降低橋梁的建築高度,v形剛構-鋼管拱橋、預應力混凝土連續梁-鋼桁拱跨度已分別達到220m和198m。

鋼梁和混凝土梁均採用整體橋面,大大提高了橋面的整體性和橋梁剛度。為確保高速鐵路正常行車和減少維修量,大量採用樁基礎,以嚴格控制墩台基礎工後沉降。對於區域性地面沉降地段,橋梁採用可調高支座,以補償區域性沉降的影響。

涵洞以鋼筋混凝土框架箱涵為主,提高結構的整體性。橋梁設計注重與周圍環境協調,呈現出橋梁的整體景觀效果。

1.15.3隧道七大技術特點

隧道七大技術特點:無仰坡進出洞、大淨空、新型洞門、緩衝結構、長大隧道、防水排水、防災救援。洞口採用斜切式和帽簷式新型洞門「早進晚出」,實現無仰坡進出洞。

隧道有效淨空面積明顯加大,以減緩高速列車通過隧道時產生的空氣動力學效應。在洞口設定緩衝結構,以緩解隧道出口端的衝擊壓力波強度。受線路平縱斷面控制,山區高速鐵路隧道比例大,長大隧道多,已建成的超過10km的長大有7座,石太高速鐵路太行山隧道達到27.

8km。高速鐵路隧道防水等級為一級,排水系統採用側溝、中心水溝和襯砌縱、環向盲管。高速鐵路隧道均設救援通道,長隧道設緊急出口,特長隧道設避難所,超過20km隧道雙洞單線設定,並設緊急救援站和疏散橫通道,全面提高了長大隧道防災能力。

1.15.4路基五大技術特點

路基五大技術特點:結構設計、低堤淺塹、剛度均勻、強基強護(樁網結構、樁垡結構、樁板結構、支擋結構)、防水排水、綠色防護。高速鐵路路基按土工構築物結構進行設計,與橋涵、隧道連線組成貫通堅實的軌道基礎。

避免高路堤、深路塹。路基**路縱向剛度均勻、變化緩慢,路基與橋梁、隧道、涵洞,路堤與路塹之間之間設定過渡段實現剛度均勻過渡。對軟弱地基、鬆軟土、濕陷性黃土等地基處理採用了樁網、樁筏、樁板等加固新結構新技術,控制路基工後沉降;採用懸臂式、扶壁式、樁板式和加筋土擋牆等輕型支擋結構,加強邊坡防護;採用植物防護配合噴護、掛網噴護、骨架防護、土工織物加固進行坡面防護。

無砟軌道路基面、濕陷性黃土地段路基面鋪設封閉層防止表水下滲,縱聯板式無砟軌道線間排水採用集水井集水橫向排放,路堤路肩處設擋水緣引流歸槽,設排水層、暗溝、盲溝引排地下水,邊坡骨架設截水。土質邊坡綠色防護,綠化、美化環境。

1.15.5路基填築質量控制三要素

路基填築質量控制三要素:填料、壓實度、含水率。基床表層採用級配碎石或級配砂礫石,基床底層採用a、b組填料或化學改良土(寒冷地區防凍、防滲雙層填料),基床以下路堤本體採用a、b組填料和c組碎石、礫石填料或改良土(寒冷地區或浸水路堤嚴格控制細粒含量)。

路基填料壓實質量採用物理指標(壓實係數)和力學指標(地基係數k30、動態變形模量evd)雙控。最佳含水率狀態下碾壓細顆粒土。

1.15.6路基防排水四字訣

按照阻、疏、排、護四字要訣要求,構築路基防洪安全保障體系。

8 高速鐵路橋涵

8.1橋涵裝置的主要特點

高速鐵路橋樑的總體要求是:簡潔、耐久、美觀,便於施工和養護維修,具有較大的豎向、橫向、抗扭和縱向剛度,小的工後沉降,良好的高速行車動力效能,並滿足限界、通航、立交淨空、渡洪、抗震和國土規劃要求。橋梁設計使用年限規定為100年,設計洪水頻率百年一遇。

設計活載採用zk活載。

8.1.1整體箱梁。

高速鐵路梁跨以32m預應力混凝土整孔簡支箱梁為主。跨越較大立交道路採用常用跨度預應力混凝土連續箱梁;跨越高速公路、高等級城市道路、大型河流、寬大山谷的主橋採用特殊結構。常用跨度預應力混凝土連續梁有等高度梁32+48+32m和拋物線變高度梁40+56+40m、40+64+40m、48+80+48m、60+100+60m、80+128+80 m。

8.1.2長橋大跨。

與既有鐵路橋樑佔線路長度比例4.5%左右相比顯著提高,已開通和在建設計速度350km/h、250km/h高速鐵路橋樑比例分別達到了71%和35%。南京大勝關長江大橋主橋六跨連續鋼桁梁拱橋,主跨336公尺,六線鐵路,是目前世界上載荷最重、跨度最大、速度最高的高速鐵路橋樑。

武漢天興洲大橋是我國高速鐵路第一座跨越長江的橋梁,主跨504m斜拉橋,公鐵兩用,下層為四線鐵路,在國內外已建的大跨度公鐵兩用斜拉橋之中跨度位列世界第一。廣珠高速城際鐵路西江容桂水道特大橋,主跨185m連續剛構,為國內鐵路最大跨度連續剛構。

8.1.3組合結構。

為提高大跨度橋梁剛度或降低橋梁的建築高度,高速鐵路大跨度橋梁大量採用梁拱組合結構。如京滬高速鐵路鎮江跨京杭運河橋,主跨180m預應力混凝土連續梁-鋼管拱。武廣高速鐵路胡家灣大橋,主跨112m的預應力混凝土簡支梁-鋼管拱組合結構。

杭深高速鐵路閩江大橋,主跨198m 預應力混凝土連續梁-鋼桁拱組合結構;雁蕩山大橋主跨,主跨90m下承式連續鋼箱梁-疊合拱組合結構。廣珠高速城際小欖水道特大橋,主跨220m v形剛構-鋼管拱組合結構。石武高速鐵路鄭州黃河大橋,主跨168m為國內首座公鐵兩用高速鐵路鋼桁梁-矮塔-拉索組合結構。

8.1.4整體橋面。

混凝土梁採用整體橋面,橋面設定防護牆(擋砟牆)、電纜槽、接觸網立柱、聲屏障等,取消鋼支架行人路、護輪軌。大跨度鋼梁橋正交異性板板桁組合新型整體鋼橋面和鋼縱橫梁與混凝土道床板結合的整體橋面,大大提高了橋面的整體性和橋梁剛度。

8.1.5強基控沉。

為滿足橋梁基礎工後沉降控制要求、墩台基礎以樁基為主。常用跨度簡支梁,根據墩高及地質條件採用直徑1.0m或1.

25m鑽孔樁;大跨度連續梁及其他特殊形式的橋梁採用1.5m~3.4m樁徑。

8.1.6調高支座。對於區域性地面沉降地段,採用可調高支座,最大調高量可達到60~80mm。支座分固定、縱向活動、橫向活動和多向活動支座。

8.1.7框架箱涵。

高速鐵路涵洞以整體性好的鋼筋混凝土框架箱涵為主。主要形式有單孔或雙孔鋼筋混凝土框架箱涵,孔徑一般在2m~6m之間,為降低路基剛度突變,涵洞頂至軌底填土厚度一般不小於1.5m。

8.1.8景觀設計。

橋梁不僅是一條高速軌道交通走廊,也應呈現出橋梁的整體景觀效果,力求主體結構的造型新穎、美觀,富有時代氣息,體現與當地規劃結合,與周圍環境協調,成為一條靚麗的風景線。

8.2關鍵技術

高速鐵路橋樑通過控制結構剛度、徐變拱度、工後沉降,達到橋上線路高可靠性、高穩定性、高平順性和良好的高速行車車橋耦合動力效能。

8.2.1變形控制。

科學合理控制結構變形。橋梁過大的變形會危及軌道的平順性發生不可接受的變化,影響旅客舒適度。對32m簡支梁,在zk活載下,無砟軌道橋梁樑端豎向轉角應不大於1.

0~1.5‰,橋面伸縮縫兩側的相對水平位移不大於1mm;有砟軌道橋梁樑端豎向轉角應不大於2.0‰;在順線路3m長垂直線路1.

5m長範圍內橋面的扭轉變形量不大於1.5mm。在zk活載、橫向搖擺力、風力、溫度力作用下,墩頂橫向位移引起的橋面水平折角不大於1.

0‰。墩台頂縱向水平線剛度雙線橋墩350kn/cm、單線橋墩220kn/cm,雙線橋台3000kn/cm、單線橋台1500kn/cm,高架車站內橋墩440kn/cm。無砟軌道預應力混凝土梁殘餘徐變上拱度,跨度50m以下不大於10mm,超過50m不大於l/5000,最大不超過20 mm;有砟軌道殘餘徐變上拱度不大於20mm。

高速鐵路路基設計規範

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高速鐵路路基防護施工方案路基邊坡

目錄一 編制依據 2 二 工程概況 2 三 總體施工方案 2 四 進度安排 3 五 人員 材料 機具安排 3 六 主要施工方法及施工工藝 5 七 質量要求及驗收標準 11 八 質量保證措施 12 九 安全保證措施 14 十 文明施工措施 15 十一 應急預案 16 十二 環境保護及水土保持措施 18...

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第一章京滬高速軟基處理施工技術方案 一 粉噴樁施工技術方案 高速鐵路對地基變形量的要求很高,要求工後沉降為0,橋頭過渡段不大於是5cm,在高速鐵路施工中經常會遇到軟弱路基,必須採取加固措施使大部分沉降量在施工期內完成,盡量降低使用期的殘餘沉降量,粉噴樁是目前經常使用的加固軟基技術的一種。粉體噴射攪拌...