关于铁路路基基床设计的反思与探索

本文介绍铁路路基基床设计国内外情况、及我国重载高速铁路路基基床设计，并借鉴公路路面设计提出关于强化基床设计的构思。     

无砟轨道有轨电车路基基床结构探讨

国内现代有轨电车建设尚处于起步、摸索阶段,路基设计无现行规范可执行,路基基床结构设计多参照国内铁路技术标准。对此,在理论分析基础上,结合国内在建(已建)的无砟轨道有轨电车项目工程建设经验,对路基基床结构进行探讨,并提出适合无砟轨道有轨电车项目的路基基床结构形式及填料要求。     

用土工格间加固路基基床的性质研究

为加固铁路路基基床，本文作者采用一种称为土载格间的立体状加固材料对基床进行加固并作足尺模型，无论是压实试验与周期载荷试验，我们把有土工格间与无土工格这两种结构类型的性能作了对比。结果表明，有土工格间的基床结构不论是动力学性质还是残余性能，都强于无土工格间的苛床结构。     

高铁有砟轨道路基动应力及基床厚度计算分析

为了解高速铁路有砟轨道路基内部不同深度处列车动压应力的计算方法和路基基床厚度的控制标准，首先将列车轮对动荷载简化成作用在轨枕底的矩形均布荷载后，按布辛尼斯克传递法计算轨枕中心下不同深度处的动压应力，然后对动压应力沿不同深度处的衰减情况和静压应力的比值进行对比分析，最终按动静比小于等于20%控制标准计算了基床总厚度；分析了采用动应力一个参数确定基床表层厚度和基床总厚度的具体控制值，并对计算得出的基床表层厚度和基床总厚度与现行高速铁路设计规范的规定值进行了对比。     

高速铁路路基基床结构可靠性研究

铁路路基基床是承受轨道结构和列车荷载的基础，当列车运行速度提高至400+km/h时，增大了基床动应力、动变形、动应变的不确定性。基于《铁路路基设计规范（极限状态法）》（Q/CR 9127—2018），分别建立了基床动应力、动变形、动应变的功能函数；其次基于可靠度的方法，研究400+km/h高速铁路路基的基床参数的合理性。结果表明：基床K 30及动轴重指标对控制基床动变形更为敏感。     

采用换填及软式透水管综合整治长路堑基床病害

介绍平南铁路某长路堑基床病害整治工点在加强基床土体强度的同时,采用软式透水管以完善路基排水系统,从而达到简化施工、缩短工期、降低投资、根治病害的目的。     

重载铁路路基动力响应的数值分析

通过大型有限元软件ANSYS,建立轨道-路基三维有限元模型,分析路基动应力沿线路横向和纵向的分布规律,以及不同轴重和基床表层模量对路基动应力的影响,为以后重载铁路基床的设计和养护维修提供参考。研究结果表明:路基面竖向动应力沿线路横向和纵向的分布都不均匀,横向大致呈“M”形。基床表层动应力的衰减最为急剧,约为40%。随着轴重的增加,路基各层竖向动应力都在增加。基床表层弹性模量为150 MPa时,轴重每增加5 t,基床表面竖向动应力最大增加26.1%。40 t轴载下,基床表层弹性模量每增加50 MPa,基床表面竖向动应力最大增加2.68%。     

铁路提速与路基基床改造

针对提速对铁路路基的要求，对运营线的运行速度、基床强度的内在联系和基床强度的分布状态、检测方法以及不良基床的技术改造等问题进行探讨。     

高速铁路路基基床设计

本文以高速列车对铁路路基的基本要求为前提在对路基设计荷载和土的基本动力特性进行研究的基础上，提出高速铁路路基基床的设计方法和有关建议。     

角砾土在基床中的应用

结合浙赣铁路路基技术标准,通过对角砾土物理力学性能的试验及在基床中不同的碾压遍数、松铺厚度所对应的压实度、孔隙率及K30之间的关系、确定出最佳的施工方案。     

重载铁路路基软质岩填料及改良土工程性质试验研究

以蒙华重载铁路岳阳至吉安段软质岩填料为研究对象，通过一系列室内试验，对其作为重载铁路基床以下路堤填料的工程性质进行了研究。结果表明:软质岩的矿物成分主要为石英，含有较多次生矿物，使其具有一定黏聚性，全风化软质岩属于D组填料；增加软质岩填料的压实度或进行水泥改良能有效提高其抗剪强度和抗渗透能力，并降低压缩性；对软质岩进行3.0%的水泥改良或4.5%的石灰改良后，其无侧限抗压强度能够满足规范对于重载铁路基床以下路堤的强度要求。     

朔黄重载铁路路基病害段路基填料试验分析

结合朔黄重载铁路某一路基沉降病害段的现场调查,并通过室内外试验分析表明:病害段路基所用填料为砂黏土,水稳性很差,不适宜作为重载铁路路基填料;路基填土压实度偏小,压实标准(地基系数K30)低于80 MPa,不满足要求。路基产生过大沉降的原因主要有线路运营量上升,填料本身材质不适宜作为路基填料,另外施工质量也是导致路基病害的主要因素。同时,提出在路基沉降变形控制要求高的线路,填料的水稳性在设计与施工中应予以考虑。     

重载铁路路基桩板结构计算分析研究

桩板结构具有构造简单、施工难度小等特点,近年来在高速铁路无砟轨道路基工程中得到了大量应用。但由于桩板结构受力条件复杂,国内外尚未形成系统的理论计算体系,其设计方法有待进一步研究,为此,以某重载铁路的桩板结构设计为实例,采用有限元数值分析的方法,模拟浅埋式桩板结构所受的静力恒载、列车活载,对桩板结构的变形、受力情况进行分析。可为今后类似工程设计提供参考。     

路基上单元板式轨道底座板底脱空对轨道受力的影响分析

针对高速铁路路基上单元板式无砟轨道底座板底脱空病害,运用有限元法,建立了底座板脱空力学分析模型,计算分析了不同脱空长度对轨道结构和路基受力的影响,并考虑其对轨道结构使用寿命的影响。研究结果表明:底座板底脱空长度不应超过0.81 m。     

数字化连续压实BIM技术在重载铁路工程路基填筑中的应用

蒙华铁路设计为重载铁路,三门峡地区土质主要为自重湿陷性黄土,三阳车站工程最大填高15.25 m,最大填土宽度235.50 m,属超大断面填方。为了保证施工质量和施工进度,三阳车站路基填筑采用了数字化连续压实BIM技术,达到了提前校核设计,预先解决施工碰撞;做到了施工中全方位实时监控施工质量,及时调整压实工艺,质量检验零衔接。     

中欧普速铁路路基设计主要技术标准对比分析

为了提高中国工程师对欧洲普速铁路路基设计规范体系的理解和掌握,分析对比了中欧普速铁路路基设计主要技术标准,收集分析总结中欧普速铁路路基设计规范体系,并就列车荷载、路基结构、填料和压实度进行对比。对比分析表明:中国与欧洲（英、法、德）铁路路基设计标准在设计理念上相通,路基工程应按土工结构物进行设计;列车荷载中欧规范基本相同;路基结构分层中欧规范略有差异;基床厚度中德规范最接近,英法规范取值比中国规范小;中国规范常用瑞典圆弧法,欧洲规范常用简化Bishop法、Janbu法等。     

重载铁路粉细砂路基填筑施工技术研究

针对重载型运煤铁路对路基土工结构质量、安全性要求高及粉细砂路基填料难以压实问题，基于填料的物理性质，结合施工场地条件，提出适合于该区域的粉细砂碾压施工方法及工艺流程。经现场压实系数K和地基系数K30检测表明:其施工方法实施效果满足规范压实度要求。     

新建铁路下穿既有公路桥梁的桩基U型结构路堤设计研究

新建铁路以路堤形式下穿既有高速公路桥梁,路基基底压缩层较厚。在全面分析路基结构受力的基础上,经方案比较,采用桩基U型结构路堤形式通过,既避免路基放坡占压高速公路桥墩;又利用U型结构将整个路基填筑体托起,消除路基填筑对桥下压缩土层产生的附加荷载,避免对高速公路桥梁桩基产生负摩阻力,从而保证高速公路桥梁结构的安全。