新建高速铁路受限地段路基设计实践——以商合杭高铁为例

新建铁路与运营高速铁路衔接时,在引入既有车站且受限地段,必须控制营业线路基附加变形和确保运营安全。以新建商丘至合肥至杭州高铁接入既有车站为工程背景,阐述新建线路在不同条件下不同类型受限地段的路基工程设计、施工方案,目前国内尚处于探索与积累经验阶段,对其采用的综合加固处理设计及施工方案,解决了新建高铁引入既有车站受限地段施工时,对运营高铁产生不利影响的问题。现场施工表明,设计方案合理,效果良好。     

新建高铁引入既有枢纽信号系统工程方案优化与实践

随着我国高速铁路建设的持续发展,路网规模不断扩大,高速铁路枢纽逐步增多、加大,新建高铁线路如何安全、高效地引入既有高铁枢纽已成为高铁建设后期的重要环节。结合新建郑万铁路引入郑州东枢纽、商合杭铁路引入商丘枢纽2个工期不同的信号系统工程引入枢纽的实例,提出多个新建高铁信号系统同步引入枢纽的实施方案,为类似工程提供借鉴。     

高速铁路桥梁并行地段最小线间距的确定

研究目的:西延高铁引入西安铁路枢纽时,为符合城市规划、减少对城市切割、节约土地,新建线路与既有铁路通道并行,或多条新建高铁线路尽量同一通道并行布线。本文首先介绍新建高铁与既有高铁桥梁并行地段线间距的确定方法,主要受桥梁架桥机的控制;其次介绍两条新建高铁桥梁并行时最小线间距的确定方法,主要受桥梁结构尺寸控制。研究结论:(1)在枢纽地区,建筑密集、通道狭窄,线路通过时尽可能选择与既有线并行,或同方向线路采用同一通道布线;(2)桥梁并行地段最小线间距的确定对于减少拆迁、节约土地、降低成本起着至关重要的作用,同时也可获得地方政府支持,促进项目的实施;(3)不同类型桥梁并行地段最小线间距的控制方法,对其他高速铁路具有借鉴与指导作用。     

新建公路桥梁下穿既有高速铁路桥梁安全评估

新建甬台温高速公路拓宽工程以桥梁形式下穿既有杭绍台高铁。为准确计算新建下穿工程对既有高铁桥梁的影响,采用MIDAS-GTS有限元软件建立下穿工程和既有高铁三维空间模型,模拟下穿工程施工过程对既有铁路桥梁变形的影响。研究表明：(1)设计方案满足公铁交叉规范相应条文要求;(2)新建工程对杭绍台高铁23号墩产生的各方向附加位移最大,但均小于规范限值;(3)附加位移与各阶段所施加竖向恒载重量成正比,75%左右的附加位移均发生在第5施工阶段;合理选择结构形式减轻结构自重,可以有效减小附加位移;(4)距杭绍台高铁基础越近,附加位移越大,通过合理布置孔跨和基础形式,可以有效减小附加位移。研究结果表明,新建下穿工程对既有杭绍台高铁产生的风险等级在可控范围内,本项目设计方案总体合理,满足本次安全评估要求。     

基于三角模糊数-TOPSIS的既有高铁近接地基加固方案优选

邻近既有高铁新建线的地基加固会严重影响既有高铁运营安全,地基加固方案优选是近接工程研究的焦点问题之一,但目前针对近接工程地基方案优选研究较少。结合既有高铁近接工程特点,在综合考虑影响地基加固方案选择因素基础上,建立地基加固方案优选指标;提出基于三角模糊数-TOPSIS优选模型,并将其应用于新建曲阜至临沂线近接京沪高铁地基加固方案优选进行分析验证。研究结果表明:该模型对于近接既有高铁地基加固方案优选具有一定可靠性与实用性,不仅为近接地基加固方案优选提供了一种新方法,同时为建立近接工程类似项目的综合评价指标和优选方案奠定了理论基础。     

到发线有效长不足解决方案研究

随着我国高铁路网规模不断扩大，新建高速铁路引入既有高铁车站的情况越来越普遍，当新线引入某些既有车站时会出现到发线有效长不足的问题。以新建杭衢高铁引入既有沪昆客专江山站为例，对站场改造引起到发线有效长不足的解决方案进行研究，提出站台接长和虚拟数据结合防护区段2种解决方案，为类似问题的解决提供参考。     

高速铁路桥梁并行地段的线间距研究

某新建高速铁路部分路段线路与既有高速铁路共通路,两线为并行等高桥梁。为了节约土地资源,同时又满足新建铁路施工期间既有铁路的运营安全,采用岩土有限元程序Plaxis.8.x进行二维建模,分析新建铁路对既有高速铁路桥梁沉降的影响,并结合施工期间钻机、吊机作业等对既有高铁运营影响的分析,确定合理的线间距。     

京唐铁路与津秦高铁接轨设计及施工方案研究

研究目的:在老庄子线路所处,已运营的津秦高铁正线采用的是CRTSⅡ型板式无砟轨道。京唐津秦联络线由津秦正线42号板式道岔侧股引出,预留接轨条件,上、下行各代建了约150 m范围有砟轨道,而京唐津秦联络线设计采用CRTSⅢ型板式无砟轨道。本次研究目的主要是看在既有高铁预留有砟轨道接轨条件的情况下,能否通过对无砟轨道结构进行特殊设计来实现新建无砟轨道与既有高铁的接轨。研究结论:根据既有的工程情况,考虑不同轨道结构高度的差异及施工、运营后的养护维修情况,分别研究了有砟轨道接轨和无砟轨道接轨的轨道设计及施工方案,对无砟轨道接轨方案中的有砟轨道拆除及无缝线路技术、新建无砟轨道的特殊设计及临近高铁的施工方案进行了深化研究,得出结论如下:(1)可以对无砟轨道结构高度进行特殊设计来适应已预留的有砟轨道结构高度,避免下挖路基对临近高铁产生影响;(2)可以对路基CRTSⅠ型双块式无砟轨道宽度进行特殊设计,借鉴路基上CRTSⅢ型板式无砟轨道设计原理,采用桥上CRTSⅠ型双块式无砟轨道单元式结构,来解决无砟轨道在宽度上适应预留有砟轨道宽度的问题;(3)施工时需控制好施工温度及工后沉降,做好对既有高铁的检测工作;(4)在既有高铁预留有砟轨道接轨的情况下,通过对新建无砟轨道结构进行特殊设计,能实现与既有高铁接轨;(5)该研究成果可对日后临近高铁正线既有线改建的设计和施工等类似工程提供参考。     

高速铁路运营线无砟轨道地段插入道岔技术研究

随着我国高速铁路网建设的不断深入和完善,大量新建线路需要引入既有车站或枢纽,我国高速铁路建设运营线无砟轨道地段插入道岔的功能需求日显迫切,已成为制约我国高速铁路建设的关键技术难题。结合某新建高速铁路引入既有高铁站的接轨方案,提出拆除既有无砟轨道、新铺无砟道岔技术方案,通过设置安全隔离板墙,封锁一线施工,相邻正线单线行车,采用新材料、新工艺、新技术等系列措施,可确保施工安全和缩短工期,减少对运营的影响。该方案解决了高铁车站或枢纽无砟轨道接轨的技术难题,实现新建高速铁路线路与既有枢纽的成功引入。     

引入既有无砟高铁接轨段路基工程关键技术

研究目的:邻近既有高铁无砟轨道路基新建或扩建建(构)筑物,路基隔离防护措施研究相对薄弱,尤其是引入既有无砟高铁并轨段路基的处置措施及设计方法近乎空白。为研究引入既有无砟高铁接轨段路基工程设计关键技术,本文结合鲁南高速铁路的建设,开展鲁南高铁引入京沪高铁曲阜东站接轨段路基的临界距离、路基填料、地基处理及施工安全等分析。研究结论:(1)路基紧邻距离大于50 m时,新建铁路路基与既有无砟路基间可不采取隔离处置措施;(2)建议采用0.6 m厚级配碎石+0.6 m厚高强加筋轻质混凝土+一般轻质混凝土作为引入无砟轨道接轨段路基结构形式;(3)微型钢管桩、CFG桩、高压旋喷桩、换填轻质混凝土在控制既有无砟高铁路基附加沉降的效果上表现基本一致;(4)隔离桩可有效抑制既有无砟高铁路基面的附加沉降,隔离桩桩长越长,附加沉降控制效果越好,隔离桩间隔方式对附加沉降影响较小;(5)隔离桩同时开挖的桩数越多,既有无砟高铁路基受扰动程度明显增大,隔离桩同时开挖的桩数应控制在合理范围内;(6)该研究成果可为引入无砟高铁接轨段路基工程建设提供参考。     

邻近既有高铁岩溶地基联控注浆加固试验研究

为防止新建铁路注浆施工对邻近既有高铁运营安全产生不利影响,结合徐州东站扩建工程,利用新研发的联控注浆设备开展邻近既有高铁的岩溶地基注浆现场试验研究:分析了岩溶地基注浆过程中各注浆孔注浆量的分布特点;提出了注浆压力-流速-时间(P-Q-t)曲线规律;得到了注浆过程及注浆后既有高铁路基坡脚和路肩处竖向位移的变化规律;验证了联控注浆设备能够基于既有高铁路基变形的监测结果控制注浆施工活动,保证注浆引起的变形在要求范围内,不会对既有高铁安全造成不利影响。     

合杭高铁与既有线并线区段GSM-R系统方案设计与优化

介绍合杭高铁新建正线、联络线及公铁两用大桥与既有线交叉并线的工程概况,提出合杭高铁的设计重点和难点.选取合杭高铁与既有宣杭铁路、既有合福高速铁路以及接入芜湖枢纽长江公铁两用大桥3处典型的并线区段,对GSM-R系统方案设计与优化过程中,遇到频点规划难、建设工期不一致、无线干扰引起质差的相关情景,给出具体的无线设计解决方案...     

新建铁路对既有高铁附加沉降影响的分析方法研究

基于雄忻铁路保定东站临近既有京石高铁设计项目,综合采用数值仿真分析、理论分析、有限元分层总和法对既有京石高铁路基附加沉降变形开展系统研究。根据既有保定东站站台区既有京石高铁路基附加沉降对比分析结果,确定新建铁路对既有高铁附加沉降影响的基本规律和关键影响因素,提出大断面并站站场路基附加沉降评估的基本流程和关键参数确定方法,形成邻近既有高铁附加沉降评估的成套技术。分析结果表明:数值仿真技术由于当前采用的边界条件和本构模型限制,既有高铁路基仿真结果出现了局部隆起,同现场沉降监测结果并不相符;基于Boussinesq和实体Mindlin理论的分析方法可有效解决既有高铁沉降分析结果的局部隆起问题,但附加沉降影响范围相对较大;有限元分层总和法有效综合了数值仿真分析和理论分析方法的特点,更适宜于复杂工况下的既有高铁路基附加沉降量和沉降范围的评估。     

高铁联调联试安全风险防控研究

联调联试在我国高铁建设中具有重要地位.我国已形成较为健全的联调联试技术体系,促进了不同速度等级铁路之间实现互联互通,提升了高铁列车的安全性与舒适性.基于我国高铁联调联试具体情况,介绍高铁系统构成以及联调联试在新建高铁线路中的重要作用,分析高铁联调联试的安全风险,并研究制定相应的防控措施.     

西延高铁引入延安地区方案研究

研究目的:为合理选择新建高铁引入山区地形的铁路地区方案,本文通过研究分析西延高铁引入延安地区的方案,应用"帕累托最优"思想进行深入研究,综合考虑地形地貌特点、城市现状及规划、既有铁路设施利用、客流服务能力等因素,创新应用新的研究思路进行综合比选、科学决断。研究结论:(1)就线路引入地区方案而言,自西向东有西线、中线(沿既有线通道)、东线三个走向方案,推荐采用中线引入方案;(2)线路沿中线(既有线通道)引入后,针对地区内高铁办理站的选择,研究比选了高铁引入既有延安站和新设高铁站并经延安站两个方案,推荐采用高铁引入既有延安站方案;(3)在确定高铁引入既有延安站方案后,针对既有站改建方案又进一步研究了延安站高普共站办理合场、分场及延安站、延安北站高普分站办理三个方案,推荐采用延安站、延安北站高普分站办理方案;(4)本研究结论可为新建高铁引入带状山区地形的铁路枢纽或地区布局方案和选择提供参考和借鉴。     

京张高铁引入北京枢纽过渡工程方案

新建高铁引入既有铁路枢纽在工程建设过程中,势必会对既有铁路枢纽的运营产生一定影响,本着"铁路建设是为了更好地服务铁路运营,铁路运营为铁路建设创造适时便利的施工条件"这一互惠互利共赢原则,应采取过渡工程方案和运输调整措施减少铁路建设过程中对既有铁路枢纽运营的影响,同时为铁路工程的安全建设创造良好的外部环境。以京张高铁引入北京枢纽过渡工程方案为例,为类似高铁建设引入既有铁路枢纽过渡工程实施提供参考。     

新建桥梁对运营高铁基础变位的影响研究

研究目的:在高铁桥梁下新建桥梁工程,既要保证新建工程的安全,也要确保因桩基施工与运营引起的高铁基础变位稳定在合理的范围。高速铁路轨道具有高平顺性的特点,其基础变位的限值相较于一般桥梁更为严苛。本文针对哈尔滨-大连铁路客运专线下新建立交匝道桥工程,采用有限差分软件对新建工程影响下的高铁基础变位进行数值模拟,以相关规范为标准,对新建工程对高铁基础变位的影响进行安全评估,并在原方案的基础上进一步分析新建桩基的近接距离与施工顺序对结果的影响。研究结论:(1)原方案中,在下穿区域与新建桩基距离最近的439号墩受影响最大,相邻的438号墩次之,此相邻两墩的基础变位类型均符合《高速铁路设计规范》与《高速铁路无砟轨道线路维修规则(试行)》的要求;(2)不同近接距离对高铁变位影响较大,近接距离越小,高铁基础变位越大,建议新建桩基与高铁基础承台的最小水平距离不低于新桩桩径的3倍;(3)不同施工顺序对高铁变位影响较小,但为了减小施工对高铁运营产生的影响,建议采用跳挖法进行桩基施工;(4)本研究结论可为新建桥梁下穿运营高铁的方案设计提供借鉴和参考。     

新建铁路联络线对既有铁路路基扰动变形影响研究

铁路联络线引入既有运营线的扰动变形控制关键技术相对空白,亟需对该领域展开进一步研究.依托鲁南高铁曲阜东站联络线引入京沪线工程,开展管桩、微型桩及灌注桩挤土变形试验,研究群桩地基加固对邻近场地的扰动变形影响,进而为新建联络线地基加固设计提供依据;通过建立接轨段路基三维数值模型,研究新建联络线不同路基填料对既有路基的附加沉...     

交角对路基斜跨坎儿井暗渠临界深度的影响

研究目的:路基修建过程中倾斜跨越对地下坎儿井暗渠的扰动会引起暗渠不同的破坏模式.因此,需要明确既有坎儿井暗渠在新建高速铁路路基工程下的响应,通过三维数值模拟,进行斜交的路基工程荷载-地基土-坎儿井暗渠相互作用的研究,确定不同交角对应的高铁斜跨坎儿井的稳定临界深度.研究结论:(1)由于线路与已有坎儿井暗渠的斜交,既有坎儿...     

高速铁路并站路基设计方案探讨

高速铁路尤其是无砟轨道对路基工后沉降要求十分严格,邻近既有高速铁路进行工程建设活动(如开挖、填筑及地基处理)会对既有高铁产生新的沉降变形。如何避免这些影响,值得进行深入研究,并提出相应的工程措施。目前,并行既有高铁新建路基一般采用填筑轻质土+桩板(筏)复合地基处理等措施。新建郑济客专并行既有京广客专新乡东站时,根据具体情况,结合有限元计算,考虑施工干扰及投资等因素,研究提出具有一定创新性的"加筋陡坡+桩筏结构"和"框架结构"方案,可供类似工程借鉴。