高速鐵路路基過渡段

1、2016鐵路線路是由不同特點、性質(zhì)迥異但又相互作用、相互依存、相互補(bǔ)充的構(gòu)筑物(橋、隧、路基等)和軌道構(gòu)成的。由于組成線路的結(jié)構(gòu)物強(qiáng)度、剛度、變形、材料等方面的巨大差異，因此必然會引起軌道的不平順。為了滿足列車平穩(wěn)舒適且不間斷地運(yùn)行，必須將其不平順控制在一定范圍之內(nèi)。軌道的不平順有靜不平順和動不平順之分。靜不平順是指輪軌接觸面不平順，如鋼軌軌面不平順、不連續(xù)(接頭、道岔)、車輪不圓順等；動不平順是指軌下基礎(chǔ)彈性不均勻，如扣件失效、枕下支承失效、路基不均勻以及橋臺與路基、路堤與路塹、路基與隧道等過渡段的彈性不均勻等。與橋梁連接處的路堤一直是鐵路路基的一個薄弱環(huán)節(jié)，由于路基與橋梁剛度差別很大，一方

2、面引起軌道剛度的變化，另一方面，路基與橋臺的沉降也不一致，在橋路過渡點附近極易產(chǎn)生沉降差，導(dǎo)致軌面發(fā)生彎折。當(dāng)列車高速通過時，必然會增加列車與線路的振動（如下圖），引起列車與線路結(jié)構(gòu)的相互作用力的增加，影響線路結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，甚至危及行車安全。在路基與橋梁之間設(shè)置一定長度的過渡段，可使軌道的剛度逐漸變化，并最大限度地減少路基與橋梁之間的沉降差，達(dá)到降低列車與線路的振動，減緩線路結(jié)構(gòu)的變形，保證列車安全、平穩(wěn)、舒適運(yùn)行的目的。 由于路基與橋臺本身所用材料的不同，橋臺的豎向位移,塑性變形等比路堤小的多。路橋過渡段作為柔性路堤與剛性橋臺的結(jié)合部位，在結(jié)構(gòu)上是塑性變形和剛度的突變體(如圖)。只有當(dāng)柔性路堤

3、的塑性變形相對為零或其值的大小所引起的軌面彎折(軌道不平順)滿足高速行車的要求時，才不會出現(xiàn)（下圖）所示的情況。而由散體材料組成的柔性路堤發(fā)生變形是不可避免的，因此，必須從過渡段的地基條件、軟基的處理方法、填料選擇、壓實標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量檢測上采取措施，以減少兩者之間的塑性變形差，實現(xiàn)平穩(wěn)過渡。現(xiàn)在許多既有線路都是修筑在條件差并未經(jīng)很好處理的軟弱地基土上的。在軟土地基上，路橋過渡段的路基和橋梁的工后沉降量是不同的，因此在路橋過渡處必然有沉降差。路橋過渡段由于其結(jié)構(gòu)的原因，橋頭路基的填筑高度較大，產(chǎn)生的基礎(chǔ)應(yīng)力也較高，因此,地基在路橋過渡段產(chǎn)生的沉降較其他路段要大一些。 地基土的性質(zhì)及結(jié)構(gòu)不同，所產(chǎn)生的

4、沉降和沉降達(dá)到穩(wěn)定所需要的時間也不同。對于粉土地基和中、低壓縮性的黏土地基，其全部完成沉降需要幾年時間；對于高壓縮性黏土地基、飽和軟黏土地基，則其全部完成沉降需要十幾年甚至幾十年時間。所以，地基工后沉降是地基造成橋頭跳車的重要成因橋臺后路堤填料一般全是填土。由于施工的原因，往往作業(yè)面相對狹小，碾壓質(zhì)量不易控制，其壓實度達(dá)不到設(shè)計要求。即使施工時壓實度全部達(dá)到了設(shè)計的要求，但因運(yùn)營時路堤填土本身的自重和動荷載的作用，也將使路堤填土進(jìn)一步壓縮變形，使得路橋過渡處出現(xiàn)沉降差。 橋臺前的防護(hù)工程由于受到水平土壓力的作用，將產(chǎn)生一定的水平位移。這一水平位移將會導(dǎo)致路橋過渡處路堤出現(xiàn)沉降變形。 路橋過渡處

5、常會產(chǎn)生細(xì)小的伸縮裂縫，經(jīng)過地表水或雨水的滲透后，會使路堤填土出現(xiàn)病害，強(qiáng)度降低，產(chǎn)生沉降?；蛴捎谒臐B透流動帶走填料中的細(xì)顆粒土，使得路橋過渡處出現(xiàn)沉降變形。設(shè)計時對路橋過渡區(qū)段的施工碾壓過程考慮不周，對填料的要求不嚴(yán)格，橋臺后的排水設(shè)計考慮不周，都將影響其施工質(zhì)量。 施工時對工期或工序安排不當(dāng)，以至使路橋過渡區(qū)段的填土碾壓工作安排在施工工期的尾部，被迫趕工期，不能夠很好地控制填土壓實質(zhì)量，使得填土本身出現(xiàn)沉降變形。施工時對路橋過渡區(qū)段的回填料不按設(shè)計要求填筑，或采用不良填料，或碾壓厚度超過要求，或壓實度達(dá)不到設(shè)計要求，都將造成質(zhì)量缺陷。施工時碾壓器械配置欠佳，壓實功率不夠，不進(jìn)行分層次質(zhì)量

6、檢查，也會使壓實質(zhì)量達(dá)不到控制要求。 設(shè)計和施工中重橋輕路的意識是影響路橋過渡段施工質(zhì)量的又一因素。目前在鐵路建設(shè)工程中，橋梁建設(shè)不僅工程規(guī)模大，投資多，而且有時還是保證線路正常通車的關(guān)鍵。從以往的施工過程看，往往是路橋分家，重橋輕路。橋梁施工中集中了大量精干的工程技術(shù)人員，而路基施工都未能投入必要的技術(shù)力量。在設(shè)計中沒有把路橋過渡區(qū)段作為一種結(jié)構(gòu)物來考慮，沒有較為合理的設(shè)計要求。在施工過程中路橋過渡區(qū)段又是質(zhì)量控制的薄弱環(huán)節(jié)。往往在鋪軌架橋時，或正常運(yùn)營一段時間后，路橋過渡區(qū)段的問題才明顯出現(xiàn)。除以上主要原因外，在路橋過渡段，影響線路運(yùn)行質(zhì)量的因素還有：（1）橋上軌道技術(shù)狀態(tài)和種類。橋上是有

7、碴軌道還是無碴軌道，橋上軌枕墊剛度值的大小，都與傳遞到橋臺后路堤上的作用力的大小有關(guān)。（2）路橋過渡段軌道技術(shù)狀態(tài)和種類。過渡段內(nèi)鋼軌和軌枕類型以及鋼軌是否有接頭或損傷，與傳遞到路堤上的作用力大小有關(guān)。（3）機(jī)車車輛的類型、運(yùn)行速度和技術(shù)狀況。過渡段內(nèi)動荷載(軸重與輪軌沖擊力)的大小與機(jī)車車輛的類型、運(yùn)行速度和技術(shù)狀況等有關(guān)。三，路橋過渡段的受力與變形特點30KprDn)(hHaL級配編號通過篩孔質(zhì)量百分率（%）50403025201052.50.50.075110095100 6090 3065205010302102 10095100 6090 3065205010302103 10095100 5080306520501030