高速铁路路基设计规范.docx
《高速铁路路基设计规范.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高速铁路路基设计规范.docx（26页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高速铁路路基设计规范
6路基
一般规定
6.1.1路基工程应加强地质调绘和勘探、试验工作，查明基底、路堑边坡、支挡结构基础等的岩土结构及其物理力学性质，查明不良地质情况，查明填料性质和分布等，在取得可靠地质资料的基础上开展设计。
6.1.2路基主体工程应按土工结构物进行设计，设计使用年限应为100年。
6.1.3基床表层的强度应能承受列车荷载的长期作用，刚度应满足列车运行时产生的弹性变形控制在一定范围内的要求，厚度应使扩散到其底层面上的动应力不超出基床底层土的承载能力。
基床表层填料应具有较高的强度及良好的水稳性和压实性能，能够防止道砟压入基床及基床土进入道床，防止地表水侵入导致基床软化及产生翻浆冒泥、冻胀等基床病害。
6.1.4路基填料的材质、级配、水稳性等应满足高速铁路的要求，填筑压实应符合相关标准。
6.1.5路堤填筑前应进行现场填筑试验。
6.1.6路基与桥台、横向结构物、隧道及路堤与路堑、有砟轨道与无砟轨道等连接处均应设置过渡段，保证刚度及变形在线路纵向的均匀变化。
6.1.7路基工后沉降值应控制在允许范围内，地基处理措施应根据地形和地质条件、路堤高度、填料及工期等进行计算分析确定。
对路基与桥台及路基与横向结构物过渡段、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处，应采取逐渐过渡的地基处理方法，减少不均匀沉降。
路基施工应进行系统的沉降观测，铺轨前应根据沉降观测资料进行分析评估，确定路基工后沉降满足要求后方可进行轨道铺设。
6.1.8路基支挡加固防护工程应满足高速铁路路基安全稳定的要求，路基边坡宜采用绿色植物防护，并兼顾景观与环境保护、水土保持、节约土地等要求。
6.1.9路基排水工程应系统规划，满足防、排水要求，并及时实施。
6.1.10路基设计应重视防灾减灾，提高路基抵抗连续强降雨、洪水及地震等自然灾害的能力。
6.1.11路基上的轨道及列车荷载换算土柱高度和分布宽度应符合表的规定。
表6.1.11轨道和列车荷载换算土柱高度及分布宽度
列车
活载
种类
设计
轴重
（kN）
轨道形式
分布
宽度（m）
计算高度（m）
土的重度（kN/m3）
18
19
20
21
22
ZK活载
200
CRTSⅠ型板式无砟轨道
CRTSⅠ型双块式无砟轨道
CRTSⅡ型板式无砟轨道
有砟轨道
6.1.12车站两端正线、利用既有铁路地段、联络线、动车组走行线和养护维修列车走行线等路基设计标准按其设计最高速度确定，路基基床结构变化处应设置长度不小于10m的渐变段。
6.1.13路基工程应加强接口设计，合理设置电缆槽、电缆过轨、接触网支柱基础、声屏障基础及综合接地等相关工程，避免因相关工程破坏路基排水系统、影响路基强度及稳定。
路基面形状及宽度
6.2.1无砟轨道支承层（或底座）底部范围内路基面可水平设置，支承层（或底座）外侧路基面两侧设置不小于4%的横向排水坡。
有砟轨道路基面形状应为三角形，由路基面中心向两侧设置不小于4%的横向排水坡。
曲线加宽时，路基面仍应保持三角形。
6.2.2有砟轨道路基两侧的路肩宽度，双线不应小于1.4m，单线不应小于1.5m。
6.2.3直线地段标准路基面宽度应按表采用。
表6.2.3路基面标准宽度
轨道类型
设计最高速度
（km/h）
线间距
（m）
路基面宽度
单线（m）
双线（m）
无砟轨道
250
300
350
有砟轨道
250
300
350
6.2.4路基面在无砟轨道正线曲线地段一般不加宽，当轨道结构和接触网支柱等设施的设置有特殊要求时，根据具体情况分析确定；有砟轨道正线曲线地段加宽值应在曲线外侧按表的规定加宽。
曲线加宽值应在缓和曲线内渐变。
表6.2.4有砟轨道曲线地段路基面加宽值
设计最高速度
（km/h）
曲线半径R
（m）
路基外侧加宽值
（m）
250
R≥10000
10000＞R≥7000
7000＞R≥5000
5000＞R≥4000
R＜4000
300
R≥14000
14000＞R≥9000
9000＞R≥7000
7000＞R≥5000
R＜5000
350
R＞12000
12000≥R＞9000
9000≥R≥6000
R＜6000
6.2.5路基标准横断面如图所示。
图6.2.5-1无砟轨道双线路堤标准横断面示意图
图6.2.5-2无砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面示意图
图6.2.5-3无砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面示意图
图6.2.5-4无砟轨道单线路堤标准横断面示意图
图6.2.5-5有砟轨道双线路堤标准横断面示意图
图6.2.5-6有砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面示意图
图6.2.5-7有砟轨道双线非硬质岩路堑标准横断面示意图
图6.2.5-8有砟轨道单线路基标准横断面示意图
基床
6.3.1路基基床应由基床表层和基床底层构成。
基床表层厚度无砟轨为0.4m，有砟轨道为0.7m，基床底层厚度为2.3m。
6.3.2基床表层应填筑级配碎石，压实标准应符合表的规定。
表6.3.2-1基床表层压实标准
压实标准
级配碎石
压实系数K
≥
地基系数K30（MPa/m）
≥190
动态变形模量Evd（MPa）
≥55
注：
无砟轨道可采用K30或Ev2。
当采用Ev2时，其控制标准为Ev2≥120MPa且Ev2/Ev1≤。
其材料规格应符合下列规定：
1基床表层级配碎石材料由开山块石、天然卵石或砂砾石经破碎筛选而成。
2基床表层级配碎石的粒径级配应符合表6.3.2-2的规定。
其不均匀系数Cu不得小于15，0.02mm以下颗粒质量百分率不得大于3%。
粒径级配曲线如图6.3.2所示。
表6.3.2-2基床表层级配碎石粒径级配
方孔筛孔边长（mm）
45
过筛质量百分率（%）
0～11（5）
7～32
13～46
41～75
67～91
82～100
100
注：
括号内数字适用于寒冷地区铁路。
图6.3.2基床表层级配碎石粒径级配曲线
3基床表层级配碎石与下部填土之间应满足D15<4d85的要求。
当不能满足时，基床表层应采用颗粒级配不同的双层结构，或在基床底层表面铺设土工合成材料。
当下部填土为改良土时，可不受此项规定限制。
4在粒径大于22.4mm的粗颗粒中带有破碎面的颗粒所占的质量百分率不小于30%。
5级配碎石粒径大于1.7mm颗粒的洛杉矶磨耗率不大于30%，硫酸钠溶液浸泡损失率不大于6%。
粒径小于0.5mm的细颗粒的液限不大于25%，塑性指数小于6。
不得含有黏土及其它杂质。
6.3.3 基床底层应采用A、B组填料或改良土，A、B组填料粒径级配应满足压实性能要求，寒冷地区冻结影响范围填料应满足防冻胀要求。
基床底层压实标准应符合表的规定。
表6.3.3基床底层填料及压实标准
压实标准
化学改良土
砂类土及
细砾土
碎石类及
粗砾土
压实系数K
≥
≥
≥
地基系数K30（MPa/m）
—
≥130
≥150
动态变形模量Evd（MPa）
—
≥40
≥40
7d饱和无侧限抗压强度（kPa）
≥350（550）
—
—
注：
1．无砟轨道可采用K30或Ev2。
当采用Ev2时，其控制标准为Ev2≥80MPa且Ev2/Ev1≤。
2．括号内数字为寒冷地区化学改良土考虑冻融循环作用所需强度值。
路堤
6.4.1基床以下路堤宜选用A、B组填料和C组碎石、砾石类填料，其粒径级配应满足压实性能要求；当选用C组细粒土填料时，应根据填料性质进行改良。
基床以下路堤压实标准应符合表的规定。
表6.4.1基床以下路堤填料及压实标准
压实标准
化学改良土
砂类土
及细砾土
碎石类
及粗砾土
压实系数K
≥
≥
≥
地基系数K30（MPa/m）
—
≥110
≥130
7d饱和无侧限抗压强度（kPa）
≥250
－
－
注：
无砟轨道可采用K30或Ev2。
当采用Ev2时，其控制标准为Ev2≥45MPa且Ev2/Ev1≤。
6.4.2路基工后沉降应符合下列规定：
1无砟轨道路基工后沉降应满足扣件调整能力和线路竖曲线圆顺的要求。
工后沉降不宜超过15mm；沉降比较均匀并且调整轨面高程后的竖曲线半径满足式6.4.2的要求时，允许的工后沉降为30mm。
（式6.4.2）
路基与桥梁、隧道或横向结构物交界处的差异沉降不应大于5mm，过渡段沉降造成的路基与桥梁、隧道的折角不应大于1/1000。
2有砟轨道路基工后沉降应满足表6.4.2要求。
表6.4.2路基工后沉降控制标准
设计速度
（km/h）
一般地段工后沉降
（cm）
桥台台尾过渡段工后沉降
（cm）
沉降速率
（cm/年）
250
10
5
3
300、350
5
3
2
6.4.3软土路堤的稳定安全系数考虑列车荷载作用时不应小于。
6.4.4软土地基沉降可按本规范附录B计算，沉降计算值应经实际工程观测资料检验修正。
6.4.5软土及松软土路基应结合工程实际，选择代表性地段提前修筑试验段。
6.4.6受洪水或河流冲刷及长期受水浸泡的路堤部位，应采用水稳性好的渗水性材料填筑，并应放缓边坡坡率、设置边坡平台、加强边坡防护。
6.4.7雨季滞水及排水不畅的低洼地段，浸水影响范围应以渗水性材料填筑，并应采取排水疏导措施。
6.4.8在高地下水位（地下水位距地表不大于0.5m）的黏性土地基上填筑路堤时，路堤底部应填筑渗水性材料。
有条件时，宜采取降低地下水位的措施。
6.4.9路堤边坡坡率可根据路基填料、路堤高度、地震力、基底地质条件、水文气候条件等因素综合分析确定。
6.4.10路基填料应满足压实要求，其最大粒径在基床底层内应小于60mm，在基床以下路堤内应小于75mm。
6.4.11地震区路堤应选用震动稳定性较好的填料，基底垫层材料应采用碎石（卵石）或粗砂夹碎（卵）石，不得采用细砂或中砂。
6.4.12在可液化地基上填筑路堤时，应根据具体情况，采取换填、设置反压护道或地基加固等抗震措施。
6.4.13黄土地段路基应加强防排水措施，采取封闭防水、拦截、疏导的处理原则，设置防冲刷、防渗漏和有利于水土保持的综合排水设施及防护工程，并妥善处理农田水利设施与路基的相互干扰。
当黄土具湿陷性或压缩性较高时，应根据地基土层性质、路堤填高、路基变形控制要求，确定湿陷性黄土处理措施。
采用无砟轨道时，应消除地基的全部湿陷量。
6.4.14岩溶地段路基应结合工程实际（岩溶地表形态、地表径流、地下水活动等）判别岩溶对路基工程的危害性，选择适宜的处理措施。
6.4.15人为坑洞地段路基应根据坑洞的形成年代、埋深、坑洞高度、顶板岩性及力学性质、水文地质、工程地质条件等综合分析，分别采用明挖回填或钻孔充填、注浆等工程措施。
6.4.16膨胀土路基应分析膨胀土作为地基的变形特性，可采取挖除换填等处理措施，并加强防排水及边坡防护工程。
路堑
6.5.1不易风化的硬质岩基床应按以下规定进行处理：
1铺设无砟轨道时，开挖至路基面，直接在开挖面上施做支承层或底座。
2铺设有砟轨道时，开挖至路基面以下0.2m处，开挖面由路基中心向两侧设4％的横向排水坡，其上填筑级配碎石。
3开挖面上的松动岩石应予清除。
开挖面不平整处应采用强度等级不低于C25的混凝土嵌补。
6.5.2软质岩、强风化的硬质岩及土质基床应满足表、的要求；基床范围内的地基应无Ps＜或σ0＜的土层。
不能满足时，应进行加固处理，并符合下列规定：
1基床表层应换填级配碎石并满足第6.3.2条要求；
2天然地基满足基床底层土质要求时，可采取翻挖回填或加强碾压夯实的措施；
3天然地基不满足基床底层土质要求时，可采取换填、地基改良或加固措施，换填范围应根据具体情况计算分析确定；
4基床翻挖、换填或改良、加固处理时，应采取加强排水和防渗等措施，分层压实应执行基床相应部位标准。
6.5.3膨胀土、湿陷性黄土等特殊土的基床部分应视具体情况进行挖除换填、设置隔水防渗等措施，基床以下的膨胀土、湿陷性黄土等应在路基变形分析的基础上，采取封闭防水、排水或地基处理措施。
6.5.4半填半挖路基轨道下横跨挖方与填方时，挖方部分可通过换填调整与填方部分的强度及刚度差异，换填厚度宜根据填方部分高度及地基条件确定。
6.5.5路堑均应设置侧沟平台，平台宽度不宜小于1.0m。
在土石分界处、透水和不透水层交界面处及路堑边坡高度较大时，均应设置边坡平台，平台宽度不宜小于2.0m，并应满足路堑边坡稳定需要，边坡平台上应做好防水及加固措施。
6.5.6路堑边坡形式和坡率应根据地层的工程地质、水文地质、气象条件和防排水措施及施工方法等因素通过力学分析综合确定。
过渡段
6.6.1路堤与桥台连接处应设置过渡段，可采用沿线路纵向倒梯形过渡形式，如图所示，并应符合下列规定：
1过渡段长度按下式确定，且不小于20m。
L=a+（H-h）×n（式6.6.1-1）
式中 L——过渡段长度（m）；
H——台后路堤高度（m）；
h——基床表层厚度（m）；
a——倒梯形底部沿线路方向长度，取3～5m；
n——常数，取2～5。
2过渡段路基基床表层应满足本规范第6.3.2条的要求，并掺入5%水泥。
基床表层以下倒梯形部分分层填筑掺入3%水泥的级配碎石，级配碎石的级配范围应符合表的规定，压实标准应满足压实系数K≥、地基系数K30≥150MPa/m、动态变形模量Evd≥50MPa。
图6.6.1台尾过渡段设置示意图
3过渡段桥台基坑应以混凝土回填或以碎石、二八灰土分层填筑并用小型平板振动机压实，并使地基系数K30≥60MPa/m。
表6.6.1碎石级配范围
级配
编号
通过筛孔（mm）质量百分率（%）
50
40
30
25
20
10
5
1
100
95~100
—
—
60~90
—
30~65
20~50
10~30
2~10
2
—
100
95~100
—
60~90
—
30~65
20~50
10~30
2~10
3
—
—
100
95~100
—
50~80
30~65
20~50
10~30
2~10
注：
颗粒中针状、片状碎石含量不大于20%；质软、易破碎的碎石含量不得超过10%。
4过渡段地基需要加固时应考虑与相邻地段协调渐变。
5过渡段还应满足轨道特殊结构的要求。
6过渡段路堤应与其连接的路堤同时施工，并按大致相同的高度分层填筑。
7过渡段处理措施及施工工艺应结合工程实际，进行现场试验。
6.6.2路堤与横向结构物（立交框构、箱涵等）连接处，应设置过渡段，可采用沿线路纵向倒梯形过渡形式，如图所示。
横向结构物顶部及过渡段路基基床表层应满足本规范第6.3.2条的要求；过渡段填料、压实标准及基坑回填应符合本规范第条的规定，寒冷地区过渡段设置应充分考虑与横向结构物接触区冻结影响范围填料的防冻，如图所示。
横向结构物顶面填土厚度不大于1.0m时，横向结构物及两侧20m范围基床表层级配碎石应掺加5%水泥，如图6.6.2-3所示。
图6.6.2-1一般路堤与横向结构物（h>1.0m）过渡段示意图
注：
图中t为最大冻结厚度，当t1<0.3m时涵顶全部填筑防冻填料。
图6.6.2-2寒冷地区路堤与横向结构物（h>1.0m）过渡段示意图
图6.6.2-3路堤与横向结构物（h≤1.0m）过渡段示意图
6.6.3路堤与路堑连接处应设置过渡段。
过渡段可采用下列设置方式：
1当路堤与路堑连接处为硬质岩石路堑时，在路堑一侧顺原地面纵向开挖台阶，台阶高度0.6m左右。
并应在路堤一侧设置过渡段，如图6.6.3-1。
过渡段填筑要求应符合第条第2款的规定。
图6.6.3-1硬质岩石堤堑过渡段示意图
2当路堤与路堑连接处为软质岩石或土质路堑时，应顺原地面纵向开挖台阶，台阶高度0.6m左右。
如图6.6.3-2，其开挖部分填筑要求应与路堤相同。
图6.6.3-2软质岩石或土质堤堑过渡段示意图
6.6.4土质、软质岩及强风化硬质岩路堑与隧道连接地段，应设置过渡段，并采用渐变厚度的混凝土或掺入5%水泥的级配碎石填筑。
6.6.5无砟轨道与有砟轨道连接处路基应设置过渡段，满足轨道形式过渡要求。
6.6.6两桥之间、桥隧之间及两隧之间的短路基宜采取适宜措施，平顺过渡;当两桥间为小于150m非硬质岩路堑时,路基基础可采用桩板结构或保证刚度平顺过渡的工程措施处理。
。
路基排水
6.7.1路基排水设施设计使用年限不应少于30年，设计降雨的重现期应采用50年。
6.7.2路基面排水设计应综合考虑轨道形式、电缆槽、接触网立柱基础、声屏障基础等因素。
线间排水应根据线路、气候条件及对轨道电路的影响等综合考虑，有条件时，优先采用横向直排方式。
当轨道结构要求采用集水井排水时，集水井的位置、排水管的材质和结构尺寸及埋设深度和方式应根据荷载、降雨量和防冻、防渗要求等综合确定。
6.7.3侧沟、天沟、排水沟应采用混凝土浇筑或预制拼装，不得采用浆砌片石。
6.7.4低矮路堤或路堑地段，地下水位较高或无固定含水层时，可采用明沟、排水槽、渗水暗沟、边坡渗沟、支撑渗沟等设施排除地下水；埋藏较深的地下水或固定含水层危害路基时，可采用渗水隧洞、渗井、渗管或仰斜式钻孔等设施排除地下水。
渗水暗沟等地下排水设施应设置反滤层。
渗水暗沟和渗水隧洞的纵坡不宜小于5‰，条件困难时亦不应小于2‰，在出口位置应采用较陡纵坡。
在易产生冻害的地区，渗水暗沟和渗水隧洞应设置在最大冻结深度以下不小于0.25m处，或采用必要的防冻设施。
严寒地区出水口应采取防冻措施。
6.7.5路基排水设备应与桥涵、隧道、车站等排水设施衔接配合，与水土保持及农田水利设施的综合利用相结合。
排水设施布置应符合下列规定：
1路堤地段在天然护道外，单侧或双侧设置排水沟。
2路堑地段应于路肩两侧设置侧沟，堑顶以外单侧或双侧设置天沟。
3年降水量大于等于400mm地区，路堑边坡平台宜设置边坡平台截水沟。
4地面横坡明显地段的排水沟、天沟可在横坡上方一侧设置。
当地面横坡不明显时，宜在路基两侧设置。
5地面排水设施的纵坡不应小于2‰。
6排水沟沟顶应高出设计水位不小于0.2m。
6.7.6路基排水宜根据所处地点排水条件纳入相关排水工程系统设计。
路基防护
6.8.1路堤边坡应设置坡面防护工程，根据周围环境、填料性质、气候条件、边坡高度、浸水及冲刷等具体情况因地制宜确定防护形式，并符合下列规定：
1当路堤边坡适宜进行植物防护，且能保证路基边坡的稳定时，宜采用绿色植物防护措施，不宜采用全坡面圬工防护。
2当路堤边坡高度较高时，可在两侧边坡内分层铺设宽度不小于3m的土工格栅等土工合成材料。
3 浸水地段受水流冲刷的路基边坡应根据流速、流向及冲刷深度，采用抗冲刷能力强的防护措施。
6.8.2土质、软质岩及全、强风化的硬质岩路堑的边坡坡面（含边坡平台、侧沟平台）均应进行防护或加固，并符合下列规定：
1土质路堑边坡可采用植物防护措施，较高的土质路堑边坡视地层性质可采取骨架或锚杆框架梁等措施。
2软质岩、强风化的硬质岩路堑应根据岩体结构、结构面产状、风化程度、地下水及气候条件等确定边坡加固措施，可采用喷混植生、锚杆框架梁内喷混或客土植生等措施防护。
6.8.3较完整的硬质岩路堑边坡应采用预裂、光面爆破并结合嵌补及锚杆框架梁防护。
当边坡岩体破碎、节理发育时，根据边坡高度可采用喷混植生、锚杆框架内梁内喷混或客土植生等措施防护，边坡较高时可在锚杆框架梁内打设锚杆挂钢绳网防护。
6.8.4骨架护坡一般应采用带截水槽的结构，骨架埋置深度应大于0.6m，间距不宜大于3m。
6.8.5地下水发育及膨胀土路堑边坡宜结合边坡防护，采用边坡支撑渗沟加固，必要时结合深层排水孔加强地下水排泄。
路基支挡
6.9.1在陡坡路基、深路堑、临近城镇等地段，为保证路基边坡稳定，降低边坡高度，减少拆迁和占地，可设置支挡结构。
6.9.2支挡结构物计算时，列车及轨道荷载换算土柱高度及分布宽度可按表进行设计，当路肩墙高度较低时，可采用路基面满铺荷载模式计算。
运架梁车通过时，路堤及路肩支挡结构应考虑运架梁车等特殊荷载的影响。
6.9.3运架梁车荷载宜换算为双土柱，采用下式进行荷载换算：
（式6.9.4）
式中：
N－横向分布的车辆数，取1；
G－1辆汽车的重力，按重车计算（kN）；
B0－横向分布车辆轮胎中心之间的宽度加单侧轮胎外缘之间的距离，m；
L－前后轴距加轮胎纵向着地长度（m）；
γ－土的密度（kN/m3）。
6.9.4在城市及风景区周边宜根据现场条件，宜采用与周围景观协调的悬臂式、扶壁式、桩板式及加筋土挡墙等轻型支挡结构。
地震区宜采用加筋土挡墙等柔性支挡结构。
6.9.5重力式支挡结构高度，路堤墙不宜大于6m，路肩墙不宜大于8m。
6.9.6重力式挡土墙应采用混凝土砌筑，墙背反滤层宜采用袋装砂夹卵砾石或土工合成材料。
路基变形观测及评估
6.10.1在路基上铺设轨道前，应对路基变形作系统的评估，以保证路基变形满足相关要求。
路基填筑完成或施加预压荷载后应有不少于6个月的观测和调整期，观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足要求时，应继续观测或者采取必要的加速或控制沉降的措施。
6.10.2路基沉降观测应以路基面沉降和地基沉降观测为主，可设置沉降板、观测桩或剖面沉降观测装置等。
1路基沉降观测断面的设置及观测断面的观测内容应根据沉降控制要求、地形地质条件、地基处理方法、路堤高度、堆载预压等具体情况并结合施工工期和沉降预测方法确定。
2沉降观测断面的间距一般不宜大于50m，地势平坦、地基条件均匀良好、高度小于5m的路堤及路堑可放宽到100m；过渡段和地形地质条件变化较大的地段应适当加密。
6.10.3观测仪器可采用精密水准仪、剖面沉降仪和经纬仪，应满足测量精度控制要求。
6.10.4路基沉降观测的频次不应低于表的规定。
当环境条件发生变化时应及时观测。
表6.10.4路基沉降观测频次
填筑或堆载
一般
1次/天
沉降量突变
2～3次/天
两次填筑间隔时间较长
1次/3天
堆载预压或路基施工完毕
第1～3个月
1次/周
第4～6个月
1次/2周
以后
1次/月
轨道铺设后
第1个月
1次/2周
第2、3个月
1次/月
3～12个月
1次/3月
6.10.5沉
升级会员 