高速铁路设计暂行规定简介 路基篇.ppt

宽度3m，层距0.5m
抗拉强度60KN/m 5%水泥改良土
二八灰土垫层 厚度0.3m
0.4
郑西客运专线试验段
地基处理 路基填筑 堆载预压与沉降观测 铁路路基科研
高速铁路路基工程
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地基处理前检测
机械钻孔取样 静力触探 雷达测试 面波测试 荷载板试验
高速铁路路基工程
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（1）地貌单元属渭河II级阶地，勘探 深度内地基土由砂质黄土、黑垆土、 古土壤、粉质粘土及砂层组成；
郑西客运专线湿陷性黄土试验段位于陕西省华 阴市坪塬村，试验段总长140m，地基处理采用 了强夯、水泥土挤密桩和柱锤冲扩桩三种方法。 路基本体和基床底层采用8％石灰和5％水泥改 良土填筑，基床表层采用级配碎石填筑，3m堆 载预压进行路基沉降观测。
试验段进行了地基处理前检测、地基处理和路 基填筑施工工艺、路基填筑工艺、地基处理和 路基填筑试验检测、路基沉降观测及路基浸水 等科研项目。
工后沉降是高速铁路路基设计的主 要控制因素，路基发生强度破坏之 前，已经出现了不能容许的变形；
我国对无砟轨道的路基工后沉降要 求一般不应超过扣件可调高量15mm， 路桥路隧差异沉降不超过5mm。
高速铁路路基工程
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路桥及横向构筑物间设置过渡段
路桥及横向构筑物间的过渡段，是以往设计及 施工中的薄弱环节，也是既有线发生路基病害 的重要部位。由于桥台与路堤的刚度相差显著， 高速列车通过时对轨道结构及列车自身会产生 冲击，从而降低列车运行的平稳性和舒适度， 加快结构物和车辆的损坏。
最少的机械功获得最大压实度； 轻型击实试验； 重型击实试验； 灰土击实试验。
高速铁路路基工程
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郑西客运专线路基试验段
高速铁路路基工程

6 路基6.1 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。

路基排水设施结构设计使用年限应为30年，路基边坡防护结构设计使用年限应为60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 路基填料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。

6.1.6 路堤填筑前应进行现场填筑试验。

6.1.7 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。

6.1.8 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。

6.1.9 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。

6.1.10 路基排水工程应系统规划，满足防、排水要求，并及时实施。

6.1.11 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。

高速铁路对路基填料的强度和密实度有着较高的要求， 根据秦沈客运专线施工中的经验，按照现行铁路路基 设计规范对填料的划分标准，可能会存在由于对某些 土类划分不细，在实际施工填筑中达不到暂规所规定 的压实密度等指标的问题。因此，在勘测与设计阶段， 就应重视填料问题，对拟采用的填料物理力学指标进 行分析，对可能在施工中造成问题的填料进行必要的 野外填筑试验，取得实际经验，以确保在施工中填料 使用的准确性。
（一）高速铁路对路基工程要求 （二）路基设计特点和一般规定
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（一）高速铁路对路基工程要求
要达到高速铁路轨道高平顺性，要求： 路基应为强度高、刚度大且纵向变化均 匀、长久稳定、顶面平顺的轨道基础， 确保列车高速、安全和平稳运行。即： 路基设计和施工必须满足路基的工后沉 降小、不均匀沉降小，在动力作用下的 变形小、稳定性高等要求。高平顺性、 高稳定性的路基是确保轨道高平顺性的 前提条件。
高速铁路设计暂行规定讲座
路基篇
李** 教授级高工
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背景
《京沪高速铁路设计暂行规定》2003-01-27 发布、2003-02-01实施（铁建设[2003]13号）。
按铁路跨越式发展的要求，有针对性地吸收 了国际咨询意见，进行了修订，目前，修订版 已报部待批。
高速、客运专线参照此《规定》 执行。
一、高速铁路对路基的要求和设计一般规定 二、路基横断面 三、高速铁路基床结构 四、路堤填料和压实要求 五、地基条件和工后沉降 六、过渡段 七、边坡防护
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目录（2）
八、抗震 九、路堑 十、排水 十一、支挡 十二、电缆槽、接触网立柱和声屏障基础
布置
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速铁路路基形状为三角形，曲线加宽时， （1）基床由足够的强度
下层的作用偏重于保护，颗粒粒径应与基床填料匹配，使基床底层填料不能进入基床表层，同时要求渗透系数小，至少要小于10-4m/s 。 路肩虽不直接承受列车载荷作用，但它对保证路肩受力部分的稳固十分重要。
仍应保持路基面的三角形形状。 表3－2为国外高速铁路轨道及路基面宽度。
2.基床的结构 一般情况，高速铁路路基基床是由基床表层和底
层组成的两层结构。最典型的是德国无碴轨道的 线路结构，包括钢筋混凝土板连续板、混凝土连 续层和支持层、素混凝土、矿渣混凝土、填土、 道碴等。
我国的京沪高速铁路路基基床由表层和底层组成， 表层厚度为，底层厚度为。其中，基床表层由5～ 10cm厚的沥青混凝土和65～60cm厚的级配碎石 级配砂砾石组成。
直线地段路基面宽度（京沪） 三、高速铁路路基标准横断面图 下层的作用偏重于保护，颗粒粒径应与基床填料匹配，使基床底层填料不能进入基床表层，同时要求渗透系数小，至少要小于10-4m/s 。
一、路肩宽度 路肩虽不直接承受列车载荷作用，但它对保证路肩受力部
分的稳固十分重要。京沪高速铁路路肩宽度为（双线）和 （单线）的标准。 二、路基面宽度 1.直线地段路基面宽基直接承受列车荷载的部分，又常 被称为路基的承载层或持力层，因此基床表层的 设计是路基设计中最重要的部分。
自20世纪50年代末 开始研究东海道新干线路基 以来，主要是研究基床表层的设计及施工问题。 在此之前， 铁路并无基床表层。
1．基床的表层填料
从日、法、德三国和我国铁路以前进行的 少量强化基床的试验研究来看，基床表层 使用的材料大致有以下几类：级配砂砾石、 级配碎石，级配矿物颗粒材料(高炉炉渣)和 各种结合料(如石灰、水泥等)

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2．路基主体工程设计使用年限为 100年。路基排水设施结构设计使用年 限为30年，路基边坡防护结构设计使用 年限为60年。
3．路基填料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 75 mm。
4．路堤填筑前应进行现场填筑试验。
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5． 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。
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（四）路堤 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 应符合压实性能要求；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如下规定。
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基床以下路堤填料及压实标准
压实标准
改良土
砂类土 细砾土
碎石类 粗砾土
250/160
有砟轨道
推荐8 000～10 000 一般最小7 000 个别最小6 000
推荐6 000～8 000 一般最小5 000 个别最小4 500
推荐4 500～7 000 一般最小3 500 个别最小3 000
推荐4 500～7 000 一般最小4 000 个别最小3 500
无砟轨道
推荐8 000～10 000 一般最小7 000 个别最小5 500
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6．在高地下水位（地下水位距地表不大于0.5 m）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。
7．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。
8．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。

高速铁路路基设计规范-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN6 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。

高速铁路路基工程施工暂行规定（报批稿）二○○三年十一月前言为了加强京沪高速铁路路基施工技术管理，保证施工安全和工程质量，根据铁道部高速铁路办公室“关于《高速铁路工程技术标准研究编制》计划安排的通知”（高速办[2000]8号）要求，按照《京沪高速铁路设计暂行规定》，并参考《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则（试行）》及《铁路路基施工规范》，制定本规定。

本规定应与《铁路路基施工规范》（TB10202）、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210）、《铁路路基边坡绿色防护技术暂行规定》配合使用。

本规定共分11章，主要内容包括：总则、术语和符号、施工准备、地基处理、路堤、路堑、过渡段、特殊路基、路基防护及排水、路基附属及相关工程、环境保护。

另有2个附录。

在执行本规定过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。

如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁四局集团有限公司技术处（合肥市望江东路96kgn ，邮编：230023），并抄送铁道部高速铁路办公室（北京市复兴路10号，邮编：100844）、铁路工程技术标准所（北京市海淀区羊坊店路甲8号，邮政编码：100038），供今后修改时参考。

本规定由铁道部建设管理司负责解释。

本规定组织编写单位：铁道部高速铁路办公室本规定主编单位：中铁四局集团公司本规定参编单位：中铁一局集团公司、中铁二局集团公司、中铁十二局集团公司、中铁十四局集团公司，铁道第三勘察设计院，铁道第四勘察设计院，铁道部科学研究院、西南交通大学。

本规定主要编写人员：袁广龙、何贤军、赵伊平、章国辉、孙四平、万为胜、覃国俊、刘凯年、王崇新、袁秀英、赵勤俭、林原、吴波、辛维克、黄直久、石斌、祝景寰、尤昌龙、李学乾、王兴荣、张在保、叶阳升、史存林、邵丕彦、罗强。

1 总则1.0.1为了统一京沪高速铁路路基工程施工技术要求，保证工程质量，制定本规定。

1.0.2本规定适用于京沪高速铁路路基工程施工。

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一、路基工程特点
4.2路基必须具有足够的强度和刚度。 强度指路基指抵抗应力作用；刚度 是指路基抵抗变形的能力。
为了防止路基在车辆荷载及各种自然因素作用下发生破坏和失 稳，必须采取措施保证路基具有足够的强度；
为了防止荷载作用下，不致产生超过允许范围的变形，要求路
基必须具有一定的刚度。
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一、路基工程特点
1 路基工程的主要内容及作用
主要内容：地基、路基本体工程（基床以下路基、基床 底层、表层）、防护工程、防排水工程、支挡结构工程、 改河和改沟等配套工程、相关工程。-路基组成缺一不可，不分主次。 作用：铁路路基是轨道的基础，满足轨道的铺设要求， 承受轨道和列车产生的荷载，提供列车运营的必要条件。 在纵断面上路基必须保证线路需要的高程；在平面上路 基和桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。
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一、路基工程特点
3影响路基稳定性的因素 3.1地理条件 水温：平原、丘陵、山岭各区地势不同， 路基的水温情况不同。 排水：平原地势平坦，排水困难，地表 易积水；丘陵山区地势起伏大路基排水 快，会引起冲刷，导致失稳，出现破坏 现象。
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一、路基工程特点
3.2地质条件 岩石的种类、成因、节理，风化程度和 裂隙情况。 岩石走向，倾向、倾角和岩层厚度。
三、高速铁路路基工程施工 管理要求
路基工程应作为土工结构物来施工。应将地 基处理、路基填筑、基床表层、边坡防护、支 挡结构、路基防排水及沉降观测等作为系统工 程施工，严格按照工程质量标准进行管理。
如何严格管理?在高速铁路路基施工技术指南中 从多个角度提出具体管理要求。
对路基的认识：土方施工-路基工程-特别是客专、高铁建设后-路基是关键技术-重要性，在铁 路工程中路基占了大部分，特别是250km/h高铁，如合宁、合武、甬台温等基本以路基为主。一 般地段问题不大，核心是特殊地区和特殊填料地段的路基施工技术，由于我国地域广阔，岩土 工程特性千差万别，类似工程相互关联不大。原铁道部对路基应该说很重视，在建设前期也曾 做过原位试验段进行研究。[京沪昆山试验段,合宁全椒试验段,京沪凤阳CFG桩试验],但在后来 客专、高铁建设中还是遇到好多问题，主要沉降控制，为什么，路基有其特殊性、特点。 3

高速铁路路基工程施工暂行规定（报批稿）二○○三年十一月前言为了加强京沪高速铁路路基施工技术管理，保证施工安全和工程质量，根据铁道部高速铁路办公室“关于《高速铁路工程技术标准研究编制》计划安排的通知”（高速办[2000]8号）要求，按照《京沪高速铁路设计暂行规定》，并参考《秦沈客运专线铁路路基施工技术细则（试行）》及《铁路路基施工规范》，制定本规定。

本规定应与《铁路路基施工规范》（TB10202）、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210）、《铁路路基边坡绿色防护技术暂行规定》配合使用。

本规定共分11章，主要内容包括：总则、术语和符号、施工准备、地基处理、路堤、路堑、过渡段、特殊路基、路基防护及排水、路基附属及相关工程、环境保护。

另有2个附录。

在执行本规定过程中，希望各单位结合工程实践，认真总结经验，积累资料。

如发现需要修改和补充之处，请及时将意见和有关资料寄交中铁四局集团有限公司技术处（合肥市望江东路96kgn ，邮编：230023），并抄送铁道部高速铁路办公室（北京市复兴路10号，邮编：100844）、铁路工程技术标准所（北京市海淀区羊坊店路甲8号，邮政编码：100038），供今后修改时参考。

本规定由铁道部建设管理司负责解释。

本规定组织编写单位：铁道部高速铁路办公室本规定主编单位：中铁四局集团公司本规定参编单位：中铁一局集团公司、中铁二局集团公司、中铁十二局集团公司、中铁十四局集团公司，铁道第三勘察设计院，铁道第四勘察设计院，铁道部科学研究院、西南交通大学。

本规定主要编写人员：袁广龙、何贤军、赵伊平、章国辉、孙四平、万为胜、覃国俊、刘凯年、王崇新、袁秀英、赵勤俭、林原、吴波、辛维克、黄直久、石斌、祝景寰、尤昌龙、李学乾、王兴荣、张在保、叶阳升、史存林、邵丕彦、罗强。

1 总则1.0.1为了统一京沪高速铁路路基工程施工技术要求，保证工程质量，制定本规定。

1.0.2本规定适用于京沪高速铁路路基工程施工。

沉降估算与测算
设计阶段的沉降估算：根据地质条件、土层物理力学参数、填土
高度、地基加固措施、工期等计算总沉降量及工后沉降量。由于地层的不 均匀性、参数选取的精度、计算方法的局限性，以及施工过程的影响等因 素，此时沉降计算只能是一种估算。下图为某路堤实测沉降过程曲线与理 论沉降过程对比图，实测值与计算值明显有较大差别，其精度难以满足客 运专线高标准要求
300 13.90
4.5
德国 230-300 13.7-14.0
4.7
日本 200300
11.40
4.3
200
12.1 ~12. 3
4.4
中国
250
300350
13.4
13.6~1 3.8
4.6
4.8~5. 0
距接触网距离b（m）
3.1
3.65
3.1 3.1
3.1
路肩宽度c（m） 基床表 h1（cm） 层（m） h2（cm）
0.45 0.2～0.35 ≥0.7
德国高速铁路路基(有碴)断面示意图
基床由保护层≥20cm，防冻层（40cm）组成，采用工厂配制的矿物材 料混合物填筑。
B、德国高速铁路(300km)
Rheda型无碴轨道，双块式轨枕断面示意图
B、德国高速铁路(300km)
C、日本新干线
基床表层：沥青混凝土厚5cm，级配碎石厚30cm或厚65cm；基床 底层：厚230~265cm。
高速规范
基床结构： ➢ 路基基床分为基床表层和基床底层，路基
基床表层（无砟轨道含轨道支承层或底座 板）厚度为0.7m，底层厚度为2.3m，总厚 度为3.0m。
3、路肩宽度的确定
确定的原则：
➢ 路基稳定的需要：特别是浸水后路堤边坡的稳定性。路肩 部分设置接触网支柱、电缆槽、通信、信号设备等。

5
DK271+486.7～DK272+875
1389
7.15
5.18
6
DK274+252～DK277+864
3612
7.15
6.23
预压土卸荷时间调整
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（6）路基质量评估
针对秦沈线箱梁运架过程中的路基安全稳定问题及铺轨前路基质量状况进行了路基质量评估工作。秦沈线大部分桥梁为预制梁，梁体结构尺寸及重量均较大，其中24m双线整孔箱梁重达540t，加上运架设备总重已超过800t。通过路基运架远超过设计荷载，为保证秦沈通过运架梁段的路基安全稳定，特对高填方、桥头及软基地段进行安全监测评估，确保了箱梁运架的顺利完成。为保证铺轨前路基满足工后沉降要求及路基表层符合设计要求，分段对全线路基进行了施工质量状况调查、沉降观测分析、表层抽检、地质雷达检测等工作，进一步保证了铺轨前的路基质量。
9
DK271+487.21～DK271+960
473.46
1.0
2.5
原设计道碴预压
10
DK271+960～DK272+885.63
925.63
1.8
3.0
11
DK274+248.25～DK274+638.76
390.51
1.8
2.5
预压土高度、预压土段落调整
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序号
起讫里程
长度（m）
秦沈客运专线提出路基填筑采用双控压实标准的新概念。秦沈线路基施工标准较目前的国铁标准提高了很多，路基填筑根据不同部位，提出了压实系数K、地基系数K30、孔隙率n等压实标准。为此，要求各施工单位在正式进行路基施工前必须做路基填筑试验段的压实工艺试验。针对不同土质，在试验室得出最大干密度和最佳含水量的基础上，控制现场含水量范围，虚铺厚度，并采用重型压实机械压实，得到压实度和碾压遍数的关系，以指导大面积施工。 秦沈客运专线沿线填料种类很多，有些粉质土和粉细砂，经现场试验达不到K30标准，通过专家论证和反复试验，进行了物理改良处理。沿线大量的山皮土属粗粒土，在重型击实试验中表现出较好的可击实性，属于级配良好的填料，但压实后达不到孔隙率n的要求，同样经专家论证和反复试验，提出对可击实性山皮土采用压实系数K和地基系数K30作为双控指标。秦沈线路基填筑充分体现了新技术和高标准。

1、铁路路基：（断面）地基高速铁路路基的标准横断面示意图2、地基：2.1检测方法：动力触探（N63.5）静力触探（P s）基底施工见P155～P157。

2.3不满足地基承载力要求，需要处理或改良。

2.3.1浅层（3m以内），也不宜小于0.5m，用换填法。

适用范围：淤泥、淤泥质土、素填土、杂填土地基及暗沟、暗塘及湿陷性黄土、膨胀土、季节性冻土。

使用换填材料：砂、砂石、素土、灰土、二灰土。

换填施工方法：见P65～P68。

检测方法：环刀法、核子仪法、灌砂法、气囊法、K30、相对密度等。

2.3.2深层：施工方法：爆破：高压压力波，使土结构液化，形成密实（P69）。

夯实（指的是强夯）：强力夯击达到密实（P70～P72）。

挤密（挤压和振动）：指的是砂桩、碎石桩（P72～P82）、土桩（灰土、二灰土）（P82～P86）、石灰桩、粉喷桩、水泥粉煤灰碎石桩（CFG 桩）（P86～P87）。

检测方法：小应变 2.3.3软土地基排水固结法：排水系统：水平排水：砂垫层施工（P88～P89）。

竖向排水：砂井（P90～P91）、袋装砂井（P92～P93）、塑料排水板（P94～P96）。

加压系统：堆载法（P96～P97）、真空预压法（P97～P99）、降水法、电渗法、联合法。

图4-14 排水固结系统检测方法：砂井成孔垂直度、深度、砂井装砂是否饱满。

2.3.4化学加固法灌浆法：材料要求、施工工艺、施工注意事项、常见问题及对策见P100～P107。

高压喷射注浆法：浆材选择、施工机械、施工工艺、施工注意事项见P107～P112。

水泥土搅拌法：湿法见P113～P116，干法见P116～P122。

检测方法：荷载板、小应变。

3、路堤图4-18 灌浆施工工艺流程3.1填料选择（P30～P31）高速铁路最好选择A 、B 料，C 组和改良土也可。

3.2一般路堤施工要点：土方路堤填筑见P157～P160。

表 我国路基填料分类标准土石路堤填筑见P160～P163。