客货共线铁路路基基床底层承载力分析
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铁路线路承载能力分析与改进措施提到铁路,人们常常会联想到高效、安全的交通方式。
然而,在实际运营中,铁路线路的承载能力也面临着一定的压力。
为了满足不断增长的运输需求,铁路管理者需要对线路承载能力进行分析,并采取相应的改进措施。
首先,我们来看一下铁路线路承载能力的分析方法。
线路承载能力主要包括两个方面:运距承载能力和运量承载能力。
运距承载能力指的是铁路线路能够承载的最大运输距离,而运量承载能力则是指单位时间内铁路线路能够承载的最大运输量。
对于运距承载能力的分析,需要考虑的因素包括线路的设计标准、坡度、曲线半径等。
设计标准应符合国家铁路规范,以保证线路的安全运行。
坡度和曲线半径则会对列车的运行速度和能耗产生影响,从而影响运输距离。
因此,通过对这些因素的分析,可以确定线路的运距承载能力,并据此制定相应的改进措施。
而对于运量承载能力的分析,则需要考虑列车的编组方式、列车的折返能力、信号系统的效率等因素。
列车的编组方式决定了列车的运能,合理的编组方式可以提高列车的运量承载能力。
而列车的折返能力则关系到铁路线路的运输效率,通过改善折返设施和优化折返计划,可以增加线路的运输能力。
另外,信号系统的效率也会影响列车运行的间隔时间,从而影响铁路线路的运量承载能力。
因此,通过对这些因素的分析,可以确定线路的运量承载能力,并据此制定相应的改进措施。
接下来,我们来探讨一些常见的改进措施。
首先是信号系统的改进。
采用现代化的信号系统可以提高线路的运输效率,减少列车间隔时间,从而提高线路的运量承载能力。
例如,引入自动驾驶技术可以提高列车的运行速度和安全性,进一步提高运量承载能力。
另一个改进措施是优化列车编组方式。
合理的列车编组方式可以提高列车的运能,进而增加线路的运量承载能力。
例如,根据运输需求的变化,合理安排短途和长途列车的编组比例,可以更好地满足不同距离的运输需求。
此外,加强线路的维护和更新也是提高线路承载能力的重要手段。
定期检修和更新老化的轨道、电气设备等,可以保持线路的良好运行状态,提高线路的承载能力。
公路路基设计与承载力研究公路路基设计与承载力研究是公路工程中非常重要的一个方面。
公路路基是公路工程的基础部分,对公路的安全性和舒适性有着重要的影响。
因此,进行科学的路基设计和承载力研究对于确保公路工程质量和可持续发展非常重要。
一、公路路基设计1.地质条件:地质条件对公路路基设计有着重要的影响。
在地质条件复杂的地区,需要进行详细的勘察和研究,确保路基的稳定性和抗沉降能力。
2.气候条件:气候条件对路基设计和材料选择具有重要影响。
在寒冷地区,需要考虑路基的防冻性能;在潮湿地区,需要考虑路基的排水性能。
3.交通量:交通量是路基设计的一个重要参数,决定了路基的宽度和强度要求。
根据不同的交通量,可以选择适当的路基高程和结构。
4.设计速度:设计速度也是路基设计的一个重要参数,决定了路基的水平几何形状和坡度要求。
高速公路的路基设计与一般公路有所不同。
5.功能要求:根据公路的功能要求,可以选择不同类型的路基结构和施工方法。
比如,高架公路和隧道公路需要采用特殊的路基结构和施工方法。
公路路基的承载力是指路基对车辆荷载的抵抗能力。
公路路基的承载力研究旨在确定路基的设计强度和使用寿命。
1.路基强度:路基的强度是路基承载力研究的一个重要指标。
通过采用不同的材料和结构设计,可以提高路基的强度和稳定性。
2.路基稳定性:路基的稳定性是路基承载力研究的另一个重要指标。
通过采取适当的排水措施和加固措施,可以提高路基的稳定性。
3.路基使用寿命:路基的使用寿命是路基承载力研究的一个重要问题。
通过考虑路基的疲劳性能和耐久性能,可以确定路基的设计寿命。
4.路基质量控制:路基质量控制是确保路基承载力的关键。
通过采取严格的施工工序和质量检验,可以确保路基的质量和可靠性。
三、结论公路路基设计与承载力研究是公路工程中非常重要的一个方面。
科学合理的路基设计和承载力研究能够确保公路工程的质量和可持续发展。
在进行公路路基设计时,需要综合考虑地质条件、气候条件、交通量、设计速度和功能要求等因素。
基于客货共线普通铁路软基处理技术的探讨摘要:随着技术的不断进步,货客运线的增多和铁路技术的成熟,铁路速度也越来越快。
软土地基问题是工程上常见的一种问题,它的存在使软基处理技术不断得到更新,在软土地基处理上,不管是市政、公路、水利、电力等工程建设都有很多案例,有成功的有失败的。
因此,在软土地基处理上,一定要根据不同的地基情况采取不同的方法进行处理。
软土地基的处理质量对工程建设的稳定性和安全性有着至关重要的影响。
本文对客货共线的普通铁路的软基处理技术进行了探讨,对现有的软土地基处理方法和技术进行了分析。
关键词:客货共线;软基;处理;技术1、引言铁路在施工中被要求保证工程质量和施工进度,且铁路路堤在施工过程中要保持足够的稳定性,使它在通车后的路基沉降符合工程技术的要求,具有良好的运营条件。
我国的铁路路基要求一直比较低,软基处理仅考虑路堤填筑期的稳定性问题,且没有考虑运营后的路基沉降问题,造成早期铁路在投入使用后大部分的软基路堤下沉过度问题比较严重,并影响了正常的铁路安全运输和运输能力的提高。
自1991~1992年期间,铁道部设立了“软土地基下沉规律及控制下沉的技术标准”后,且由各铁路局单位进行了广泛的测试、调查、分析,总结了软土地基路堤沉降标准,促进了软土地基处理技术在铁路建设中得到不断改善,也保证了工程质量。
2、普通铁路软基处理技术的发展铁路与其它交通相比具有巨大的优势,一、具有运输安全,晚点少。
其有专门的跑道,安全性远超其它运输方法。
二、受外界条件影响小。
铁路可以全年运行,天气、环境等条件对它影响很小。
三、运输速度变得越来越快。
随着铁路技术的提高,铁路一次次提速运行,其速度的变化是惊人的。
四、每次运输量巨大、运行时能源消耗低。
其运输量是其它交通行业无法比的,且能源损耗低,将逐渐成为运输巨头。
因此,我们应该大力发展铁路事业。
根据国家《铁路“十二五”发展规划》,“十二五”期间,将新建兰州至乌鲁木齐第二双线快速铁路等13条铁路项目、8条铁路煤运通道项目,到“十二五”末,全国铁路营业里程预计将达到12万公里左右。
路基基床底层试验段施工方案1.编制依据1.1新建铁路哈尔滨至佳木斯铁路工程施工图——路基标准横断面设计图(哈佳施路-01)——路堑坡面防护设计图DIK238+840.00~DIK239+105.00(哈佳施路-434)——路基通用图(哈佳施路通)1.2《新建时速200km客货共线铁路设计暂行规定》1.3《铁路路基工程施工质量验收标准》(TB10414-2003)1.4《铁路工程地基处理技术规程》(TB10106-2010)1.5《客货共线铁路路基工程施工技术指南》(TB10106-2010)1.6《铁路工程基本作业施工安全技术规程》(TB10301-2009)1.7《路基工程施工安全技术规程》(TB10302-2009)1.8建设单位、设计单位、监理单位的相关文件通知2.编制范围和编制目的2.1.编制范围试验路段里程DIK238+850.00~+970.00,长度为120米,作为路基基床底层非冻胀A、B组土填筑试验段。
2.2.编制目的为加强施工管理,便于协调指挥,方便施工,保质、保量、保工期,按合同要求完成施工任务,根据现场的实际情况,特选定在DIK238+850.00~+970.00段展开路基试验段施工,以确定机械设备组合、施工工艺、摊铺厚度、压实遍数、级配料配合比等施工参数及试验、检测的方法,科学指导路基施工,确保路基施工达到相关的质量及验收标准。
3.工程概述及主要工程数量- 1 -3.1.工程概况根据设计要求,DIK238+850.00~+970.00段路基顶宽12.8m,基床表层换填级配碎石,厚0.6m,以下依次换填0.2m中粗砂,并于中粗砂间夹铺一层两布一膜不透水土工布(600g/m2),基床底层厚度1.7m,采用非冻胀A、B组土填筑。
3.1.1.主要技术指标铁路等级:客货共线(有砟轨道)正线数目:双线设计速度:200km/h此段正线线间距:4.4m牵引种类:电力3.1.2.地形地貌及水文地质条件DIK238+850.00~+970.00段以挖方方式通过,地势为丘前缓坡,地势略有起伏。
关于高速铁路路基的基床分析邵胜德武汉铁路局工务机械段摘要:根据实测资料, 分析路基动荷载、动应力和动变形的特点。
按照分担比, 将列车荷载分配到轨枕上, 再利用Boussinesq 弹性理论公式和Odemark 的模量与层厚当量假定进行设计计算。
当计算选取的介质模量值考虑应变水平影响时, 计算与实测结果有较好的一致性, 从而建立一种路基基床的分析计算模式。
结合临界体积效应应变的概念, 以控制重复荷载作用下路基不发生累积变形和累积孔压等累积效应目的,提出路基基床结构的应变控制设计方法。
关键词:高速铁路路基基床设计结构铁路路基,特别是高速铁路路基一般由以下几个部分组成:基床表层,基床底层,路堤本题和地基。
由于基床表层是路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。
实践说明基床表层的优劣对轨道的变形影响很大。
因此。
基床表层的设计是路基设计的最重要部分。
基床表层既为轨道提供了一个坚实的基础,又为土基提供保护。
各国的基床均采用层状结构。
在确定基床表层厚度时, 从力学角度主要考虑以下几个方面: ①路基表面对变形模量E v2的要求(如德国) ; ②路基表面动变形的要求(如日本) ; ③下部填土强度(如美国) 。
从路基面对E v2的要求确定基床表层厚度的方法来源于公路设计, 对于公路, E v2的试验荷载与使用荷载是极其相似的, 满足试验荷载要求时, 一般也满足使用荷载。
但对于铁路, 由于E v2的试验荷载与使用荷载在作用范围上存在较大的差异, 对于表面达到相同E v2的路基, 在使用时却可能有不同的表现。
日本从路基表面沥青层的要求出发, 规定路基面的动变形应小于215 mm ,以此来设计基床表层的厚度[2 ,3 ] 。
在我国的高速铁路研究中, 取315 mm 作为控制值[4 ] 。
不管是215mm , 还是315 mm , 均不是轨道结构的使用要求。
在国内外所作的大量测试中[3 ,5 ,6 ] , 包括普通土质基床表层在内, 路基面的动变形一般仅为1 mm 左右, 在采用级配碎石等强化基床表层时动变形更小, 如要求动变形小于215 mm , 实际是很容易满足的。
客货共线铁路路基基床底层承载力分析王应铭【摘要】When designing the subgrade of mixed passenger and freight railway, it is not unusual to face the problem of a low embankment or an excavation cutting in which the filling height is less than the thickness of subgrade bed. Considering this reason, for the natural subsoil within the range of the bottom layer of subgrade bed, there are two evaluation indexes in the current design code: the specific penetration resistance of static sounding, and the basic bearing capacity of natural subsoil;still more, if not meeting the two evaluation indexes, the methods of earth replacement, earth improvement or earth strengthening treatment should be utilized. However, these evaluation indexes were questioned by many designers when using them. The purpose of this paper was to analyze and solve this problem. This paper calculated the dynamic load and the stress at the sleeper bottom corresponding to different design speeds of class I and classIIrailways. And then this paper worked out the stresses at different depths above and below the top surface of bottom layer of subgrade bed by using Boussinesq formula. Finally a new standard value of basic bearing capacity of the bottom layer of subgrade bed was determined in this paper according to the relationship between dynamic strength and static strength. It is suggested that the index about specific penetration resistance of static sounding should be abolished after this new standard value has been adopted in design code.%在客货共线铁路路基设计中,经常遇到填土高度小于路基基床厚度的低路堤、挖方路堑,现行设计规范规定了基床底层范围内的天然地基静力触探比贯入阻力、天然地基基本承载力两项判定指标,如不满足该两项标准,就应进行换填、改良或加固处理。
很多设计者在使用该标准时提出了疑问,本文旨在对此问题进行分析落实。
通过计算玉、域级铁路不同设计速度对应的动荷载和轨枕底部应力,采用布辛尼斯克公式算出了基床底层顶面及其以下不同深度处的应力,并根据动强度与静强度的关系确定出了基床底层的基本承载力新标准值,建议设计规范采用该新值后取消静力触探比贯入阻力指标。
【期刊名称】《铁道标准设计》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】4页(P1-3,4)【关键词】铁路路基;基床;承载力【作者】王应铭【作者单位】中铁第一勘察设计院集团有限公司,西安 710043【正文语种】中文【中图分类】U213.1客货共线铁路路基的基床总厚度为2.5 m[1](基床表层厚0.6 m,基床底层厚1.9 m),基床在路基结构中处于路基结构的最上部,是主要的受力结构。
路基基床直接承受着铁路轨道结构传递下来的列车动荷载的反复作用,同时受温度、降水、干湿循环及冻融循环等因素的影响,其工程特性易受以上因素的影响而发生变化,个别甚至会出现翻浆冒泥等基床病害,对行车安全和运输效率等产生影响。
为减少基床病害对铁路运输产生的影响,减少运营期间的养护维修量和费用,保证运营安全,在2005年发布实施的《新建时速200 km客货共线铁路设计暂行规定》[2](铁建设函[2005]285 号)、《铁路路基设计规范》(TB10001—2005)中,根据多年来的铁路工程实践经验,对低路堤、路堑基床底层的静力触探比贯入阻力值、天然地基基本承载力大小进行了规定,但设计人员在使用上述规范的过程中提出了疑问,认为两指标不完全匹配,并且对天然地基的承载力要求有点偏高。
为落实该问题,借《铁路路基设计规范》全面修编的机会,想对基床底层的标准进行探讨完善,以使规范规定更趋合理。
1 基床标准现状1.1 基床标准总体情况经对《新建时速200公里客货共线铁路设计暂行规定》、《铁路路基设计规范》(TB10001—2005)两标准中有关基床条文的对比分析,并结合具体铁路项目的实际设计情况,目前基床的设计标准思路可以归纳如下。
(1)对路基面高于地面大于2.5 m(基床总厚度)的路堤,由于基床表层和底层全部位于地表以上,设计规范规定用合格填料进行填筑,合格填料的具体要求和压实标准在规范中有明确的规定。
(2)对路基面离地面的高度小于2.5 m(基床总厚度)的低路堤,路堤基床表层的填料类别和密实度必须满足规定要求,基床底层(厚度1.9 m)的部分或全部位于地面以下,规范对地面以下部分基床底层范围的天然地基提出了静力触探比贯入阻力ps、天然地基基本承载力σ0两项判定指标,如不满足该两项标准,就应进行换填、改良或加固处理。
(3)土质路堑的基床规定与路基面距地面小于2.5 m(基床总厚度)的低路堤的情况相同。
(4)在《铁路特殊路基设计规范》[1]中,为节约投资,对基床底层的换填厚度进行了适当限制。
要求软土路堤高度不宜小于基床厚度,并强调强膨胀土(岩)处理厚度应大于气候剧烈影响层且不宜小于基床底层深度外,其余不小于0.5 m或1 m。
1.2 低路堤基床底层标准规定对高度小于基床总厚度2.5 m的低路堤,其基床底层厚度范围内的天然地基要满足以下条件之一。
(1)静力触探比贯入阻力Ps值:Ⅰ级铁路不得小于1.5 MPa,Ⅱ级铁路不得小于1.2 MPa。
(2)天然地基基本承载力σ0:Ⅰ级铁路不小于0.18 MPa,Ⅱ级铁路不小于0.15 MPa。
1.3 路堑基床底层标准规定路堑基床底层厚度范围内天然地基要满足以下条件之一。
(1)静力触探比贯入阻力Ps值:Ⅰ级铁路不得小于1.2 MPa(时速200 km为1.5 MPa),Ⅱ级铁路不得小于1.0 MPa。
(2)天然地基基本承载力σ0:Ⅰ级铁路不小于0.15 MPa(时速200 km为0.18 MPa),Ⅱ级铁路不得小于0.12 MPa。
1.4 路基基床底层处理判定标准汇总及问题现行基床底层换填等处理的判定标准汇总见表1。
表1 基床底层处理判定标准汇总铁路标准路基基床类别ps/kPa σ0/kPa低路堤基床底层≥1 500 ≥180 160 km/h及以下Ⅰ级铁路Ⅱ级铁路200 km/hⅠ级铁路路堑基床底层≥1 200 ≥150低路堤基床底层≥1 200 ≥150路堑基床底层≥1 000≥120低路堤基床底层≥1 500 ≥180路堑基床底层≥1 500 ≥180按照《铁路工程地质原位测试规程》(TB10018—2003)所列出的天然地基基本承载力σ0与比贯入阻力ps的关系式进行试算发现:现行规定中的σ0与ps两值的关系接近《铁路工程地质原位测试规程》所列黏性土(Q4)、软土的关系式,但规程规定软土的关系式对应的ps值域为ps=85~800 kPa,因此可视为原规定只针对黏性土(Q4),其数值关系为σ0=5.8-46,按此式进行反算发现:当σ0=120 kPa 时,其对应的ps=820 kPa,该值小于现行规定值ps=1.0 MPa,其余均满足公式要求。
此外,从表1中看出现行标准对路堤基床底层的规定高于路堑。
2 基床底层标准修改的设想在《铁路路基设计规范》全面修编中,有必要对以下两种判定标准进行分析。
(1)天然地基基本承载力σ0判定指标保留天然地基基本承载力σ0判定指标,取消静力触探比贯入阻力Ps,并对天然地基基本承载力σ0的具体值进行计算重新核对。
(2)用基床底层范围内的天然土质、密实度满足规范要求作为判定标准比照基床表层的规定,基床底层范围内的所有填料类别和压实标准应该满足规范要求,不满足时应全部采用换填等处理措施。
采用该标准可以彻底解决基床病害问题,但会增加一定的工程投资。
3 基床底层基本承载力计算确定3.1 列车荷载(图1)图1 “中—活载”图式(单位:m)3.1.1 v≤120 km/h客货共线铁路轮荷载《铁路轨道设计规范》[4]规定,车轮动荷载以当量静荷载最大可能值表达,直线地段垂直当量静荷载按下式计算式中 Q——车轮作用于钢轨上的垂直当量静荷载,kN;P0——静轮重,kN;v——行车速度,km/h;α——速度系数,α=0.6v/100。
3.1.2 120 km/h<v≤160 km/h客货共线铁路轮荷载式中 Q——车轮作用于钢轨上的垂直当量静荷载,kN;P0——静轮重,kN;v——行车速度,km/h;α,α1——速度系数,α=0.6v/100,α1=0.3Δv1/100。
3.1.3 v=200 km/h客货共线铁路轮荷载《预应力混凝土枕设计方法》按下式计算Ⅲ型轨枕上的动压力式中 Q——车轮作用于钢轨上的垂直当量静荷载,kN;P0——设计轴重;α——综合动载系数,重载轨道取1.5。
3.1.4 德国铁路最大轮荷载《铁路土工建筑物手册》[5]介绍的德国铁路最大轮荷载计算式为式中 Q——考虑车轮在曲线上运行时产生附加荷载后的单轮荷载Q=1.2Qstat,kN;Qstat——单轮静荷载,kN;S*——上部建筑的状态、行车速度影响系数S*=nφn——上部建筑和轨道质量的差异系数:n=0.10(很好),n=0.20(好),n=0.30(中等);φ——速度系数,取决于列车的速度和列车的类型,见表2。