高速铁路路基工程技术

1、1 高速铁路路基工程技术中国铁道科学研究院铁道建筑研究所史存林一、我国高速铁路路基的发展情况路基工程是铁路工程建设项目中所占比例较大的工程，在线下工程中占有举足轻重的地位。随着铁路向高速化发展，路基标准及施工质量状况直接影响列车高速、平稳、舒适和安全的技术指标。我国客运专线铁路路基的技术标准及主要参数，是九十年代以来在高速铁路“ 八五 ” 、 “ 九五” 研究成果的基础上，吸收了国外高速铁路路基施工和建设的经验；在设计过程中借鉴、消化、 吸收了国外铁路设计新方法和新标准；结合秦沈线的实际情况，并经有关部门多次组织国内专家的论证而最终确定的。1.1 路基主要研究的课题及成果1.1.1 “八五 ”

2、“九五 ” 路基主要研究的课题高速铁路路基技术条件的研究(19931995）高速列车作用下地基弹塑性与刚度的研究(1993 1995）高速铁路路基稳定性及变形控制值的研究(19951997）高速铁路软土地基工后沉降标准的研究(19951997）高速铁路路基与桥梁过渡段技术措施的研究(19951997）1.1.2 秦沈客运专线路基科研试验的主要项目(20002003) 软土路基工后沉降的控制试验研究路基施工工艺、质量检测方法和标准的试验路桥过渡段设置方法试验土工合成材料加筋技术处理路基试验不同基床表层结构及路基、轨道动态试验研究1.1.3 高速铁路（京沪）路基工程试验研究项目京沪高速铁路路基结构

3、形式及填料改良优化研究 (1997 1998） （高速铁路）路基和桩基沉降控制的试验研究(19992001）高速铁路路基沉降控制的试验研究(20022003）高速铁路软土和液化土地基处理技术的试验研究（20022003）高速铁路液化土地基加固技术的试验研究（20032004）1.1.4 客运专线路基工程试验研究项目随着客运专线的大规模规划建设，针对客运专线通过软土、膨胀土、 湿陷性黄土等不良地质地段进行了系统的试验研究，主要有 :合宁线低路堤基床和路堑基床进行动力特性及变形特性的试验研究(2004）2 合宁线原状地基土的膨胀力试验研究 (2004）铁路路基基床结构设计方法及参数的研究（2005

4、2007）郑西客运专线湿陷性黄土地基处理措施与沉降观测20062008）1.2 客运专线的有关研究及成果1.2.1 设计规范 : 时速 200 公里新建铁路线桥隧站设计暂行规定京沪高速铁路设计暂行规定新建时速200 公里客货共线铁路设计暂行规定遂渝线无砟轨道综合试验段无砟轨道设计技术条件无砟轨道铁路设计指南新建时速200250 公里客运专线铁路设计暂行规定新建时速300350 公里客运专线铁路设计暂行规定京沪高速铁路无砟轨道设计技术条件高速铁路设计规范1.2.2 施工、验收及提速规范: 秦沈客运专线铁路路基施工技术细则（试行）客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件变形模量ev2 检测规程（试行）

5、客运专线路基施工技术指南（tz212-2005 ）客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准既有线提速200km/h 技术条件（试行） 高速铁路路基施工技术指南高速铁路路基工程施工质量验收暂行标准1.2.3 指导现场施工的科研试验段在制定客运专线的有关技术规范的过程中，还进行了秦沈客运专线的工程实践，以及 宁启线高速铁路软基处理试验段、昆山高速铁路软基处理试验段、合宁线膨胀土地基处理试验段 等进一步的试验研究工作。随着大规模的建设各条客运专线施工前都有指导施工的科研试验段。1.3 我国客运专线路基工程达到的技术水平及特点1.3.1 秦沈客运专线秦沈客运专线1999 年 8 月 16 日全面开工建

6、设，2003 年 10 月 12 日正式开通运营。 全线总长 405 km， 路基 335 km，占线路长度的83%。运营时速200km/h，有砟轨道结构。（1）路基填筑质量标准高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3 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。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，

7、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。（2）路基基床表层采用级配碎石强化结构铁路路基的基床表层是路基直接承受列车动荷载的部分，是路基设计中最重要的部分之一。秦沈线首次在基床表层采用了60cm 厚的级配碎石结构。其主要作用是增强线路强度，使路基更加坚固、稳定，并具有一定的刚度；均匀扩散作用到基床土面上的动应力，使其不超出下部基床土的容许动强度；隔离作用， 防止道砟压入基床及基床土进入道砟层；防止雨水浸入使基床软化，防止发生翻浆冒泥等基床病害；满足基床防冻等特殊要求。为保证级配碎石的施工质量，施工技术细

8、则中对级配碎石的材料质量、颗粒粒径级配范围、含水量、拌合、摊铺及碾压工艺和压实质量控制方法等提出了技术要求，施工过程中进行了严格地控制。（3）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。为此， 在秦沈客运专线的设计中，为保证列车高速运行时的平稳舒适，对路桥过渡段采用了刚度过渡的设计方法。在桥台后一定范围内， 采用刚度较大的级配碎石作为过渡填筑段，与路堤相接处采用1：2 的斜坡过渡。（4）

9、严格控制路基变形和工后沉降秦沈客运专线工后沉降要求一般地段15cm（年沉降量不得大于4cm） ，路桥过渡段8cm（年沉降量不得大于3cm） 。运营期间的弹塑性变形主要发生在路基本体部分和地基部分。秦沈线基床表层采用级配碎石，其压实标准高k30190mpa/m ， 表层弹性模量可达200mpa，基床底层的k30 110mpa/m，基床底层以下的k3090mpa/m ，路基本体部分的弹塑性变形可满足运营动荷载的要求。地基的沉降变形控制是秦沈线的关键和重点。（5）路基动态设计秦沈线有 93km 的松软土和软土路基，占全线总长度的比例较大，为了有效地控制工后沉降量及沉降速率，开展了路基动态设计。为此，

10、在每个松软、 软土地基工点及台尾过渡段、路基中心、 两侧路肩及边坡坡脚之外设置沉降和位移观测设备，全线共设置了720 个观测断面，及时绘制填土时间沉降曲线。根据沉降观测资料及沉降发展趋势、工期要求等， 采取相应的措施， 如调整预压土高度，确定预压土卸荷时间，提出基床底层顶面抬高值，以及铺轨前对路基进行评估及合理确定铺轨时间， 以确保铺轨后路基工后沉降量与沉降速率控制在允许范围内。路基动态设计的成果为后续的轨道工程打下了良好的基础。（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

11、 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4 一步保证了铺轨前的路基质量。（7）地基处理的种类多根据地质勘察资料，结合秦沈铁路路基的工后沉降要求，针对不同地质条件的地基土选用了合理的10 多种地基处理方法。对于浅层软弱地基采用了换填碾压处理、或换填砂垫层处理。对于深层软基的主要地段采用了袋装砂井、塑料排

12、水板的排水固结加预压的处理方法。对于工后沉降要求高及路桥过渡段，根据地质条件和经济对比，采用了砂桩、碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等地基处理方法。对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地基段，采用了挤密砂桩的处理方法。不同的地基处理方法在秦沈线得到了成功地应用，为今后我国客运专线的设计施工提供了有益的经验。1.3.2 京津城际铁路京津城际铁路是我国第一条时速350 公里的城际铁路。该工程连接北京、天津两大直辖市，2005 年 7 月 4 日开工建设，2008 年 8 月 1 日正式开通运营。 全线总长119.4 km，无砟轨道结构，路基 13.14km，其中区间路基6 处/8443.33m，车站路基

13、 3 处/5610.15m，占线路长度的11%。路基分布于北京、天津市内和亦庄、永乐、武清站，总延长为18.9km。（1）无砟轨道路基京津城际采用板式无砟轨道结构-引进德国博格板结构形式，经消化、吸收、再创新，形成中国铁路二型轨道板 板重 9.6 吨，长 6.45 米，宽 2.55 米，厚 0.2 米 。路基作为轨道的基础，表层采用级配碎石、路基压实采用双控指标 密度和刚度。 路桥、路涵采用级配碎石过渡段衔接。无砟轨道结构要求路基的沉降要小。（2）路基工后沉降标准高作为无砟轨道路基工后沉降为15mm。无砟轨道结构沉降调整范围是由扣件高度决定的。施工过程中应进行沉降观测，京津采用了沉降板和剖面沉

14、降管的方法进行沉降观测，并通过沉降评估，控制路基的工后沉降满足15mm 的要求。京津地区软土深厚， 局部地段由于抽取地下水还存在区域性沉降， 为保证无砟轨道的高平顺性，大部分地段采用桥梁通过，车站路基段采用较强的桩板、桩网地基处理方法。（3）软土地基处理强考虑无砟轨道结构、路基工后沉降为15mm，京津城际的地基处理， 深度 30m 以内采用cfg 桩，深度 30m 以上采用预制混凝土打入桩。考虑到安全可靠和经济合理，正线采用桩板（筏）结构，站线采用桩网结构。1.3.3 武广客运专线武广客运专线2005 年 6 月 23 日开工建设， 2009 年 12 月26 日开通运营，正线全长962 km

15、，路基长度320.4km，占全长的 33.3%。设计时速350km/h，无砟轨道结构。5 （1）无砟轨道路基武广客运专线主要采用crts i 型双块式 雷达（ rheda）2000 无砟轨道结构。路基作为轨道的基础，表层采用级配碎石、路基压实采用双控指标 密度和刚度。 路桥、路涵采用级配碎石过渡段衔接。无砟轨道结构要求路基的沉降要小。（2）路基工后沉降标准高作为无砟轨道路基工后沉降为15mm。无砟轨道结构沉降调整范围是由扣件高度决定的。施工过程中应进行沉降观测，武广客运专线主要采用沉降板的方法进行沉降观测，并通过沉降评估，控制路基的工后沉降满足15mm 的要求。（3）地基处理方法多武广客运专线

16、沿线地形地质情况复杂，红黏土、 软土及松软土分布广泛，主要特殊地质路基和不良地质路基有：水塘路堑、地下水发育路堑、软土、松软土地基处理路基、膨胀土路基、液化土路基、顺层路堑、堆积体路基、岩溶路基、人为坑洞地段路基、危岩落石地段等路基。 采用的地基处理方法有浅层采用换填、强夯及冲击压实， 深层采用搅拌桩、旋喷桩、cfg 桩、预应力管桩、混凝土桩的桩网结构和桩板结构等处理方法。岩溶地段采用注浆、灌砂、回填片石、嵌补、钢筋混凝土盖板等方法。其中 cfg 桩是主要的路基基底处理形式。1.3.4 郑西客运专线郑西客运专线2005 年 9月 25 日开工建设， 2010 年 2 月 6 日开通运营，全长

17、484.518 km （其中正线长456.639 km ） ，路基长度104.3 km，占全长的22.7%。设计速度350km/h，无砟轨道结构。（1）无砟轨道路基郑西客运专线采用双块式 德国旭普林无砟轨道结构。路基作为轨道的基础，表层采用级配碎石、路基压实采用双控指标 密度和刚度。路桥、路涵采用级配碎石过渡段衔接。无砟轨道结构要求路基的沉降要小。（2）路基工后沉降标准高作为无砟轨道路基工后沉降为15mm。无砟轨道结构沉降调整范围是由扣件高度决定的。施工过程中应进行沉降观测，郑西客运专线主要采用沉降板的方法进行沉降观测，并通过沉降评估，控制路基的工后沉降满足15mm 的要求。（3）地基处理有针

18、对性郑西主要为湿陷性黄土、松软土、 地震液化以及水塘等，而且绝大部分地基的上部为湿陷性黄土，下部为松软土（如饱和黄土、饱和黏性土等）或液化土。地基处理采用了：换填灰土、冲击碾压、强夯、碎石挤密桩、水泥土挤密桩、柱锤冲扩桩、 cfg 桩及钻孔桩桩板结构等方法，以水泥土挤密桩和cfg 桩作为湿陷性黄土的主要地基处理形式。6 二、高速铁路设计规范中路基的主要内容2.1 高速铁路路基设计原则（1）路基是土工结构物 应考虑路基填料类型、结构尺寸和压实标准等（2）路基是轨道的基础 应考虑路基结构有足够的刚度、稳定性和平顺性的要求。即应考虑路基表层刚度、工后沉降控制、路桥过渡处理等。（3）路基主体应是免维修

19、结构 在列车荷载作用下路基面不得出现路基病害。2.2 高速铁路设计规范 6 路基6.1 一般规定6.1.1 路基主体工程应按土工结构物进行设计。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。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

20、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、 水稳性等应符合高速铁路的技术要求，填筑压实应符合相关标准的规定。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

21、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，确定路基工后沉降符合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符合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 路基防排水工程应系统规划，满足防排水要求，并及时实施。6.1.11 路基设计应符合防灾减灾要求，提高路基抵抗降雨、洪水及地震等自然灾害的能力。6.1

22、.12 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6.1.12 的规定。表 6.1.12 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 crts型板式无砟轨道3.0 3.1 2.9 2.8 2.6 2.5 7 crts型双块式无砟轨道3.4 2.8 2.7 2.6 2.4 2.3 crts型板式无砟轨道3.25 2.9 2.7 2.6 2.5 2.3 有砟轨道3.4 3.0 2.8 2.7 2.6 2.4 6.1.13 车站两端正线、利用既有铁路地段、

23、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。6.1.14 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，避免因相关工程影响路基防排水系统、路基强度及稳定。6.2 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

24、.4m，单线不应小于1.5m。6.2.3 直线地段标准路基面宽度应符合表6.2.3 的规定。表 6.2.3 路基面标准宽度轨道类型设计最高速度(km/h) 双线线间距(m) 路基面宽度单线 (m) 双线 (m) 无砟轨道250 4.6 8.6 13.2 300 4.8 13.4 350 5.0 13.6 有砟轨道250 4.6 8.8 13.4 300 4.8 13.6 350 5.0 13.8 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6.2.4 的规定加宽。曲线加宽值应

25、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 100000.2 10000 r 70000.3 7000 r 50000.4 5000 r 40000.5 r 4000 0.6 300 r 140000.2 14000 r 90000.3 9000 r 70000.4 7000 r 50000.5 r 5000 0.6 350 r 12000 0.3 12000 r 9000 0.4 9000 r 60000.5 r 6000 0.6 6.2.5 路基标准横断面如图6.2.5-18 所示。8 基床以下

26、路堤基 床底 层基 床表 层4%单位： m3.03.02.30.44.34.3线间距1:m1:m4%4%4%4%4%图 6.2.5-1 无砟轨道双线路堤标准横断面示意图单位：m3.03.04.34.3线间距4%4%1:m1:m图 6.2.5-2 无砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面示意图基床表层单位： m3.03.00.44.34.3线间距1:m4%4%4%1:m1:11:14%h单位： mh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基床以下路堤基 床底 层基 床表 层单位： m3.02.30.44.31:m1:m4%4%4%4%4%4%4.3图 6.2.5-4 无砟轨道单线路堤

27、标准横断面示意图9 基 床底 层4%基 床表 层1:1.75基床以下路堤单位： m1:m1.41.20.51.31.41.20.51.34.4线间距4.40.72.31:1.751:m3.13.14%4%4%4%4%图 6.2.5-5 有砟轨道双线路堤标准横断面示意图4%1:1.75单位： m1.41.20.51.31.41.20.51.34.4线间距4.40.21:1.753.13.11:m1:m4%图 6.2.5-6 有砟轨道双线硬质岩路堑标准横断面示意图4%基 床表 层1:1.75单位： m1.41.20.51.31.41.20.51.34.4线间距4.40.71:1.753.13.14

28、%4%4%1:m1:1h1:m1:1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1：m基床以下路堤基床底层基 床表 层4%4%1:1.754%4%4%4%单位： m3.11.51.10.52.61.51.10.54.44.41：m1:1.752.30.7图 6.2.5-8 有砟轨道单线路基标准横断面示意图10 6.3 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道为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6.3.2-1 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

29、数k 0.97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 120 mpa且 ev2/ev1 2.3 。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) 0.1 0.5 1.7 7.1 22.4 31.5 45 过筛

30、质量百分率(%) 0 11 （5）732 1346 4175 6791 82100 100 注：括号内数字适用于寒冷地区铁路。 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90100100 10 10.1过筛质量百分率（%）方孔筛边长（ mm）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符合d151.0m）过渡段示意图基坑回填基床底层基床以下路堤级配碎石掺 3%水泥基床表层1:21:2防冻填料防冻填料t2.0httt1hl单位：米注：图中t 为最大冻结厚度，当t11.0m）过渡段示意图15 基坑回填基床底层基床以下路堤级配碎石掺3%水泥基床表层1:2

31、20.0l2.0hh单位：米级配碎石掺5%水泥图 6.6.2-3 路堤与横向结构物（h1.0m ）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6.6.1条第 2 款的规定。基床表层基床以下路堤2.01：2级配碎石单位：米2.020.0掺3%水泥级配碎石掺5% 水泥基床底层图 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

32、.6m 左右。如图6.6.3-2，其开挖部分填筑要求应与路堤相应位置相同。基床表层基床底层基床以下路堤单位：米1.01.01.01.0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，并符合轨道形式过渡要求。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。16 6.7 路基排水6.7.1 路基

33、排水设施设计降雨的重现期为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

34、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

35、堑边坡平台宜设置截水沟。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。7 天沟不应向路堑侧沟排水，受地形限制需排入侧沟时，必须设置急流槽，并根据流量调整下游侧沟截面尺寸。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。6.8 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

36、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17 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

37、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。6.9 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

38、高度及分布宽度可按表6.1.12 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，采用式6.9.3 进行荷载换算：lbngh00（式 6.9.3）式中： n横向分布的车辆数，取1；g 1 辆车的重力，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） ；土的重度（kn/m3 ） 。6.9.4 在城市及风景区周边宜根据现场条件，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

39、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。6.10 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，以保证路基变形符合相关要求。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符合要求时，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，并应符合下列规定：1 路基沉降观测

40、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6.10.4 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18 沉降量突变23 次/天两次填筑间隔时间较长1 次/3 天堆载预压或路基

41、填筑完成第 13 个月1 次/周第 46 个月1 次/2 周6 个月以后1 次/月轨道铺设后第 1 个月1 次/2 周第 23 个月1 次/月3 个月以后1 次/3 月6.10.5 沉降水准测量的重复精度不低于1mm，读数取位至0.1mm；剖面沉降观测的重复精度不低于4mm/30m 。6.10.6 路基评估应根据有关设计、施工和监理的资料及交接检验和复检的结果进行综合分析。6.10.7 路基沉降预测应采用曲线回归法，并符合下列规定：1 根据实际观测数据做多种曲线的回归分析，确定沉降变形的趋势，曲线回归的相关系数不应低于0.92。2 沉降预测的可靠性应经过验证，间隔3 6 个月的两次预测的偏差不

42、应大于8mm。3 轨道铺设前最终的沉降预测应符合其预测准确性的基本要求，即从路基填筑完成或堆载预压以后沉降和沉降预测的时间t 应符合式 6.10.7。s（t）/s（t= ） 75% （式 6.10.7）式中：s（t）评估时实际发生的沉降；s（t=）预测总沉降。6.10.8 路基工后沉降的评估应结合路基各断面之间的相互关系以及相邻桥隧的沉降情况进行综合分析， 路基的工后沉降以及各断面之间、路基与相邻桥隧之间的不均匀沉降应符合本规范第 6.4.2 条的要求。6.11 接口设计6.11.1 路基上的各种预埋设备及基础应与路基填筑统筹规划、系统设计、分步实施，保证路基强度、稳定性及防排水性能。6.11

43、.2 电缆槽可设置于接触网支柱外侧路肩上，并应注意与桥梁、隧道及电缆井在平面上的平顺连接。6.11.3 声屏障基础应设置于路肩外侧，并与路基面排水系统协调。6.11.4 路基地段贯通地线应按本规范第21 章相关条款要求，设置于电缆槽下方。接地设备接入分支缆线宜通过预埋管路接入贯通地线。6.11.5 电缆槽及排水沟盖板应采用工厂化生产，并优先采用活性粉末混凝土（rpc）等强度较高的材料。三、高速铁路地基处理施工工艺及方法3.1 我国高速铁路地基处理状况概述从铁路地基处理方法的发展来看，早期针对软土地基处理主要是解决路基通过软土地区19 的稳定性问题。由于以前铁路的速度和标准不高，允许有一定的沉降

44、变形，软土地基处理主要采用排水固结、土工合成材料垫层的方法，解决软土路基填筑到“ 临界高度 ” 时的路基整体稳定问题。随着铁路速度标准的提高，发现排水固结虽然解决了路基稳定问题，但工期长沉降大。所以对于路桥、路涵等平顺及沉降要求严格的过渡区段，采用挤密桩、 搅拌桩等复合地基的方法处理软基，可大大减少地基的沉降量。2005 年以来，随着客运专线的大量建设，时速350 公里、无砟轨道结构的客运专线对路基工后沉降提出了更高的要求，要求路基工后沉降值小于15 毫米。这样采用常规软基处理的方法已无法满足高速化、平顺性的设计要求，则客运专线的软基处理采用cfg 桩或混凝土打入桩的桩网、桩板结构等较强的地基

45、处理形式。3.1.1 秦沈客运专线秦沈客运专线1999 年 8 月 6 日全面开工建设，2003 年 10 月 12 日正式开通运营。全线总长 405 km，路基 335 km，占线路长度的83%。运营时速200km/h，有砟轨道结构。秦沈客运专线根据地质勘察资料，结合软土路基的工后沉降为15cm， 路桥过渡段为8 cm的要求， 针对不同地质条件的地基土选用了合理的多种地基处理方法。对于浅层软弱地基采用了换填碾压处理、或换填砂垫层处理；对于深层软基的主要地段采用了袋装砂井、塑料排水板的排水固结加预压的处理方法；对于工后沉降要求高的路桥、路涵过渡段， 根据地质条件和经济对比，采用了挤密砂桩、挤密

46、碎石桩、粉喷桩、搅拌桩、旋喷桩等复合地基处理方法；对于有地震液化的粉土或粉细砂层的地基段，采用了挤密砂桩的处理方法。秦沈线对于软土和松软土的地基处理是采用以排水固结加预压的地基处理方法为主。3.1.2 合宁铁路合宁铁路于2005 年 7 月开工建设， 2007 年 12 月建成，于2008 年 4 月 18 日通车。合宁铁路全长166 km，路基总长133.8km，占线路长度的80.6。合宁铁路为客货共线，客车运行速度200 km /h ，并预留提速250 km /h 的条件，为有砟轨道结构。合宁铁路通过的大部分地区为第四系地层所覆盖，裂隙粘土广泛分布，膨胀性为弱至中等，不能直接作为路基填料，

47、除襄河、滁河圩区软土集中分布外，其他地段少有分布。全线80%以上为中弱膨胀土。膨胀土具有强烈的亲水性，遇水后，体积膨胀，强度降低；脱水后，体积收缩，开裂变硬。客运专线铁路通过膨胀土地区采取防止膨胀土含水量变化的措施，对于路堑段采取换填1.52.5m 改良土封闭处理的措施，对于路堤段采取地基换填深度加改良土填筑高度大于2.5m 的措施。改良膨胀土进行路基填筑是其工程的重点和难点。3.1.3 合武客运专线合武客运专线2005 年 10 月开工建设， 2009 年 4 月 1 日通车。东起合肥站，西至汉口站，全线356 km，列车最高运行时速250 公里，有砟轨道结构。合武铁路地处大别山山区及丘陵地

48、带，一半为膨胀土路基，一半为桥隧， 以膨胀土处理为主，地基处理与合宁铁路的处理方法相同。改良膨胀土进行路基填筑是其工程的重点和难点。3.1.4 石太铁路客运专线石太铁路客运专线2005 年 6 月 11 日开工建设， 2009 年 4 月 1 日正式开通运营。正线全长 189.93 km，桥隧长度占全线60.1%，路基累计长度占全线39.9%。运营时速250km/h，有砟轨道结构。20 石太铁路客运专线路基的工后沉降为10cm，路桥过渡段为5cm。其线路所经之处大部分区域被黄土覆盖，黄土塬、梁分布广泛，表层主要以新黄土为主,具有湿陷性。采用的地基处理方法有，冲击碾压、重锤夯实、强夯、换填二八灰

49、土、灰土挤密桩等，主要采取了以换填二八灰土封闭为主的地基处理方法。3.1.5 甬台温铁路甬台温铁路2005 年 10 月 27 日开工建设。 2009 年 9 月 28 日正式开通运营，甬台温全线长 268 km，路基累计长度占全线xx% 。运营时速250km/h，有砟轨道结构。甬台温铁路路基的工后沉降为10cm，路桥过渡段为5 cm。其沿线地形地质情况复杂，软土及松软土分布广泛，主要特殊地质路基和不良地质路基有：地下水发育路堑、软土、松软土地基处理路基、浸水路堤、堆积体路基、陡坡路基等。采用的地基处理方法有，浅层采用换填及碾压片石处理，深层采用布袋注浆、水泥搅拌桩、 高压旋喷桩等复合地基及预

50、应力管桩桩网结构的处理方法。对于货场、综合工区及联络线一般采用插塑板排水固结的方法。3.1.6 温福铁路温福铁路 2004 年 12 月 26 日开工建设， 2009 年 7 月 1 日，温福铁路正式投入货物运营，2009 年 9 月 28 日开通客运服务，全长298.4 km，包括浙江段69 km，福建段 229.14 km。桥梁和隧道占全线78%，路基占全线22%。运营时速250km/h，有砟轨道结构。温福铁路路基的工后沉降为10cm，路桥过渡段为5 cm。其所在区域包括低山丘陵区、山间谷地区、滨海平原区，地形复杂。采用的地基处理方法有，浅层采用换填及碾压片石处理，深层采用布袋注浆、水泥搅

51、拌桩、 高压旋喷桩等复合地基及预应力管桩桩网结构的处理方法。3.1.7 京津城际铁路京津城际铁路2005 年 7 月 4 日开工建设，2008 年 8 月 1 日正式开通运营。全线总长119.4 km，路基 13.14km，其中区间路基6 处/8443.33m，车站路基3 处/5610.15m，占线路长度的 11%。运营时速350km/h，无砟轨道结构。路基分布于北京、天津市内和亦庄、永乐、武清站，总延长为18.9km。主要类型有软土及松软土地基路堤、浸水路堤、扶壁式挡土墙等。全线路基宽度(含车站 )13.0 38.5m，路堤高度在010m。正线全部为软土或松软地基路堤，亦庄站、武清车站、预留

52、永乐站路基面两侧均设置扶壁式挡土墙，普济河桥段路基局部为浸水路堤。京津城际铁路路基的工后沉降为15mm，路桥过渡段差异沉降错台为5 mm。全线地基处理采用cfg 桩和预制混凝土打入桩，正线为桩板结构形式，站线为桩网结构形式。3.1.8 武广客运专线武广客运专线2005 年 6 月 23 日开工建设，正线全长962 km，路基长度320.409 km，占全长的33.3%。设计时速350km/h，无砟轨道结构。武广客运专线路基的工后沉降为15mm，路桥过渡段差异沉降错台为5 mm。其沿线地形地质情况复杂，红黏土、软土及松软土分布广泛，主要特殊地质路基和不良地质路基有：水塘路堑、地下水发育路堑、软土

53、、松软土地基处理路基、膨胀土路基、液化土路基、顺层路堑、堆积体路基、岩溶路基、人为坑洞地段路基、危岩落石地段等路基。采用的地基处理方法有浅层采用换填、强夯及冲击压实，深层采用搅拌桩、旋喷桩、cfg 桩、预应力管桩、混凝土桩的桩网结构和桩板结构等处理方法。岩溶地段采用注浆、灌砂、回填片石、嵌补、钢筋混凝土盖板等方法。其中cfg 桩是主要的路基基底处理形式。21 3.1.9 郑西客运专线郑西客运专线2005 年 9 月 25 日开工建设，全长484.5 km（其中正线长456.6km） ，路基长度 104.3 km，占全长的22.7%。设计时速350km/h，无砟轨道结构。郑西客运专线路基的工后沉

54、降为15mm，路桥过渡段差异沉降错台为5 mm。郑西主要为湿陷性黄土、松软土、地震液化以及水塘等，而且绝大部分地基的上部为湿陷性黄土，下部为松软土（如饱和黄土、饱和黏性土等）或液化土。全线地基处理采用了换填灰土、冲击碾压、强夯、碎石挤密桩、水泥土挤密桩、cfg桩及钻孔桩桩板结构的处理方法，以水泥土挤密桩和cfg 桩为主。3.1.10 京沪高速铁路京沪高速铁路2008 年 4 月 18 日全线开工 ,正线长度 1318 km。全线路基工程241km，占线路长度的18.3%。设计时速350km/h，无砟轨道结构。路基工点类型有软土和松软路堤、岩溶路基、浸水路堤、下蜀粘土路基和黄土路基等。软土、 松

55、软土路基长度累计45.8km，分布在北京至济南、宿州至丹阳间。下蜀黏土路堑102处 11.6km，分布在栏杆至池河黄淮冲积平原及高阶地、滁州至丹阳长江高阶地区。岩溶路基 52 处 31.95km，分布在济南至南京间。浸水路堤分布在沿线河流地段和人工坑塘地段。黄土路基14 处 2.21km，分布在济南至界首段，冲洪积新黄土。京沪高速铁路路基的工后沉降为15mm，路桥过渡段差异沉降错台为5 mm。针对不同地质条件的地基土选用的地基处理类型有强夯、冲击碾压、岩溶注浆、cfg 桩、钢筋混凝土管桩、水泥搅拌桩、旋喷桩等，其中cfg 桩是主要的路基基底处理形式。3.1.11 哈大客运专线哈大客运专线200

56、7 年 8 月 23 日开工建设， 线路全长904km，其中辽宁境内553km，吉林境内270km，黑龙江境内81km。路基长度236.5km，占线路全长的26.16%。设计时速350km/h，无砟轨道结构。路基个别设计工点共计313 个共 196.25km，工点类型有软土及松软路堤、黏性土地基、浸水路堤、低路堤、路堑坡面防护及深路堑、膨胀岩土路堑、季节性冻土路基、挡土墙、封闭式路堑、地震液化路堤、岩溶地基和湿陷性黄土路基。哈大客运专线路基的工后沉降为15mm，路桥过渡段差异沉降错台为5 mm。全线地基处理采用强夯、冲击碾压、岩溶注浆、cfg 桩的处理方法。3.2 高速铁路地基处理原则客运专线

57、地基处理的方法与客运专线的类型、行车速度及工后沉降标准有关。根据有关客运专线的设计暂行规定，现在客运专线分有砟轨道和无砟轨道结构，行车速度为200250km/h 和 300350km/h 及以上，工后沉降标准有15cm、10cm、5cm及 15mm 等。客运专线地基处理的原则是：按照客运专线的轨道类型、设计速度及工后沉降标准进行设计选择。针对有砟轨道、速度为 200250km/h 的客运专线，地基处理可采用排水固结、挤密桩、搅拌桩等复合地基的方法；针对无砟轨道、速度为300 350km/h 及以上的客运专线，地基处理一般不采用排水固结的方法，而采用cfg桩和预制混凝土打入桩的方法。对于湿陷性黄

58、土地段，采用消除地基湿陷性的方法，6m以内可采用强夯、620m可采用水泥土挤密桩，大于20m可采用 cfg桩或钻孔桩桩板结构等措施。对于膨胀土地段，采用消除地基遇水膨胀的封闭或加压的方法，对于路堑段采取换填1.5 2.5m 改良土封闭处理的措施，对于路堤段采取地基换填深度加改良土填筑高度大于22 2.5m 加压处理的措施。对于浅层松软土采用挖除换填、强夯及冲击压实的方法，对于深厚软土采用cfg桩和预制混凝土打入桩的方法。对于岩溶地段采用注浆、灌砂、回填片石等方法。对于砂土液化地段，采用消除地基液化的挤密砂桩或挤密碎石桩的方法。3.3 高速铁路的主要地基处理方法3.3.1 原地面处理施工质量控制

59、要点：(1)做好排水工作和清表后的晾晒工作；(2)换填材料是否符合设计要求(每 5000m3 做一组土工试验，包括液塑限、击实等)；(3)压实度能否满足设计要求；(4)路基宽度是否符合设计要求。出现的问题和解决方法：问题 ：回填细粒土后，碾压达不到要求的地基系数k30。解决方法 ：取土样做含水量试验，鉴别含水量是否合适，若高，则应进行翻晒；反之，则要洒水。如仍达不到设计要求，则要与设计代表联系，商讨处理办法。有可能是受下层软土的影响。3.3.2 排水固结法（一）排水固结的方法和原理图 3.3.2 排水固结法示意图排水固结法适用于饱和软粘土层的加固处理。排水固结的方法和原理是，首先在饱和软粘土层

60、表面填筑路拱、铺设排水砂垫层、再在饱和软粘土层中插设竖向排水通道，然后通过路堤填土和预压荷载对饱和软粘土层施加压力，使软粘土孔隙中的水挤排出来，软土地基产生固结变形。 随着排水固结变形的发展，软土中有效应力逐渐提高，地基土的强度逐渐增长，地基承载力得到提高。排水固结法， 通过施工期间使饱和软粘土层产生快速固结沉降，可控制路堤的工后沉降和路堤的整体稳定性。23 排水固结法的砂垫层应采用透水性好的中粗砂，含泥量不大于3%，其渗透系数一般不低于 10-3cm/s。 排水砂垫层应具有一定的厚度和坡度，为使其在地基沉降变形后不产生反坡，按设计要求填筑路拱。排水砂垫层当起持力层作用时，可在砂垫层中加设土工