高速鐵路軌道工程設計理念研究

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摘要：在社會經濟實現迅猛發展的現階段，各個行業領域也隨之實現了較大程度的發展，特別是鐵路運輸行業，高速鐵路的大規模開通和運營為人們的生活提供了較大的便利，對于促進社會的健康發展等方面具有十分重要的現實意義。對于高速鐵路的發展建設工作而言，由于其還處于不斷發展的階段，使得一些工作上海不可避免的存在著一些實際問題，特別是軌道工程的設計和建設，對于鐵路運輸行業的發展起到了一定的阻礙性作用。為此，本文從高速鐵路軌道的實際特點為著手點，對高速鐵路軌道工程的設計理念進行了分析。

關鍵詞：高速鐵路；軌道工程；設計理念

在社會經濟和科學技術水平實現不斷發展的現階段，為各個行業領域的發展都提供了一定的機遇，我國鐵路建設工作也隨之實現了較為迅猛的發展，高速客運的發展和應用對于人們的出行和社會的進步產生了積極的促進作用。從我國高速鐵路軌道工程的發展歷程來看，無砟軌道在近幾年當中實現了較大程度的發展，已經從引進、消化、吸收過渡到創新和運營檢驗的階段當中，但是由于受到多種因素的影響，使得無砟軌道工程建設工作中不可避免的出現了一些實際問題，因此必須要對高速鐵路軌道工程的設計理念進行深入的探討，以促進鐵路行業的可持續發展。

1高速鐵路軌道的特點

高速鐵路軌道工程設計的基本要求就是要保證高速列車能夠實現安全、可靠和舒適的運行，因此高速鐵路軌道具有以下兩方面的特點：

1.1高平順性

因軌道不平順而引起的輪軌動力響應會對行車的安全性和乘客的舒適性產生直接的影響，當列車速度低于臨界速度的時候，及時軌道、路基和橋梁等結構的強度均符合相關要求，在軌道不平順的時候，由線路而引起的車輛振動和輪軌作用力也會大幅度的增加，因此高速鐵路軌道設計對平順性具有較高的要求，是建設高速鐵路的控制性條件，也是高速鐵路區分中低速鐵路的主要特點之一。

1.2高穩定性

高穩定性是高速鐵路軌道工程的另一顯著特點，其主要體現在橋梁上，對橋梁的結構要求必須具有足夠的剛度。高速列車對橋梁的動力作用要遠遠大于普速列車，橋梁如果出現較大的撓度就會對橋上軌道的平順性產生直接的影響，使得結構物承受較大的沖擊，且軌道狀態的不穩定性還會對列車的安全運行造成嚴重的影響；因此，為了保證軌道的高穩定性，要對橋梁預應力徐變上拱和不均勻溫差而引起的結構變形進行限制。

2高速鐵路軌道工程的設計理念

2.1堅持系統設計理念，重視接口設計

2.1.1掌握道岔、鋼軌伸縮調節器等技術

道岔結構具有一定的特殊性，通常情況下不應跨越梁縫，在我國某高速鐵路軌道工程當中，敷設了一組軌枕埋入式無砟軌道的道岔，其設計速度為80km/h，同時還對箱梁進行了特殊的設計，由于梁的剛度較大，在現階段的運用情況還是較為良好的。目前，我國對于敷設鋼軌伸縮調節器的溫度跨度的應用較為廣泛，但是并沒有用于曲線地段的鋼軌伸縮調節器，使得設計中應該使用鋼軌伸縮調節器的地段并沒有實際應用鋼軌伸縮調節器，而是使用小阻力的扣件進行了代替。對于小阻力的扣件而言，其在實際的敷設過程中存在壓力控制困難等問題，使得軌道結構出現不同程度的病害，有砟軌道梁端鋼軌隆起存在軌道失穩的?；?。

2.1.2注重無砟軌道的排水設計

高速鐵路軌道結構設計中要對排水系統的可靠性和耐久性進行全面的考量。水將會對我扎軌道結構的使用壽命產生直接的影響，因此，在對無砟軌道進行結構設計的時候，特別是隧道內的結構，應該重視排水設計，并將其納入到整個軌道線路的排水系統當中。在路基地段當中，對于北方的寒冷地區而言，建議采用二線中間堆高表面敷設混凝土結構向軌道兩側進行排水的方案，以防止出現排水管凍裂影響正常排水等問題的出現；對于雨水較為充沛的南方地區，由于封堵遇水膨脹橡膠條的耐久性滿足設計要求較為困難，因此在設計中建議采用中間設置排水溝的排水形式。

2.1.3軌道線路平縱斷面的設計

在同樣的軌道線路平縱斷面的基礎之上，在高速行駛的條件之下，列車的豎向和橫向的加速度都是在增加的，列車各種振動的衰減距離也變得延長了，出現各種振動疊加的可能性也隨之提高，乘客對乘坐舒適度的感知也會變得更加的敏感，因此，高速鐵路軌道線路平縱斷面的坡段和較大的豎曲線半徑應以提高軌道的平順性為原則，盡可能的降低列車的橫向和豎向的加速度，減少列車出現各種振動疊加的可能性，從而保證高速鐵路軌道工程設計的合理性。

2.2堅持結構設計原理，確定結構單元長度

2.2.1橋梁地段單元的軌道結構設計

現階段，我國已經對橋梁梁縫地段中的軌道結構是單元還是連續、無砟軌道單元結構長度和合理確定進行了大量的研究和實踐，從CRTSⅡ型板式的無砟軌道的設計理論來看，橋梁地段無砟軌道的單元長度可以確定為是無限長的。從結構設計的原理層面來看，如果無砟軌道的單元過長，其內部結構的受力舒緩需要借助限制位移的方法來避免軌道結構出現幾何形位，其實現的前提是對底座板、軌道板、鎖定溫度等條件實現嚴格的控制，否則將會對高速鐵路軌道結構的穩定性產生不良影響，使得結構部件的強度和耐久性同樣受到影響，因此在對CRTSⅡ型板式無砟軌道進行設計的時候，要對寬接縫裂縫寬度過大等問題進行研究。

2.2.2路基地段單元的軌道結構設計

目前，高速鐵路路基地段單元的軌道結構所采用的是連續性結構，其最為顯著的優勢就是路基地段無砟軌道的支承層能夠采用水硬性支承層來取代鋼筋混凝土結構，從而有效降低軌道工程的建造成本；同時，路基地段無砟軌道的設計還借鑒了高速公路從路面到路基剛度遞減的理念，在路面和下部路基結構之間敷設了一層水硬性材料。與CRTSⅠ型板式無砟軌道的路基地段軌道板所采用的單元結構相比較而言，底座使用了3~4塊軌道板長度的鋼筋混凝土長單元結構，在雙塊式的無砟軌道結構的設計工作中需要采取一定的措施來控制混凝土的裂紋；因此，為了保證軌道床板兩端的穩定性，要在道床板兩端的一定范圍之內設計較強的限位措施，同時還要保證支承層表面的拉毛質量符合設計的相關要求。

3結束語

綜上所述，高速鐵路無砟軌道的結構設計工作是一項較為系統的工程，一方面要與橋梁、隧道和路基等相關工程之間實現相互的協調，另一方面要對環境、施工、運營維護、軌道工程內部組成結構等方面所產生的影響和相互作用進行充分的考量；在對高速鐵路軌道工程進行設計的時候，要堅持單元設計的原則，對軌道結構單元的長度的進行合理的確定，同時還要結合現階段所敷設的連續軌道結構，有針對性的進行相關的監測活動，通過理論計算來確定相關的設計參數，以實現高速鐵路軌道工程的可持續發展。

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作者:趙秀秀 單位:中鐵四局集團有限公司第八工程分公司