浅谈高速铁路路基设计方法及技术措施

李培阳

（中铁第五勘察设计院集团有限公司，北京 大兴 102600）

0 引言

高速铁路的正常运行对路基的要求非常高，需要提高路基的稳定性和耐久性，路基的质量水平会影响高铁的运行情况，如果路基不稳或者路基出现故障，将对运行的高铁产生极大的影响。高铁路基的建设工作包含众多的内容，工作人员要了解路基建设的各个步骤和环节，通过设置合理的承载量以及横断面，让路基的各项指标参数运行在正常的范围内，设计环节与施工环节相辅相成，工作人员要根据设计的图纸和设计的细节，规范施工活动和施工内容，提高路基的稳定性，为高铁的平稳运行提供保障。

1 高速铁路路基的现状概述

对于高速铁路路基的分析要注重综合性和全面性，既要看到路基内容的复杂性，也要保证路基建设的质量，高速铁路的路基与其他普通铁路的路基不同，高速铁路的路基对质量的要求更高并且施工难度相对较大，有关工作人员要深入了解和研究路基的作用和价值，通过数据分析和数据参考，做出科学合理的施工行为。高速铁路路基的分析概述可以从高速铁路的路基特点以及高速铁路路基的发展情况概述等方面入手，运用先进的施工技术和施工手段对高速铁路的路基进行改造和监督管理，有效改变传统的路基施工技术弊端，增强路基的稳定性和承载能力，让路基为高速铁路的平稳运行提供最优质的保障，进一步推动我国高速铁路运营事业的发展[1]。

1.1 高速铁路的路基特点

高速铁路的路基具有自己独特的特点，由于高速列车的行驶速度非常快对路基的压强非常大，路基需要在短时间内承受巨大的冲击。高速铁路的路基是一个多层次的系统，需要强有力的材料进行支撑，保证路基的平稳性和持久运营性。保障铁路的平稳运行，减少其变形是一个关键点，不要让路基出现变形的情况，高速铁路的路基需要承受巨大的冲击和压强，如果极易出现变形的情况将影响高速列车的正常运行。高速铁路路基是一个多层次的结构系统，突破了传统的轨道、道床、土路基的结构形式，将有碴轨道和无碴轨道融合起来，发挥其特长和优势，构成一个多层次的结构形式。高速铁路的路基还要做好控制变形工作，让路基给高速系统提供一个良好的线下轨道基础，让高速铁路可以平稳运行，避免因轨道路基的变形而出现高速运行事故。高速铁路的路基的建设材料也比较特殊，路基的建设材料应该具有良好强度和水稳性，使用的建设材料应该符合相应的标准，能够抵抗地表水的侵蚀作用，防止地表水侵入路基导致路基出现障碍或者故障，避免出现路基下沉的情况。对高速铁路的路基变形控制主要可以从工后沉降量、沉降速率以及线路纵向刚度比等方面入手[2]。

1.2 路基发展情况的概述

从整体上看，路基的发展情况主要是提高路基的稳定性和平稳性，通过控制路基的沉降以及路基的变形等，让路基的形状始终保持固定，防止高速列车在行驶的过程中出现沉降的情况。控制路堤沉降的主要方式是对地基的做好工后沉降工作。运用相关的设备对路基的填筑情况进行研究，对基床的底层和表层进行研究和分析，并且对路堤进行施工。高速铁路路基的设计工作主要可以从控制路基变形以及工后沉降以及动态设计路基、处理类型多样的路基等方面入手，严格按照相关的填筑标准，找到路基设计工作中的薄弱之处，进行重点的分析和关注，路基以及横向构筑物间的过渡段是设计以及施工中的薄弱环节，路基在此处容易出现各种问题和故障，要研发出相应的解决措施。针对路基发展中出现的技术标准待完善和修改以及技术应用等问题，工作人员要用整体的眼光看待事物的发展，应用新的技术和手法，有效推动路基的健康发展。

2 高速铁路路基设计方式

高速铁路的路基设计方式比较重要，是在高速铁路路基功能的基础上进行相应的设计，注重提高路基的承载能力，做好横断面的设计工作以及路基基床的设计工作，只有这样抓住基本部分的设计工作才能从根本上提高高速铁路路基的稳定性和使用性，取得良好的使用效益[3]。

2.1 对路基承载量的设计

路基承载量的设计工作主要是包括静荷载的设计工作以及动荷载的设计工作，静载荷指的是路基构建所承受的压力是不随着时间的变化而变化，各种构件的状态或者性能不会发生变化，构件没有加速度。动载荷包含的内容比较多，主要是空气锤、空气压缩机曲轴以及汽车发动机曲轴。动载荷和静载荷之间存在着较大的差距，如果在一定情况下，路基结构的状态或者性能发生了改变，或者构件具有了加速度，这时就是动载荷的问题，动载荷影响着路基构建的应力或者变形问题。在进行静载荷的设计工作的时候，往往采用的是换算土柱的方法，按照相关的参考数据或者参考标准，设计静荷载的数值，在处理动荷载问题的时候，不能简单的把静荷载等同于动荷载，要对动荷载作动态的分析和研究，动荷载将直接影响高速铁路行驶的稳定性，可以为铁路的高速运行打下坚实的基础。路基稳定是有一定的条件的，对动荷载作深入细致的分析和研究可以提高路基的稳定性，通过对钢轨、轨枕以及道床传到路基表面的动应力幅值进行分析可以找出合理和动荷载数值，使其在合理的区间内运行。对路基承载量的研究和分析工作要做到理论结合实践，既要加强理论知识的应用和分析，也要做出相应的实践活动，在实践中检验理论的正确性和可行性[4]。有关工作人员要了解和探究静荷载和动荷载的区别，牢记各自的功能和价值，在进行进一步的分析和研究的时候要根据各地各区域的实际情况作出清楚明了的分析和说明，采用动态分析的方式和方法，了解路基承载量的特点和特征。

2.2 对路基横断面的设计

对路基横断面进行设计首先要做的就是了解路基横断面的组成，主要是对路基肩宽的设计以及对路基面宽度的设计，在设计路基的时候要留出必要的空间也就是路基，用来安装通信设备以及必要的线路标志，这些标志或者设备的设置主要是可以起到警示和监督管理的作用。在预留路肩的时候要合理设置路肩的宽度，路肩的宽度可以从以下几个方面出发或者是受到以下几个因素的影响，主要是路基稳定的需要，要在提高路基或者稳定路基的基础上预留出路肩的宽度，要保障养护维修的需要以及为行人留出安全距离，这些因素在设置路基横断面的时候工作人员要全方位多方面的考虑到，不能只是考虑设备因素，还要考虑人为因素，要融入行人的感受，适当留出一些安全的距离，方便行人的逃生。路基横断面的设计工作还包括一项重要的内容就是路基面宽度的设计，路基面的宽度一般是使用单线或者是双线，单线的宽度是小于双线的宽度的，对于一些特殊的地段还可以适当增加单双线的宽度，这也就从侧面展示除了实际情况的重要性[5]。要根据具体的情况灵活变换路基的宽度，尽量与实际情况相符合，不要过度根据理论原则执行相应的情况，要根据路基的实际情况，还有特殊的地段，所以在设计路基横断面的时候要做好实地的调研工作，深入到地方上去，通过各种设备调研，整合有关的数据，并对采集的数据进行分析和处理。

2.3 对路基基床的设计

对路基基床的设计工作也是十分重要的，在进行路基基床设计工作的时候，工作人员首先要做的就是了解路基基床的特点和路基基床的结构，根据路基机床的实际情况选择合适的填充材料。高速铁路的路基基床起着十分重要的作用，路基基床的质量将直接影响路基作用的发挥，路基基床要有足够的强度、刚度以及良好的排水效能等，这几种功能缺一不可，认识到路基基床的特点和性能之后要对路基基床的优势进行突出，发挥路基基床的优势和作用提高或者强化路基的功能。路基的结构一般来说可以分为两部分，第一部分是基床表层，另一部分是基床底层，通过名称可以看出基床底层和基床表层是相辅相成、相互对应的两部分，而且两部分发挥着不同的作用和价值。在进行材料填充的时候，不同的部分采取不同的填充材料，其中基床表层还可以进一步细化为多个层面，每一层面都是由不同的材料构成的，每一种材料将发挥着不同的作用，具有不同的功用[6]。

3 高速铁路路基施工技术的实施策略

3.1 做好路堤的施工活动

在路堤的施工活动中包含着众多的内容和项目，从填充材料、压实标准以及边坡设计等内容入手，看到路堤施工活动的复杂性和重要性，在进行填充材料工作的时候，要尽可能的在路基功能的基础上展开相关的工作，为了减少路基的沉降情况的发生，可以选择合适的材料，保障路堤的科学合理性，要保障路堤和铁路可以在自重荷载的情况下保证稳定性鉴于路堤的具体情况，要在其稳定性的基础上根据力学性能的知识合理设置路堤。高速铁路路基容易出现变形的原因有很多，其中有一个原因是没有对路基表面进行压实处理，做好路堤的压实工作，在一定程度上可以提高路堤的紧实度，从而进一步提高整个路基的稳定性。压实活动也要遵循一定的标准，压实标准是比较严格的，诸如在路堤高度小于基床高度的情况下就要对路堤的表层进行填充，增加其厚度，使其厚度与基床高度大体一致，只有这样才能防止路基表面受到外界不确定环境因素的侵蚀。路堤边坡的设计工作也是整个路堤施工活动中的重要项目和重要环节，一般说来在修建高速铁路的时候要仔细研究周边的环境，考虑一系列的自然灾害问题，在自然灾害面前如何才能有效的减少伤害。路堤边坡的设计工作主要是针对自然灾害而产生的，边坡的不同高度会产生不同的防御效果[7]。

3.2 做好过渡段的施工活动

过渡段的施工技术十分重要，在过渡段较软的一侧，通过增大路基基床的竖向刚度，减小路基结构的刚度以及轨道的竖向刚度，在对过渡段进行处理和施工的时候，要采用相关的设备，铁轨的长度和间距可以影响铁轨的刚度，道床的厚度也可以影响铁轨的轨道的刚度，了解到这些因素之后要借助于各种材料，诸如轨下、枕下、橡胶垫块板等来减小轨道的竖向刚度。做好过渡段的施工活动要综合考虑影响过渡段的因素。

4 结束语

综上所述，高速铁路的路基设计工作十分重要，做好路基工作可以保障铁路的运行，路基设计工作和路基施工活动与铁路的运行息息相关，有关工作人员要重视设计工作，将理论与实际结合起来，在运用理论的同时也要实地考察，整合有关的数据，引用先进的设备和技术做好路基基面的设计工作。根据高速铁路的发展情况，不断创新相关的技术，提高施工技术水平，保障路基的稳定性和可行性。