第2章高速铁路基础设施

1、第2章高速铁路基础设施2.1 2.1 概述概述 高速铁路与普速铁路相比有很大的不同，其线高速铁路与普速铁路相比有很大的不同，其线路特征概括为高速度、高舒适性、高安全性、路特征概括为高速度、高舒适性、高安全性、节能环保和高密度。节能环保和高密度。 要求线路具有要求线路具有高平顺性、高稳定性、高可靠性高平顺性、高稳定性、高可靠性及一定的耐久性。及一定的耐久性。 高速铁路的平纵断面设计的标准要以提高线路的高速铁路的平纵断面设计的标准要以提高线路的平顺性为主。平顺性为主。 高技术要求、高标准地建设高速铁路路基、桥梁高技术要求、高标准地建设高速铁路路基、桥梁、隧道、轨道结构等重要基础设施设备。、隧道、轨

2、道结构等重要基础设施设备。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面如何表示这条线路？如何表示这条线路？用它的中心线来表示线路在空间的位置。用它的中心线来表示线路在空间的位置。何谓线路中心线？何谓线路中心线？2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线线路中心线是指距外轨半个轨距的铅垂线ABAB与两路肩边缘水平与两路肩边缘水平连线连线CD交点交点O的纵向连线。如下图所示：的纵向连线。如下图所示：LL/2ABDCO2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面 线路中心线在水平面上的投影，

3、叫做铁路线路的平面线路中心线在水平面上的投影，叫做铁路线路的平面( (俯视俯视) )，表明，表明线路的直、曲变化状态；线路的直、曲变化状态； 线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的纵断面（线路中心线展直后在铅垂面上的投影，叫铁路线路的纵断面（侧视），表明线路的坡度变化。侧视），表明线路的坡度变化。线路纵断面线路平面线路平面标准包括最小曲线半径、缓和曲线、超高、欠超高、过线路平面标准包括最小曲线半径、缓和曲线、超高、欠超高、过超高等；线路纵断面标准包括坡度值和竖曲线等。超高等；线路纵断面标准包括坡度值和竖曲线等。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面曲线地段

4、的特点？曲线地段的特点？*外轨超高外轨超高？HGF FsinGcosF 为了平衡离心力，使内外两股为了平衡离心力，使内外两股钢轨受力均匀，垂直磨耗均等，钢轨受力均匀，垂直磨耗均等，旅客不因离心加速度而感到不适旅客不因离心加速度而感到不适，将外轨抬高一定程度。，将外轨抬高一定程度。*轨距加宽轨距加宽线路平面由直线和曲线组成。线路平面由直线和曲线组成。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小半径曲为防止轮对被轨道楔住或挤翻钢轨，对于小半径曲线的轨距要适当

5、加宽，以使机车车辆能顺利通过曲线的轨距要适当加宽，以使机车车辆能顺利通过曲线，减少轮轨间的磨耗。线，减少轮轨间的磨耗。曲线地段的特点？曲线地段的特点？*外轨超高外轨超高？*轨距加宽轨距加宽？线路平面由直线和曲线组成。线路平面由直线和曲线组成。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面1、最大超高、最大超高确定设计速度及运行速度确定设计速度及运行速度确定确定实设超高与欠实设超高与欠(过过)超高超高（影响舒适度的参数）（影响舒适度的参数）理论超高度理论超高度：一、高速铁路线路平面的主要技术参数

6、及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面HGF FsinGcosF外轨超高S12.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面1、最大超高、最大超高确定设计速度及运行速度确定设计速度及运行速度确定确定实设超高与实设超高与欠欠(过过)超高超高（影响舒适度的参数）（影响舒适度的参数）理论超高度理论超高度：一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求最大超高允许值最大超高允许值h主要取决于列车在曲线上停车时的安全、稳定主要取决于列车在曲线上停车时的安全、稳定和旅客乘坐舒适

7、度要求。和旅客乘坐舒适度要求。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面2、欠、欠(过过)超高超高一条铁路的一条铁路的 既定，当既定，当 时存在未被平衡的时存在未被平衡的离心加速度离心加速度，即外轨超高度不足，即外轨超高度不足(欠超高欠超高 )；当；当 时，又会产生多余的时，又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大向心加速度，外轨超高度过大(过超高过超高 )。欠超高产生离心加速度从而影响旅客舒适度；欠超高产生离心加速度从而影响旅客舒适度；欠超高、过超高欠超高、过超高都会使钢轨承受走行列车的偏压，使内外轨都会使钢轨承受走行列车的偏压，使内外轨因过大偏载而引起严重的不均等

8、磨耗因过大偏载而引起严重的不均等磨耗。限制欠超高、过超高以限制欠超高、过超高以保证高速铁路线路所要求的高平保证高速铁路线路所要求的高平顺性和高舒适度顺性和高舒适度。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面2、欠、欠(过过)超高超高一条铁路的一条铁路的 既定，当既定，当 时存在未被平衡的时存在未被平衡的离心加速度，离心加速度，即外轨超高度不足即外轨超高度不足(欠超高欠超高 )；当；当 时，又会产生多余的向时，又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大心加速度，外轨超高度过大(过超高过超高 )

9、。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求qhgh1993年在中国铁道科学院环形铁道进行的广深准高速客车运行中，专家对年在中国铁道科学院环形铁道进行的广深准高速客车运行中，专家对舒适度和欠超高关系的评价意见，以及京津城际铁路测试结果等，欠超高取值舒适度和欠超高关系的评价意见，以及京津城际铁路测试结果等，欠超高取值如下：如下：舒适度良好：hq=40mm；舒适度一般：hq=80mm；舒适度较差：hq=110mm。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面2、欠、欠(过过)超高超高一条铁路的一条铁路的 既定，当既定，当 时存在未被平衡

10、的时存在未被平衡的离心加速度离心加速度，即外轨超高度不足，即外轨超高度不足(欠超高欠超高 )；当；当 时，又会产生多余时，又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大的向心加速度，外轨超高度过大(过超高过超高 )。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求qhgh对跨线旅客列车的过超高允许值对跨线旅客列车的过超高允许值hg，目前国内没有试验资料，目前国内没有试验资料，只能采用类比方法确定。，只能采用类比方法确定。考虑到客运专线铁路的本线与跨线旅客列车共线运营模式是以高考虑到客运专线铁路的本线与跨线旅客列车共线运营模式是以高速为主，重点应保证高速列车的旅客乘坐舒

11、适度，因此取过超高允速为主，重点应保证高速列车的旅客乘坐舒适度，因此取过超高允许值与欠超高允许值一致。许值与欠超高允许值一致。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面2、欠、欠(过过)超高超高一条铁路的一条铁路的 既定，当既定，当 时存在未被平衡的时存在未被平衡的离心加速离心加速度，即外轨超高度不足度，即外轨超高度不足(欠超高欠超高 )；当；当 时，又会产生多时，又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大余的向心加速度，外轨超高度过大(过超高过超高 )。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求qhgh高、低速列车共线允许时欠、过

12、超高之和的允许值 ：考虑为适应实际运营中列车运行条件发生变化而预留一定超高调整幅度考虑为适应实际运营中列车运行条件发生变化而预留一定超高调整幅度 （2050mm）。）。根据高速铁路设计规范（试行）标准，欠、过超高之和允许值如下表所示：舒适度条件舒适度条件优秀优秀良好良好一般一般欠、过超高之和允许值hq+hg （mm）100140（110）180（140）2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面2、欠、欠(过过)超高超高一条铁路的一条铁路的 既定，当既定，当 时存在未被平衡的时存在未被平衡的离心加速度，即离心加速度，即外轨超高度不足外轨超高度不足(欠超高欠超高 )；当

13、；当 时，又会产生多余的向心加速时，又会产生多余的向心加速度，外轨超高度过大度，外轨超高度过大(过超高过超高 )。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求qhgh高速列车运行时设计超高与欠超高之和允许值 ：根据高速铁路设计规范（试行）标准，欠、过超高之和允许值如下表所示：舒适度条件舒适度条件优秀优秀良好良好一般一般实设超高与欠超高之 和 允 许 值 h + hq （mm）有砟轨道200220（220）250（260）无砟轨道2202352652.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面3、最小曲线半径、最小曲线半径线路上设置曲线是

14、为了更好地适应地形的变化，减少工程量。曲线包括圆曲线和缓和曲线。曲线地段会增加轮轨的磨耗，影响列车的安全与稳定运行。最小曲线半径是限制列车最高速度的主要因素之一，且对工程费和运营费都有很大影响，需要限制曲线的半径。（1）只运行高速或快速旅客列车的专线：）只运行高速或快速旅客列车的专线：（2）在客货混跑的高速线路上：）在客货混跑的高速线路上：一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求最小曲线半径与铁路运输模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运最小曲线半径与铁路运输模式、速度目标值、旅客乘坐舒适度和列车运行平稳度等有关：行平稳度等有关：2.2 2.2 高速铁

15、路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面4、最大曲线半径、最大曲线半径一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要求的精度最大曲线半径标准关系到线路的铺设、养护、维修能否达到要求的精度。当曲线半径大到一定程度后，正矢值将很小，测设和检测精度均难于保。当曲线半径大到一定程度后，正矢值将很小，测设和检测精度均难于保证极小的正矢值的准确性，可能反而成为轨道不平顺的因素。因此，对圆证极小的正矢值的准确性，可能反而成为轨道不平顺的因素。因此，对圆曲线的最大半径加以限制：曲线的最大半径加以限制：设计行车速度（

16、km/h ）350/250300/200250/200250/160有砟轨道推荐800010000；一般最小7000；个别最小6000推荐60008000；一般最小5000；个别最小4000推荐45007000；一般最小3500；个别最小3000推荐45007000；一般最小4000；个别最小3500无砟轨道推荐800010000；一般最小7000；个别最小5500推荐60008000；一般最小5000；个别最小4000推荐45007000；一般最小3200；个别最小2800推荐45007000；一般最小4000；个别最小3500最大半径12 00012 00012 00012 0002.2

17、2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面5、缓和曲线线性和长度、缓和曲线线性和长度何谓缓和曲线？何谓缓和曲线？直线2vFmR圆曲线R圆曲线一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面5、缓和曲线线性和长度、缓和曲线线性和长度何谓缓和曲线？何谓缓和曲线？=R缓和曲线直线圆曲线2vFmR 为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线为了使列车安全、平顺地由直线运行到圆曲线(或由圆曲线运行到直线）而在直线或由圆曲线运行到直线）而在直线与圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为与

18、圆曲线之间设置一个曲率半径逐渐变化的曲线称为缓和曲线缓和曲线。0F 一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面5、缓和曲线线型和长度、缓和曲线线型和长度缓和曲线的线型有多种：缓和曲线的线型有多种：一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面5、缓和曲线线型和长度、缓和曲线线型和长度缓和曲线的线型有多种，三次抛物线线型简单，设计方便，养护经验丰富等特点，我国客运专线铁路采用三次抛物线型：一

19、、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求平面：平面：立面：立面：式中， R曲线半径(m)； 缓和曲线长度(m)； 实设超高(mm)。0h0l2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面5、缓和曲线线性和长度、缓和曲线线性和长度缓和曲线长度由车辆脱轨加速度、未被平衡横向离心加速度时变率和车体倾斜角速度确定，主要是由超高时变率和欠超高时变率两项因素确定缓和曲线的长度：一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求设计最高时速或限制速度设计最高时速或限制速度超高时变率欠超高时变率2.2 2.2 高速铁路线

20、路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面5、缓和曲线线型和长度、缓和曲线线型和长度一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求设计速度 (km/h)曲线半径(m)350300250优秀良好一般优秀良好一般优秀良好一般12000370330300220200180140130120110004103703302402101901601401301000047042038027024022017015014090005304704303002702501901701508000590530470340300270210190170700067059054039

21、0350310240220190680*610*550*6000670590540450410370280250230680*610*550*5500670590540490440390310280250680*610*550*5000-5404804303403002704500570510460380340310585*520*470*4000-570510460420380340585*520*470*3500-4804303803200-4804303803000-480430380490*440*400*2800-480430380490*440*400*2.2 2.2 高速铁路线路

22、的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面6、缓和曲线间的夹直线与圆曲线最小长度、缓和曲线间的夹直线与圆曲线最小长度两相邻曲线间的直线段，即前一曲线终点两相邻曲线间的直线段，即前一曲线终点(HZ1)与后一曲线起点与后一曲线起点(ZH2)间的直线段，称为夹直线。间的直线段，称为夹直线。一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求 缓和曲线间的夹直线和圆曲线的最小长度受列车的运行平稳性和旅客乘缓和曲线间的夹直线和圆曲线的最小长度受列车的运行平稳性和旅客乘坐舒适度控制。为了防止列车在缓和曲线的出人口坐舒适度控制。为了防止列车在缓和曲线的出人口(夹直线或圆曲线的起夹直

23、线或圆曲线的起终点终点)发生振动叠加，使列车平稳地通过该地段，缓和曲线间的夹直线发生振动叠加，使列车平稳地通过该地段，缓和曲线间的夹直线与圆曲线的长度：与圆曲线的长度：圆曲线或夹直线最小长度圆曲线或夹直线最小长度设计行车速度（设计行车速度（kmh）350300250圆曲线和夹直线最小长度（圆曲线和夹直线最小长度（m）280（210）240（180）200（150）2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面7、建筑限界、建筑限界一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求建筑限界分为铁路建筑限界、隧道建筑限界和桥梁建筑限界。我建筑限界

24、分为铁路建筑限界、隧道建筑限界和桥梁建筑限界。我国高速铁路建筑限界的基本尺寸取最大高度国高速铁路建筑限界的基本尺寸取最大高度7.25m，最大宽度，最大宽度4.6m，即可满足高速行车安全要求。，即可满足高速行车安全要求。我国客运专线铁路建筑接近限界基本尺寸及轮廓图：2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面7、建筑限界、建筑限界一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求曲线地段的建筑限界，应考虑因超高产生车体倾斜对曲线内曲线地段的建筑限界，应考虑因超高产生车体倾斜对曲线内侧的限界加宽。其加宽量为侧的限界加宽。其加宽量为式中 W曲线内

25、侧加宽值(mm)； H轨顶面至计算点的高度(mm)； h外轨超高值(mm)。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面7、建筑限界、建筑限界一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求曲线上建筑限界的加宽范围，包括全部圆曲线、缓和曲线和曲线上建筑限界的加宽范围，包括全部圆曲线、缓和曲线和部分直线，按下图所示阶梯加宽方法加宽。部分直线，按下图所示阶梯加宽方法加宽。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面7、建筑限界、建筑限界一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求国外

26、高速铁路国外高速铁路D、Y与与vmax的关系的关系国别日本法国德国列车别100系200系300系WIN350STAR21TGVICE（km/h）210255270350350300270300350B（m）3.383.383.383.383.103.022.8052.9052.905D（m）4.34.34.24.34.34.54.24.54.8Y（m）0.920.920.820.921.201.481.3951.5951.910D（B=3.1）（m）4.024.023.924.024.34.584.54.75.02.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面8、线间距、线

27、间距一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求一、高速铁路线路平面的主要技术参数及要求线间距是指相邻两股道线路中心线之间的最短距离。其标准线间距是指相邻两股道线路中心线之间的最短距离。其标准，主要受列车交会运行时气动力作用控制。，主要受列车交会运行时气动力作用控制。区间及站内正线线间距设计行车速度（设计行车速度（kmh）350300250最小线间距（最小线间距（m）5.04.84.62.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面1、最大坡道、最大坡道二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求在一定自然条件下，线路的最大坡度与设计线在

28、一定自然条件下，线路的最大坡度与设计线的输送能力、牵引质量、工程数量和运营质量有的输送能力、牵引质量、工程数量和运营质量有着密切的关系，有时甚至影响线路走向。着密切的关系，有时甚至影响线路走向。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面2、最小坡段长度、最小坡段长度二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求两个坡段的连接点，即坡度变化点，称为变坡点。一个坡段两个坡段的连接点，即坡度变化点，称为变坡点。一个坡段两端变坡点间的水平距离称为坡段长度。两端变坡点间的水平距离称为坡段长度。最小坡段长度设计行车速度（设计行车速度（kmh）

29、350300250一般条件（一般条件（m）200012001200困难条件（困难条件（m）9009009002.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面3、相邻坡段的坡度差、相邻坡段的坡度差二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求相邻坡段的坡度差允许的最大值，主要由保证运行列车不相邻坡段的坡度差允许的最大值，主要由保证运行列车不断钩这一安全条件确定，常规铁路相邻坡段的坡度差主要受货断钩这一安全条件确定，常规铁路相邻坡段的坡度差主要受货物列车制约。由于旅客列车质量远低于货物列车，物列车制约。由于旅客列车质量远低于货物列车，高速铁

30、高速铁路设计规范（试行）路设计规范（试行）对相邻坡段的坡度差未做规定。对相邻坡段的坡度差未做规定。2.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面4、竖曲线、竖曲线二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求最小竖曲线半径设计最高行车速度设计最高行车速度/(km h-1)350300250最小竖曲线半径（最小竖曲线半径（m）25000200002.2 2.2 高速铁路线路的平面和纵断面高速铁路线路的平面和纵断面4、竖曲线、竖曲线二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求二、高速铁路线路纵断面的主要技术参数及要求竖曲线与平面圆曲线重叠设

31、置的曲线半径最小值设计行车速度（设计行车速度（km/h）350300250平面最小圆平面最小圆曲线半径（曲线半径（m）有砟轨道有砟轨道700050003500无砟轨道无砟轨道600040003000最小竖曲线半径（最小竖曲线半径（m）2500025000200002.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道一、高速铁路对轨道的基本要求：一、高速铁路对轨道的基本要求：（1）高平顺性；）高平顺性；（2）高可靠性；高可靠性；（3）长寿命；）长寿命；（4）高稳定性。）高稳定性。 高速铁路的基本组成：高速铁路的基本组成：由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。由钢轨、轨枕、扣件、道床、道岔等部分组成。2.

32、3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道1、高速铁路有砟轨道、高速铁路有砟轨道 2、高速铁路无砟轨道、高速铁路无砟轨道二、高速铁路轨道的结构及类型二、高速铁路轨道的结构及类型2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道1、钢轨的作用：、钢轨的作用：三、钢轨三、钢轨2、钢轨的要求、钢轨的要求：（1）高稳定的轨道结构；）高稳定的轨道结构；（2）平顺的运行表面；）平顺的运行表面；（3）良好的轨道弹性；）良好的轨道弹性；（4）可靠的轨道部件；）可靠的轨道部件；（5）便利的养护与维修。）便利的养护与维修。钢轨是轨道的主要结构之一，用于支承并引导机车车辆钢轨是轨道的主要结构之一，用于支承并引导机车车辆的车轮，直接

33、承受来自车轮和其他方面的力并传递给轨枕的车轮，直接承受来自车轮和其他方面的力并传递给轨枕，同时为车轮的滚动提供阻力最小的表面。，同时为车轮的滚动提供阻力最小的表面。2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道3、钢轨的重量与断面、钢轨的重量与断面三、钢轨三、钢轨钢轨高质量的体现在钢质纯净度；钢轨的内在和表面质量；几何尺寸精度；外观平直度上。钢轨类型应根据轨道振动、轮轨冲击、轮轨接触和钢轨纵向力的计算来确定。高速铁路选用60 kgm钢轨是适宜的。高速铁路设计规范（试行）规定，正线轨道应采用100 m定尺长60 kgm的无螺栓孔新钢轨，其质量应符合相应速度等级的钢轨相关要求。2.3 2.3 高速铁路轨

34、道高速铁路轨道三、钢轨三、钢轨选择钢轨断面实质上是合理分配金属材料在轨头、轨腰、轨底的比例，主要考虑钢轨的刚度、稳定性、耐磨度和轮轨关系。进行断面设计通常考虑的因素是进行断面设计通常考虑的因素是： 轨重 影响钢轨的垂向抗弯刚度及抗横向倾覆稳定 轨底宽 影响钢轨的抗横向倾覆稳定 头高 影响金属分配比及轨头的磨耗限值 底高 影响金属分配比及底部的强度 腰厚 影响轨腰部分的强度及腐蚀限值2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道混凝土轨枕有整体式和双块式，我国采用的是整混凝土轨枕有整体式和双块式，我国采用的是整体式混凝土轨枕。体式混凝土轨枕。四、轨枕四、轨枕世界各国高速铁路有砟轨道均采用混凝土轨枕。我

35、国既有铁路干线大部分铺设了混凝土枕，高速铁路则要求全部采用混凝土枕。高速铁路设计规范（试行）中规定，“正线有砟轨道应采用2.6m长混凝土轨枕，每千米铺设1667根。道岔区段应铺设混凝土岔枕。”2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道四、轨枕四、轨枕2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道根据根据高速铁路设计规范（试行）高速铁路设计规范（试行），道床应满，道床应满足以下规定：足以下规定：五、碎石道床五、碎石道床道床是轨道结构的重要组成部分。散粒体道床（碎石道床）不仅要承受轨枕传递的各种力的作用，保持轨道结构的稳定性，而且要便于进行养护。1应采用特级碎石道砟，道砟的物理力学性能应符合有关规定。道砟

36、上道前应进行清洗，清洁度应符合有关要求；2道床顶面应低于轨枕承轨面40mm，且不应高于轨枕中部顶面；2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道根据根据高速铁路设计规范（试行）高速铁路设计规范（试行），道床应满，道床应满足以下规定：足以下规定：五、碎石道床五、碎石道床道床是轨道结构的重要组成部分。散粒体道床（碎石道床）不仅要承受轨枕传递的各种力的作用，保持轨道结构的稳定性，而且要便于进行养护。3路基地段单线道床顶面宽度3.6m，道床厚度0.35m，道床边坡1：1.75，砟肩堆高0.15m。双线道床顶面宽度应分别按单线设计。石质路堑地段应用弹性轨枕或铺设砟下弹性垫层；4桥上道床标准应与路基地段相同，

37、应采用弹性轨枕或铺设砟下弹性垫层。砟肩至挡砟墙之间以道砟填平；2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道根据根据高速铁路设计规范（试行）高速铁路设计规范（试行），道床应满，道床应满足以下规定：足以下规定：五、碎石道床五、碎石道床道床是轨道结构的重要组成部分。散粒体道床（碎石道床）不仅要承受轨枕传递的各种力的作用，保持轨道结构的稳定性，而且要便于进行养护。5隧道内道床标准应与路基地段相同，应采用弹性轨枕或铺设砟下弹性垫层。砟肩至边墙（或高侧水沟）间以道砟填平；6线路开通前，道床密度不应小于1.75g/cm3，轨枕支承刚度不应小于120kN/mm，纵向阻力不应小于14kN/枕，横向阻力不应小于12k

38、N/枕。2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道无砟轨道因其稳定性好、维修工作量少、和使用寿命长、整体综合经济效益好等优点，得到了发展高速铁路国家和地区的积极推行，成为高速铁路轨道结构的发展方向。无砟轨道是乳化沥青混凝土砂浆（无砟轨道是乳化沥青混凝土砂浆（CA砂浆）和轨枕或自密型混凝砂浆）和轨枕或自密型混凝土和轨枕等取代散粒体道砟道床而组成的轨道结构型式。土和轨枕等取代散粒体道砟道床而组成的轨道结构型式。2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道我国无砟轨道结构确定的三种基本型式：我国

39、无砟轨道结构确定的三种基本型式：（1）长枕埋入式轨道及雷达型无砟轨道）长枕埋入式轨道及雷达型无砟轨道；（2）板式无砟轨道；）板式无砟轨道；（3）弹性支承块式无砟轨道。）弹性支承块式无砟轨道。2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道（1）长枕埋入式轨道及雷达型无砟轨道）长枕埋入式轨道及雷达型无砟轨道2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道（2）板式无砟轨道；）板式无砟轨道；2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道（2）板式无砟轨道；）板式无砟轨道；2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道（3）弹性支承

40、块式无砟轨道）弹性支承块式无砟轨道2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道普通型板式无砟轨道的组成普通型板式无砟轨道的组成2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道六、无砟轨道六、无砟轨道CRTS I型板式无砟轨道型板式无砟轨道2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道七、扣件七、扣件高速铁路的扣件除要求具有足够的扣压力以确保线路的纵、横向稳定之外还要求弹性好，以保证良好的减振、降噪性能；扣压力保持能力好，以降低日常维修工作量；绝缘性能好，以提高轨道电路工作的可靠性，延长轨道电路长度，降低轨道电路投资。我国采用

41、弹性扣件已确我国采用弹性扣件已确20多年历史，已成功的开发了弹条多年历史，已成功的开发了弹条I型扣件，弹条型扣件，弹条I型调高扣件，弹条型调高扣件，弹条型扣件及弹条型扣件及弹条型扣型扣件等，以上扣件已全部通过部级鉴定并推广使用。件等，以上扣件已全部通过部级鉴定并推广使用。2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道七、扣件七、扣件WJ-7型扣件型扣件2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道七、扣件七、扣件WJ-7型扣件安装要求型扣件安装要求2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道七、扣件七、扣件WJ-7型扣件安装步骤型扣件安装步骤2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道七、扣件七、扣件wJ-7型扣

42、件轨下调高垫板规格型扣件轨下调高垫板规格2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道七、扣件七、扣件wJ-8型扣件轨下调高垫板规格型扣件轨下调高垫板规格2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道七、扣件七、扣件wJ-8扣件轨矩、轨向调整量扣件轨矩、轨向调整量2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道八、道岔八、道岔高速道岔分两类：高速道岔分两类：道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道道岔是机车车辆从一股轨道转入或越过另一股轨道的线路设备，是铁路轨道的重要组成部分。的线路设备，是铁路轨道的重要组成部分。一类是适用于直向高速行车的道岔；一类是适用于直向高速行车的道岔；另一类是直向和侧向都能通过高速列

43、车的大号码另一类是直向和侧向都能通过高速列车的大号码道岔。道岔。2.3 2.3 高速铁路轨道高速铁路轨道八、道岔八、道岔2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基路基是轨道的基础，也叫线路下部结构，承受轨道和机辆路基是轨道的基础，也叫线路下部结构，承受轨道和机辆荷载。荷载。轨道结构重量和列车荷载轨道结构重量和列车荷载 + 列车高速运行列车高速运行动力作用动力作用路基变形路基变形轨道不平顺轨道不平顺影响速度及舒适度影响速度及舒适度工后沉降工后沉降2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基高速铁路路基由以下高速铁路路基由以下3部分组成：部分组成：一、高速铁路路基的结构一、高速铁路路基的结构1、路基本体

44、、路基本体直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分，有路堤、路堑等直接铺设轨道结构并承受列车荷载的部分，有路堤、路堑等形式。形式。它是由路基顶面、路肩、基床、边坡、基底几部分构成。它是由路基顶面、路肩、基床、边坡、基底几部分构成。由基床表层、基床底层、路堤下部和地基组成。由基床表层、基床底层、路堤下部和地基组成。2、路基防护和加固建筑、路基防护和加固建筑3、路基排水设施、路基排水设施坡面防护、冲刷防护；挡土墙、抗滑桩等。坡面防护、冲刷防护；挡土墙、抗滑桩等。2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基一、高速铁路路基的结构一、高速铁路路基的结构4、国外各国高速铁路路基的结构：、国外各国高速铁路路基的结

45、构：日本铁路路基结构分为基床表层、上部填土和下部填土三部日本铁路路基结构分为基床表层、上部填土和下部填土三部分。分。其中基床表层是指道床下面直接承载轨道的垫层，上部填土其中基床表层是指道床下面直接承载轨道的垫层，上部填土指基床表面以下指基床表面以下3 m以内的部分，下部填土指上部填土以下的填土部分以内的部分，下部填土指上部填土以下的填土部分。基床表层可分为强化基床表层和土基床表层两种。强化基床表层按材质。基床表层可分为强化基床表层和土基床表层两种。强化基床表层按材质可分为碎石基床表层和水硬性矿砟基床表层；土基床表层采用优质自然土可分为碎石基床表层和水硬性矿砟基床表层；土基床表层采用优质自然土填

46、筑，与强化路基相比，工程造价低。基床表层的选用可根据线路或区间填筑，与强化路基相比，工程造价低。基床表层的选用可根据线路或区间的重要程度，重要线路或区间选择强化基床表层，一般线路或区间选择土的重要程度，重要线路或区间选择强化基床表层，一般线路或区间选择土基床表层。基床表层。2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基一、高速铁路路基的结构一、高速铁路路基的结构4、国外各国高速铁路路基的结构：、国外各国高速铁路路基的结构：德国有砟轨道的路基结构分为路基保护层德国有砟轨道的路基结构分为路基保护层(PSS)、防冻层、防冻层(PSS)、填筑路堤层、地基过渡层。、填筑路堤层、地基过渡层。法国对铁路路基的质量

47、控制是从运营维修、机车类型、轨道法国对铁路路基的质量控制是从运营维修、机车类型、轨道结构和铁路路基各组成部分统一考虑，根据具体情况确定。其结结构和铁路路基各组成部分统一考虑，根据具体情况确定。其结构依次是：道砟层、垫层和路基。构依次是：道砟层、垫层和路基。2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基二、路基面形状及宽度二、路基面形状及宽度由路基面中心向两侧设置不小于由路基面中心向两侧设置不小于4的横向排水坡，有砟轨道路的横向排水坡，有砟轨道路基两侧的路肩宽度，双线不应小于基两侧的路肩宽度，双线不应小于1.4m，单线不应小于，单线不应小于1.5m。直线。直线地段标准路基面宽度：地段标准路基面宽度：2

48、.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基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下表规定加宽。线地段加宽值应在曲线外侧按下表规定加宽。二、路基面形状及宽度二、路基面形状及宽度2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基二、路基面形状及宽度二、路基面形状及宽度2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基三、基床三、基床（1）基床有足够的强度，它能抵抗列车荷载产生的动心力而不）

49、基床有足够的强度，它能抵抗列车荷载产生的动心力而不使基床破坏，能抵抗道砟压入基床土中，防止道砟陷槽等病害使基床破坏，能抵抗道砟压入基床土中，防止道砟陷槽等病害的形成。的形成。（2）基床具有足够的刚度，在列车荷载的重复作用下，塑性积）基床具有足够的刚度，在列车荷载的重复作用下，塑性积累变形很小，能避免形成过大的不均匀下沉而造成轨道的不平累变形很小，能避免形成过大的不均匀下沉而造成轨道的不平顺，增加养护维修的困难。顺，增加养护维修的困难。（3）基床具有良好的排水性，能防止雨水浸入造成路基土软化）基床具有良好的排水性，能防止雨水浸入造成路基土软化，防止发生翻浆冒泥等病害。，防止发生翻浆冒泥等病害。（

50、4）在可能发生冻害的地区，基床还有防冻等特殊作用。）在可能发生冻害的地区，基床还有防冻等特殊作用。1、对基床的要求、对基床的要求2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基三、基床三、基床基床由表层和底层组成。基床由表层和底层组成。对于无砟轨道路基，基床表层由两部分组成，即对于无砟轨道路基，基床表层由两部分组成，即30cm的混凝的混凝土支撑层和土支撑层和40 cm的级配碎石层；对于有砟轨道路基，基床表层采用的级配碎石层；对于有砟轨道路基，基床表层采用级配砂砾石或级配碎石材料。级配砂砾石或级配碎石材料。2、基床的组成、基床的组成2.4 2.4 高速铁路路基高速铁路路基换填法换填法排水固结法排水固结法

51、强夯法强夯法振冲法振冲法水泥搅拌法水泥搅拌法水泥粉煤碎石桩水泥粉煤碎石桩四、高速铁路软土地基的处理四、高速铁路软土地基的处理2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构桥隧建筑物是铁路跨越河流、山谷或穿过山岭及其他障碍的建桥隧建筑物是铁路跨越河流、山谷或穿过山岭及其他障碍的建筑物，是铁路线路的组成部分。筑物，是铁路线路的组成部分。一、高速铁路桥梁的类型一、高速铁路桥梁的类型按照不同的用途，高速铁路桥梁可分为以下三类：按照不同的用途，高速铁路桥梁可分为以下三类： (1)高架桥高架桥用以穿越既有交通路网、人口稠密地区及地质用以穿越既有交通路网、人口稠密地区及地质不良地段，高架桥通常墩身不高，跨

52、度较小，但桥梁很长，不良地段，高架桥通常墩身不高，跨度较小，但桥梁很长，往往伸展达十余公里；往往伸展达十余公里； (2)谷架桥谷架桥用以跨越山谷，跨度较大，墩身较高；用以跨越山谷，跨度较大，墩身较高； (3)跨越河流的一般桥梁（跨河桥）。跨越河流的一般桥梁（跨河桥）。2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构二、高速铁路桥梁的特点二、高速铁路桥梁的特点2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构二、高速铁路桥梁的特点二、高速铁路桥梁的特点2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构二、高速铁路桥梁的特点二、高速铁路桥梁的特点2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构二、高速铁路桥梁的特点二、高速铁路桥梁的特点2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构二、高速铁路桥梁的特点二、高速铁路桥梁的特点2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构二、高速铁路桥梁的特点二、高速铁路桥梁的特点2.5 2.5 高速铁路桥隧结构高速铁路桥隧结构二、高速铁路桥梁的特点二、高速铁路桥梁的特点2.