高速铁路设计规范修编(路基)条文说明

高速铁路设计规范修编 （路基）条文说明

6.1 一 般 规 定

6.1.1 路基工程是铁路轨下基础工程的重要组成部分，是保证列车高速、安全、舒适运行系统中的关键工程。路基主体工程一旦破坏，维修难度高，对于运营的影响大，因此，必须按结构物设计。

详细的工程勘察是高速铁路路基设计的基础，必须高度重视。工程实践表明，路基工程必须通过地质调绘和足够的勘探、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，在取得可靠地质资料的基础上开展设计，才能保证路基满足高速列车运行的安全、平稳和舒适。国内大量的铁路路基病害的产生也多为勘察不足，没有查明不良地质情况，设计和施工中路基填料来源和性质差别大，再加上路基施工管理、质量控制不严等造成的。高速铁路路基主要的工程风险为地基的复杂性和填料性质的变异性，因此必须加强地质勘察工作，查明地质条件和填料工程性质，提供满足评价地基和路基结构物变形的地质资料。

6.1.2 路基工程地基处理、基础结构及直接影响路基稳定与安全的支挡等工程必须具有足够的强度、稳定性和耐久性，其设计使用年限为100年。填筑路基通过加强排水和防护、严格控制填料材质及压实质量，其强度及变形性能一般不随时间而衰减，甚至会出现增强和提高的情况。

路基排水设施及边坡防护结构设计使用年限依据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-2010确定。

6.1.4 高速铁路对路基填料的材质、级配、水稳性和密实度有着较高的要求。根据秦沈、武广、哈大客运专线、以及京沪高速铁路等施工经验，我国铁路对填料的划分较粗，尤其是粗颗粒填料在实际施工填筑中存在填料组别合格，但由于级配不良，直接碾压不能达到所规定的压实控制指标等问题。在勘测设计阶段，往往对于填料材质较为重视，对于粒径级配则重视不够，因此应结合土源具体情况进行可压实性能分析及试验，提出具体可行的填料制备工艺。

填筑压实采用连续压实控制技术，可以对路基压实质量进行连续的实时监控，有效保证路基压实质量，但要求路基连续填筑长度一般需大于一个填筑试验段长度。具体技术要求参见《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》（TB10108-2011）。 6.1.5 填料最大粒径的限制对于保证路基工程质量非常重要，符合将路基作为结构设计的理念。由于K30检测方法要求最大粒径不大于荷载板的1/4即75mm，在武广、哈大等客运专线铁路建设过程中为加强路堤填筑质量控制，均提出了从严控制填料最大粒径的建议。本次规范编制按照有利于填筑质量控制的原则，提出基床底层应控制在60mm以内，基床以下应控制在75mm以内。

6.1.7 路基填料正式填筑之前，通过现场填筑试验可以确定与现场施工机具所对应的摊铺厚度、压实遍数等施工工艺，以保证路基填料的压实度和强度等满足设计要求。 6.1.9 常用的地基处理方法及适用条件见说明表6.1.9。

说明表6.1.9 常用地基处理方法适用条件

注：表内符号含义：☆：优先选用 ○：适用 △：有条件适用 ×：不适用

键。路基与桥台及路基与横向结构物连接处、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处，比较容易产生不均匀沉降变形，在地基处理和路堤设计中应采取逐渐过渡的方法，减少不均匀沉降，以满足轨道平顺性要求。

6.1.10 由于高速铁路沉降变形控制要求很高，而影响沉降计算结果的因素较多，沉降计算分析的误差较大，为保证工程措施满足沉降控制要求，通常的做法是加强施工期的沉降观测与评估分析，据以确定轨道铺设时机。

6.1.14 在寒冷地区（最冷月的平均温度在-8~ -3℃的地区）、严寒地区（最冷月的平均温度在-8℃以下的地区）均存在季节冻土，现行《铁路特殊路基设计规范》根据土的类别、天然含水率、地下水位、平均冻胀率按说明表6.1.14-1对季节性冻土的冻胀分级进行了划分。

为保证高速铁路轨道的平顺性需严格控制路基变形，不均匀沉降变形控制更为关

2 ωP塑限含水率；

3 盐渍化冻土不在表列；

4 塑性指数大于22时，冻胀性降低一级；

5 碎石类土当充填物大于全部质量的40％时，其冻胀性按填充物土的类别判定。

从以上规定看出，粉黏粒质量不大于15％的粗颗粒土虽然属于Ⅰ级不冻胀土，但不是绝对没有冻胀性，只是平均冻胀率不超过1%，这种较小的冻胀量对一般工程的影响不大，但高速铁路运营中一旦产生冻胀，会引起轨道不平顺，对高速列车的行车安全不利，其养护维修非常困难，如果冻胀量超过无砟轨道扣件的调低量4mm，就无法通过调低扣件使钢轨复位。

目前，在高速铁路建设中能较全面反映季节冻土路基的运营线路是哈大铁路客运专线，该线位于我国东北严寒地区，沿线季节冻土路基具有以下现象：

（1）持续降水会沿无砟轨道结构两侧及底座伸缩缝处，以及路肩处的电缆槽下渗使路基填料的含水率增大，最终会诱导冻胀的发生。

（2）地下水位较高地段路堑的冻胀较明显。

（3）粗颗粒填料的细粒含量越高、含水量越大，其冻胀性就越大。

针对以上现象，哈大客专主要采用了防水、排水、降水等措施对路基冻胀进行了处理：

（1）路堑地段采用渗沟降低地下水位，减少冻结深度范围内的含水率。渗沟的埋深按不小于最大冻结深度的1.3倍加0.5m确定。

（2）封堵各种结构缝及裂缝以防水沿路基面下渗。

（3）路堤基床滞水的地段，设置了仰斜排水孔进行排水、疏干。

6.1.15 长期以来，路基面上的轨道与列车荷载按力的大小相等原理换算成了土柱高度，并一直沿用至今，但已不适应计算机辅助设计的需要。本次修编将路基面上的轨道与列车荷载的分布宽度、各自的荷载大小、总荷载大小一一列出，以满足计算轨道、列车荷载各自对应沉降的需要，与换算土柱高度相比更直观，也便于对外交流。

1．轨道结构自重荷载q1

G

（说明6.1.15-1） l0

式中 G——纵向每延米轨道结构自重，kN/m；

l0——荷载分布宽度，m。

2．列车荷载q2

F

（说明6.1.15-2） l0s

式中 F——列车荷载图式中的集中荷载值：ZK标准活载F =200kN；

l0——荷载分布宽度，m；

s——集中荷载间距：zk标准荷载为1.6m。

3．路基面上每股道总均布荷载为qq1q2 （说明6.1.15-3） 无砟轨道自重荷载参见说明表6.1.15-1。

说明表6.1.15-1无砟轨道自重荷载（kN/m）

无砟轨道荷载分布宽度为支承层底部宽度：CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道及CRTSⅠ型双块式无砟轨道分别为3.0m、3.25m、3.1m和3.4m。

有砟轨道道床厚度35cm，分布宽度l0=3.369≈3.4m。道砟重度20kN／m3，钢轨重量0.6kN／m，轨枕长2.6m；轨枕及扣件重量3.64kN／根，计算得出的路基面总荷载为G=58.67kN/m。

所有计算结果汇总在说明表6.1.15-2中。

表6.1.15-2 轨道和列车均布荷载

2．双线铁路线间荷载的分布宽度b0为线间距与表中分布宽度b的差值。

6.1.17 正线接入既有线地段，轨道结构为有砟轨道时，因受城市建筑物影响，线路曲线半径小等条件限制，路基设计标准经技术经济比选后可维持既有铁路路基标准。

6.2路基面形状及宽度

6.2.2、6.2.3 路基横断面宽度要考虑路基稳定、养护维修、安全、线间距、轨道结构型式、曲线超高设置、通信信号和电力电缆槽布置、接触网立柱基础位置、声屏障基础等因素的影响。

（1）路基稳定的需要：特别是浸水后路堤边坡的稳定性。经验表明，在降雨量大的地区，加宽路基宽度对于保证线路畅通有重要作用。一般路堤浸水后边坡部分土质软化，在自重与列车产生的震动加速度的共同作用下，容易发生边坡浅层坍滑，路肩较宽时，即使边坡发生坍滑，也不影响路堤的承载部分，从而可使因边坡坍滑而影响列车正常运行的事故大幅度减少。

（2）满足养护维修的需要：在线路维修时，搁置或通行小型养路机械及维修作业，都需要有一定的宽度。

（3）确保人员安全避让距离的需要：尽管高速铁路是全封闭的，运行期间人员不能进入线路范围，但世界各国依然考虑人行的安全问题，德国在线路设计规范中把离线路中心3.5m以外作为安全区。此外，为路堤沉降（特别是高路堤和软弱地基地段）及道床边坡坍落适当留有余地，保持一定的路肩宽度是必要的。

根据国外一些高速铁路路肩宽度设置来看，日本早期修建东海道新干线时，路肩

宽度一侧为0.5m，另一侧为1.0m，但是1978年修订路基规范时，则提高到两侧路堤均为1.2m，路堑为1.0m；法国修建巴黎—里昂TGV时，路肩宽为1.5～2.0m，大西洋TGV时就改为2.25m；德国两侧均为1.3m。

（4）路基面设备敷设的需要：接触网支柱、电缆槽、通信、信号设备等一般设置于路肩上，路基面宽度需满足敷设要求。

6.2.4 有砟轨道路基曲线地段路基面加宽根据轨道超高设置确定。

6.2.5 条文中给出的横断面示意图为一般横断面型式。具体工程设计时，应根据工程、水文地质条件、轨道类型选用。目前，国内多条无砟轨道客运专线采用了“路堤式”路堑横断面形式（说明图6.2.5），该形式的采用，对于保证基床条件较为有利，尤其适用于基床排水困难地段，但其应用并不限于无砟轨道路基。

说明图6.2.5 “路堤式”路堑横断面示意图

6.3 基 床

6.3.1、6.3.2 路基基床是路基上部受列车动力作用和水文气候变化影响较大的部位，其状态直接影响列车运行的平稳和速度的提高。

（1）基床厚度

路基基床厚度的确定主要依据动应力与自重应力的关系。

国家“八五”科技攻关项目“高速铁路线桥隧设计参数选择的研究”——“高速铁路路基设计技术条件研究”指出：路基面动应力幅值是与列车速度、轴重、机车车辆动态特性、轨道结构、轨道不平顺、距轨底深度及路基状态有关的一个随机函数，并提出了路基设计动应力幅值计算公式：

dl0.26P(1v) （说明6.3.1-1）

式中 ——时速300～350km，=0.003； 时速200～250 km，＝0.004；

P——机车车辆的静轴重（按ZK活载）；

(1v)——冲击系数；客运专线铁路最大的冲击系数为1.9。

时速300km，及以上时：

200×(1+0.003×300)＝98.8kPa≈100kPa dl=0.26×

经过对日本资料及我国铁科院环行线和广深线实测数据图形分析，车辆最下方路基面动应力最大值σmax及最大值沿线路纵向扩散距离L存在如下关系式：

Lmax

82.96.17

max

101 （说明6.3.1-2）

式中 σmax以 kPa计；L以 m计，车轮最大动应力与纵向扩散距离的关系见说明图6.3.1。

说明图6.3.1-1 车轮最大动应力与纵向扩散距离的关系

列车动应力由轨道、道床传至路基本体，沿深度逐渐衰减。在路基某一深度处，列车荷载引起的动应力只占路基自重荷载的一小部分，在此深度以下，动荷载对路基的影响很小，高速铁路路基基床厚度按列车荷载产生的动应力与路基自重应力之比为0.2的原则确定。

动应力沿路基深度的分布，采用布氏(Boussinesq)理论计算。在长方形均布荷载作用下，荷载中心下深度为z处的垂直应力可用下式计算：

2P0mn1m22n2m

arctan

m2n21n2m2n2nm2n2



（说明6.3.1-3） 

式中 m=a/b，n=z/b

P0——荷载强度；

a，b——长方形荷载的边长之半； z——深度（m）。

计算结果表明：当动应力与自重应力之比为0.2时，深度约为3.0m。因此，将基床厚度定为3.0m。

（2）基床表层厚度

“高速铁路路基设计技术条件研究”提出基床表层厚度由以下两个方面原则确定： 变形控制――在列车荷载作用下，以路基顶面变形量不大于3.5mm为控制条件； 强度控制――以作用在基床底层顶面的动应力不大于填土允许应力为控制条件。 1）对于由基床表层和基床底层所组成的双层弹性地基，其上作用长方形的均布荷载时，中心点的沉降可用下式计算：

22

mn1qm2bP0(1)

W0ln E222mnqm1

2

mln

mnqmnq

2

2

1

2

21

112

n1q11

m

arct22n1q1mn1q

(11)q 

2m2112

lnm1mmln （说明6.3.1-4） qm



式中 n1=h/b q=E1/E2

h——基床表层厚度； E1——基床表层弹性模量； E2——基床底层弹性模量； m——荷载长宽比；

μ——泊松比。

按W0

当基床表层变形模量E1=210 MPa，基床底层变形模量E2=34 MPa时，基床表层厚度70cm，能够满足W0＜3.5mm的控制条件。

2）按填土允许应力控制条件时，根据“高速铁路路基设计技术条件研究”报告，当压实度K=1.0时，基床表层厚度约需0.6m左右；若压实度K=0.95，则基床表层厚约需0.8m左右。

综合变形控制与强度控制两方面的计算结果，取基床表层厚为0.7m。

（3）基床表层级配碎石

基床表层的材料应具有较高的强度和弹性模量以及耐磨、水稳性等特性。

级配碎石是中国、德国、法国、西班牙、日本高速铁路基床表层普遍使用的材料。该材料是用粒径大小不同的粗细碎石集料和砂各占一定比例的混合料，其颗粒组成符合密实级配要求，经压实形成密实结构。只要保证组成材料质量，使混合料具有良好的级配，在施工过程中，将混合料掺拌均匀，在最佳含水量下压实，达到要求的密实度，就能形成较高的力学强度和水稳性。但对级配碎石必须严格控制其细集料的液限和塑性指数，亦即严格控制颗粒粒径0.5mm以下的含量，细粒土含量过高，将使塑性指数增大，降低集料的强度和刚度，同时其水稳性也差。

高速铁路基床表层级配碎石的主要功能有：

1）传递、扩散轨道荷载，减振、隔振和降低噪声；

2）隔温和防止基床及路基冻害；

3）防止碎石道床面砟颗粒和路基土的相互渗混；

4）防止暴雨时地表水对路基面的冲刷和地下水的上渗。

因此，级配碎石材料必须有严格的材质性能要求和适当的粒径级配。

为了降低铁路建设成本、便于施工，基床表层选料原则上应就近取材，其料源可选用开山块石。

开山块石其原料较单一，材质较均匀，只要加工工艺上采取有效措施剔除黏土及其它杂物，可以保证成品的清洁度，而且成品粗颗粒表面为破碎面，铺设碾压之后稳定性较好，不易被雨水冲刷流失等特点，是级配碎石的首选原料。

本规范级配碎石粒径级配基本沿用了《铁路碎石道床底砟》标准，为协调基床表层与上部道砟粒径级配的匹配关系，将原《铁路碎石道床底砟》标准4.2条表1中的16mm、25mm颗粒粒径分别改为22.4mm和31.5mm。

级配碎石层与上部道床之间应遵守防止渗混、穿透准则，保证相邻层粒径之间的良好的匹配，以及便于碾压密实等性能。

1）层间反滤准则

其具体检验公式如下：

D15d854 （说明6.3.1-5）

特级道砟的级配曲线中D15对应的上限为34.8mm，而图6.3.2中级配碎石的d85对应的下限为17mm，代入式（说明6.3.1-5）得2.05，故满足防止渗混、穿透准则。

2）层间匹配

为了保证散粒体相邻层粒径之间的相互匹配，不致相隔太远，造成层与层之间的级配间隙，国际上一般规定如下检验公式：

D505025 （说明6.3.1-6）

特级道砟的级配曲线D50对应的上限为44.5mm，而图6.3.2中级配碎石的d50对应的下限为2.0mm，代入式（说明6.3.1-6）得21.7，小于规定值25，说明特级道砟和级配碎石之间的具有良好的匹配。

3）碾压、密实性

为了便于碾压密实基床表层级配碎石，级配碎石材料应具有一定的不均匀性，我国没有该方面的研究资料，故参照德国高速铁路路基保护层标准，规定了高速铁路的不均匀系数Cu=D60不得小于15。 D10

4）渗透性及抗冻性

我国高速铁路的基床表层级配碎石的技术要求是从《铁路碎石道床底砟》发展而来。在既有标准《铁路碎石道床底砟》有关规定的基础上，2005年编写完成了《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》，2009年发布实施的《高速铁路设计规范（试行版）》

增加了寒冷地区级配碎石中粒径小于0.1mm的含量不大于5%的规定。本次修订增加了无砟轨道及严寒、寒冷地区有砟轨道级配碎石填筑压实后的渗透系数应大于5×10-5m/s的规定。

德国对基床表层级配碎石的抗冻性要求为：

1 KG1颗粒混合料（渗透系数K≤1×10-6m/s）

根据Casagrande防冻准则，若U≥15，则粒径d≤0.02mm的颗粒含量不超过3%（质量百分率）时满足抗冻性要求。

2 KG2颗粒混合料（渗透系数K≥5×10-5m/s）

如果粒径d≤0.063mm的颗粒含量不超过5%（质量百分率），则KG2颗粒混合料满足抗冻性要求。

本次修订后在抗冻性方面的主要规定与德国规定很接近，具体如下：

1 第6.3.2条第2款中的“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%”与德国对KG1颗粒混合料的抗冻要求完全一致；

2 表6.3.2-2基床表层级配碎石粒径级配要求寒冷、严寒地区0.1mm以下颗粒质量百分率不大于5%，比德国对KG2颗粒混合料的抗冻要求（粒径d≤0.063mm的颗粒含量不超过5%）要稍严一些。

（4）防排水层

日本在高速铁路路基表面设置沥青混凝土层以加强基床排水和防冻，德国由于强调防冻层的渗透性能，一般不设置防排水层。

2007年7月13日在北京召开了 “京津城际铁路路基基床表层防排水结构方案”专家审查会，会议认为防排水层设置于基床底层顶面更为有利，因此在京津城际铁路路基基床底层表面铺设1cm厚的单层沥青表面处治封层；正线无砟轨道混凝土支承层至电缆沟之间范围基床表层顶面铺设1cm厚稀浆封层+1cm厚单层沥青表面处治；车站到发线有砟轨道基床表层顶面铺设4cm密级配细粒式沥青混凝土（AC-13F）。

（5）关于压实标准

对于高速铁路压实标准体系的确定，原铁道部建设司采取了非常审慎的态度，开展了专项研究，组织了多次专题会议：

1）2007年10月20日，原铁道部建设司组织召开由铁五院主持的“用Ev2评价客运

专线路基压实质量研究”科研成果评审会。会议肯定了课题组提出的“地基系数K30和变形模量Ev2都可以作为路基压实质量控制力学指标，可在两者之间选择一个作为控制指标，不宜同时采用”。在指标取舍的问题上则存在不同意见，主张采用变形模量Ev2的专家认为 “变形模量Ev2更能反映土体自身模量参数，试验方法受影响的因素较少”，主张采用地基系数K30的专家认为“K30经过多年的研究和应用，已积累了丰富经验，且现行规范体系已经形成”。评审会同时指出K30试验方法需改进，采用Ev2时应增加Ev2/Ev1控制指标。

2）2007年10月25日，原铁道部建设司组织召开由中国铁道科学研究院主持的“铁路路基工程改良土有关参数及压实标准的研究”科研成果评审会。

评审意见认为，考虑到K30、Ev2对化学改良土的压实质量不起主控作用的实际情况，建议采用无侧限抗压强度和压实系数作为化学改良土的压实质量控制指标。

3）2008年1月4日，原铁道部建设司组织召开由西南交通大学主持的“用Evd评价路基压实质量研究”科研成果评审会。课题组通过室内填筑测试试验和试验数据的统计分析，研究了填料压实指标K30与动态变形模量Evd的对应关系。

4）2008年9月9日，原铁道部建设司组织召开了“铁路路基压实标准研讨会”形成主要意见如下：压实系数是路基压实质量控制的基本指标，应作为压实质量控制的主控项目。基床表层级配碎石压实质量宜采用压实系数K及力学指标进行控制。目前级配碎石压实系数检验的试验规程及标准待研究确定，暂延续采用孔隙率n作为级配碎石压实质量检测的物理指标，建议Ev2检测增加Ev2/Ev1的控制要求。基床底层A、B组填料采用物理力学双指标控制，基床以下路堤以控制物理指标为主，化学改良土填筑压实的施工控制应以掺料剂量、压实系数和7天无侧限抗压强度作为控制指标。

5）2008年11月19日，铁道部经济规划研究院组织召开《高速铁路设计规范（征求意见稿）》审查会。审查意见认为，压实标准应取消“变形模量Ev2、孔隙率n”，增加“压实系数K”，并建议研究制订与压实系数有关的配套试验方法与规程。

6）2009年2月25日，原铁道部建设司召开由中国铁道科学研究院主持的“铁路路基压实质量控制参数优化与控制体系的研究”科研成果评审会。

该研究属于为《高速铁路设计规范》编制而立项的科研课题，专家组认同了课题组提出的如下主要研究结论：

①路基的压实质量应采用物理和力学双指标控制；

②物理指标应统一采用压实系数；

③力学指标的K30与Ev2所反映的路基力学性能基本相同且具有较好的相关性，可以相互替代；

④Evd可以作为力学指标K30或Ev2 试验的补充手段；

⑤高速铁路有砟轨道和无砟轨道可采用同样的压实指标和标准。

并建议：关于力学指标的选择，有砟轨道路基采用K30控制，无砟轨道路基K30或Ev2 均可。

基于上述有关路基压实标准的系列深入研究和全路路基专家多次审慎讨论，本规范确定了压实标准。

6.3.3、6.4.1 在秦沈客运专线路基填筑施工中，由于路基填筑压实要求比普通铁路高，因此，有些填料虽符合现行铁路路基规范中的填料分类标准，但由于填料的级配或压实后强度方面的原因，难以达到所规定的标准。通过秦沈客运专线施工中对这些土进行的室内试验及填筑试验，并进行了详细深入地分析研究，对粗粒土中的粉、细、中砂及粗砂和C组细粒土中的粉黏土得出了一些具体结果，设计中可参考。

在填筑基床底层时，对粗粒土填料，细砂一般不宜直接填筑，而中砂以上砂、砾应级配良好，其不均匀系数Cu>20的填料可直接填筑。

对不符合上述要求的填料，可采取改良措施，并应与远运土进行经济技术比较。粗粒土宜用物理改良方法，以改善其粒径级配。改良后的粗粒土其级配曲线接近圆顺，不均匀系数Cu>20。细粒土可采用物理改良方法或化学改良方法，当采用化学改良方法时，应根据不同性质填料选择适宜的外掺料，并进行不同配合比的室内物理、力学试验，优化配合比，满足最不利气候条件下的（如干湿、冻融循环后饱和）动应力要求，提出改良后的主要技术参数（如无侧限抗压强度qu等）。

在填筑基床以下的路堤时，对粗粒土填料，粉、细砂一般不宜直接填筑。中砂以上砂、砾应级配良好，其不均匀系数Cu>12。C组细粒土中的粉黏土应使其黏粉比（黏粒重量/粉粒重量）>22，同时应满足无侧限抗压强度qu>170kPa(或黏聚力C>65kPa)。

改良土的强度要求，根据科研项目《京沪高速铁路路基结构形式及填料改良优化研究》的研究成果，在大量的、系统的较为深入的室内静力、动力学试验及室外现场试

验的基础上，经过秦沈线、朔黄线等验证，其浸水饱和静强度应满足下式要求：

bcu

当考虑冻融作用时： zlK （说明6.3.3-1） gRcr

bcuzlK （说明6.3.3-2） dRcr

式中 σbcu—改良土浸水饱和固结不排水强度（kPa），为28d三轴试验强度；

β——动应力波动系数，高速铁路取β=1.2；

σzl——列车荷载产生的动应力（kPa），时速300～350公里有砟轨道高速铁

路路基基床任意深度的列车荷载产生的动应力可按说明表6.3.3-1查

取；

K——安全系数，1.5～2.0；

Rcr——动静比（指在相同条件下，临界动应力与静强度之比）0.45～0.5；

现场检测采用7天饱和无侧限抗压强度qu，即 qu=0.7σbcu.。

说明表6.3.3—1 列车动应力值

g——干湿循环强度衰减系数，可按说明表6.3.3-2取值。

说明表6.3.3—2 改良土干湿循环强度衰减系数表

d——冻融循环强度衰减系数，ddcu； cu

其中 dcu——冻融循环后的强度（kPa）；

cu——冻融循环前的强度（kPa）。

根据《秦沈客运专线改良土冻融循环动力特性试验研究》：由中科院寒区旱区国家冻土试验室试验结果，经五次冻融循环后，其强度趋于平稳。冻融循环后其强度衰减约为冻融前的50%左右，取d0.5。

当实际试验所得的bcu不能满足要求时，应重新调整配合比。

根据以上步骤可以得出bcu的设计允许值，但在实际应用中，为现场检测方便，常采用7天饱和无侧限抗压强度qu作为强度检测标准。

根据《京沪高速铁路路基结构形式及填料改良优化研究》路基改良土现场试验，分别对水泥土、石灰土、水泥粉煤灰土、固化剂土28天的三轴与7天饱和无侧限抗压强度对比试验（每种改良土取不同分层处七组试样），其比值基本在0.6左右，取qu=0.6bcu。

6.4 路 堤

6.4.2 为使列车高速、安全、舒适运行，并尽可能减少维修，严格控制路基的变形、沉降是很重要的因素。路堤建成后发生的变形主要有：路堤（主要是基床）在列车荷载作用下发生的变形；路堤本体在自重作用下的压密变形；支承路基的地基压密沉降。在路堤填料的材质与施工质量有保证的前提下，前两部分的数值是有限的，路堤填土的压密

沉降主要通过压实密度来控制。本规范提出的路堤压实要求与国外主要高速国家对路堤的压实要求基本相同。根据国外高速铁路的经验和实测资料，路堤填土压实沉降量，当路堤以粗粒土、碎石类土填筑时，约为路堤高度的0.1～0.3%；当以细粒土填筑时，约为路堤高度的0.3～0.5%。该部分沉降一般在路堤竣工之后一年左右完成。因此，控制路堤沉降主要是控制地基的工后沉降。对软土地基来说，由于软土具有高压缩、低渗透等特性，路堤建成后，不仅沉降量大而且需延续较长时间才能完成。

日本的经验表明，当路基的沉降控制在较小范围内，列车的正常运行才能保证。因此，在保证列车安全、舒适运行的前提下，路基允许工后沉降量的确定主要是经济问题，即为满足工后沉降量所进行地基的处理费用与运行期间线路养护维修费用大致平衡。

法国高速铁路规定：滤水层验收后最初沉降应小于2cm，最后一次捣固之后和运行第一列高速列车前，或最晚在滤水层验收后18个月内沉降完全稳定；短距离内的沉降值要比长距离范围内的沉降值更难确定，规定30m范围内每年的最大沉降差为4mm，200m范围内每年的最大沉降差为10mm。日本新干线规定：有砟轨道路基工后沉降量一般地段不应大于10cm，沉降速率应小于3cm/年，桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于5cm。德国有砟轨道要求路基每年沉降不超过1~2cm，桥墩周围不应有不均匀沉降，路基不均匀沉降造成的轨道变形按轨道竖向过渡曲线半径Ra≥0.4V2控制，如V=350km/h，在10m内不超过2mm。

我国有砟轨道高速铁路工后沉降标准根据设计速度分250km/h和300、350km/h两个序列，并规定了工后沉降速率的控制，因为沉降速率过快，即在短时间内沉降过大，会造成维修困难而危及行车安全，同时，维修量加大会影响线路的通过能力，故应予以控制。

无砟轨道对沉降变形，特别是不均匀沉降的要求很严格。对于调高量为26mm的扣件，扣除施工误差+6mm/-4mm，仅有20mm可以调整，再考虑列车运行时需要预留5mm的余量，实际留给运营期间路基沉降的允许调整量仅为15mm，路基的沉降量不大于15mm时才能保证设计的轨道高程。如果沉降量大于15mm，将不能调整到原来的轨面高程。

根据德国的计算和经验，路基的允许工后沉降量为扣件留给路基沉降调整量的3

倍时，在扣件调整后，通过圆顺线路（竖曲线半径2Rsh0.4Vsj），也能够满足运营要求。德国836.0401行业标准中“路基工程设计、施工与维护标准”（译名）规定，长度大于20m沉降比较均匀的路基，允许的最大工后沉降量为扣件允许调高量减去5mm后的2倍。如允许的扣件调高量为20mm，减去5mm后为15mm，这时允许的工后沉降为30mm。特殊情况下，如能够通过竖曲线调整来消除沉降的影响，60mm的最大沉降也是允许的。但在未经德国铁路公司总部特别许可的情况下，只局限于路堤高度超过10m并且与桥的距离不小于5000m的情况下使用。总之，路基的工后沉降量必须控制在扣件调整量和线路竖曲线圆顺要求的范围内。

对于路桥、路涵等过渡段沉降造成的折角，日本新干线板式轨道线路规定不大于1/1000，德国高速铁路无砟轨道技术标准中规定不大于1/500。我国首次在路基上铺设无砟轨道，因此对铺轨工程完成后由于过渡段沉降而造成的折角，采用不大于1/1000进行控制。

由于在不同结构物的连接处的差异沉降有时是不可避免的，在轨道结构中采用特殊的过渡措施可以承受5mm的差异沉降，因此，规定铺轨工程完成后路桥或路隧交界处的差异沉降小于5mm。

应该注意到，以上所述的工后沉降均指无砟轨道铺设完成后路基可能继续发生的沉降，也就是下图中A点以后发生的沉降s。所谓“铺轨工程完成以后”是指沉降的计算时间从铺轨工程完成时开始。对于铺轨时B点的情况，无论图中的沉降曲线是最初设计计算的，还是实测回归的，在曲线已知的情况下，A、B点的情况是能够相互确定的，铺轨时的要求也是明确的，而A点的要求是最终目的，时间—沉降曲线见说明图6.4.2。

路基施工结束到铺轨前沉降量

说明图6.4.2 时间—沉降曲线

作为支承路堤的地基，不仅应有足够的强度，能安全地支承路堤，不发生基底破

坏，同时，还应具有一定的刚度，使地基不致发生过量下沉。此外，即使发生地震，也不致发生破坏和下沉。为确保上部轨道结构的平顺性，并减少养护维修工作量，客运专线铁路必须严格控制沉降变形，因此，对地基的要求相应较高。

日本对东海道新干线在经过10年运营后，对路堤基底的下沉量、路堤地基的状况、线路维修量多少及难易程度进行了分类调查，根据调查结果，提出了由地表起到约为路基宽度的2倍(以25米为限)的深度范围内支承路堤的地基的必要条件。满足这些条件的地基其路堤处于良好状态，没有发生有问题的下沉现象(下沉量

说明表6.4.2 路堤地基条件

注：N－标准贯入试验锤击数。 高速铁路设计时可参照此地基条件初步判定发生沉降的情况，但应根据详细的地质勘察资料和土层参数、路堤高度等，对于总沉降和工后沉降等进行分析计算。

关于压缩层厚度的确定对于地基沉降控制设计具有非常重要的意义，我国沿用前苏联НИТУ127-55规范，以地基附加应力对自重应力之比为0.2或0.1作为控制计算深度的标准。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）则通过以下变形比法确定压缩层厚度：

s0.025si''n

i1n

式中

（说明式6.4.2） si''——在计算深度范围内，第i层土的计算变形值； sn——在由计算深度向上取厚度为1m的土层计算变形值。如确定的计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。

根据国际咨询的有关情况，法国以路堤底宽的3倍来确定压缩层厚度，日本方面

也表达了路堤底宽3～5倍的意见。

根据应力比法采用地基附加应力对自重应力之比为0.2确定的压缩层厚度，一般要大于根据变形比法确定的压缩层厚度。同时路堤底宽的3倍又远远大于附加应力对自重应力之比为0.1确定的压缩层厚度。由于深厚压缩层埋藏深，加固难且固结时间长，其沉降计算有可能在沉降控制设计和加固措施的选择中十分关键。由于各客运专线铁路沿线地基条件变化较大，工后沉降分析时压缩层厚度不应笼统确定，必须对各种地层进行详细地质勘察，并加强对于地基土的各项参数的原位试验及室内试验分析，提高计算参数的准确性。随着工后沉降控制标准的不断提高，对于压缩层厚度确定的精度提出了更高的要求，在今后的工程实践与科研中应不断积累资料，找出切实准确的确定方法。 6.4.3 路基稳定是路基工程的首要问题。

在软土地基上修筑路堤，最突出的问题是在施工过程及竣工后路堤的稳定与沉降。因此，规定在施工过程中，必须对边桩和路堤地基的沉降观测设备按设计要求的观测频率及精度进行定期观测。一方面根据观测数据调整填土速率，以保证路堤在施工中的安全和减少附加沉降。国内外工程实践表明，填土速率过快，外荷载超过土体的允许强度后，即使地基未达到完全破坏，也会造成地基内部塑性变形区加大，地基侧向变形增大，从而增加了地基的沉降值。因此，严格控制加荷速率是确保路堤安全与减少沉降的有效措施。

参考高速公路近几年来在软土地基路堤施工速率控制的经验，路堤中心地面沉降速率每昼夜不大于10mm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm可以保证施工期路基的稳定。

6.4.5 软土和松软土地段应选择地层和工程情况有代表性的地段提前修筑实验路堤，是掌握本地区软土和松软土地基特征与变形规律、验证地基加固设计和摸索施工工艺必不可少的。通过实验与比较，可以筛选出合理的处理方案与相应的设计参数、验证计算方法的合理性、合理确定填筑速率控制方法，为软土和松软土地基路堤设计与施工提供依据。

实验工程是以验证、修改、完善设计和指导施工为主要目的。实验工程至少有一年半以上的观测期，因此，应在全线开工前，即取得实验成果。

6.4.6 根据我国既有铁路现状的经验教训分析，受洪水或河流冲刷及受水浸泡的路堤，

由于易发生冲刷边坡、坍塌等灾害，路基安全稳定性低，经常发生断道、影响正常运营事故。根据2005年8月1日原铁道部建设司主持召开 “铁路路基防洪标准、变形模量Ev2纳规及路基施工质量检测方法”讨论会上专家意见，客运专线的设计必须适当提高路基抗洪标准，应采用水稳性好的渗水性材料填筑，并应采用放缓边坡坡率、设置边坡平台、加强边坡防护等措施。

6.4.10 从国内外路堤震害的情况分析，当采用粉、细砂作填料时容易产生路堤坍塌、边坡溜滑、下沉、开裂等震害。所以在地震区修建客运专线应选用抗震稳定性较好的填料填筑，不应采用粉、细砂作填料。由于压实强度的原因，粉、细砂一般不宜直接填筑路堤，当不得不采用时，应掺拌粗颗粒填料进行土质改良或采取加固措施。浸水部分当采用粉细砂时，应采取防止振动液化的措施，如掺拌粗颗粒改良、提高填土密度等方法。

采用粉、细砂等细颗粒材料作基底垫层，在饱和状态下和地震时可能产生液化现象，导致垫层强度降低或消失。因此，规定了路堤基底应采用碎（卵）石或粗砂夹碎（卵）石作垫层。

6.4.11 本条参照现行《铁路工程抗震设计规范》(GB50111)编写。

6.4.12～6.4.13 黄土是一种以粉粒为主、多孔隙、天然含水量小、呈黄红色、含钙质的黏质土。

黄土的湿陷性是在外荷载或自重的作用下受水浸湿后产生的湿陷变形。湿陷性随深度、含水量、干容重的增大或孔隙比的减小而减小。水是引起湿陷的外因，因此防止黄土湿陷引起路基变形的首要措施就是加强防排水，采取封闭防水、拦截、分散的处理原则。防排水与防护工程的设计要以防冲刷、防渗和有利于水土保持和环境保护为目的，并处理好进出水口。近几年在黄土地区高速公路和铁路建设中均做了许多关于沉降的科研与监测工作，但仍未形成较为合理的理论计算方法。由于压实机械功能的增强、优质填料的应用、填筑压实标准的提高，使路堤本体的沉降可较好地得到控制。路基工后的沉降量主要为湿陷性黄土的湿陷量和其增湿压缩沉降。因此对湿陷性黄土地基处理，应以控制压缩变形和增湿变形为主。

总结铁路部门以及有关各省高速公路部门在黄土地区的实践经验，考虑到湿陷性黄土在一个项目中往往分布很广泛，处理原则和标准对工程投资影响很大，确定处理措施设计原则时既要满足路基对不均匀沉降的要求，减轻路基的变形，同时又要考虑地基

处理对工程造价的影响。应结合地区降雨量和蒸发量、地下水、黄土湿陷性等级和起始压力、湿陷性土层条件、填方高度、地表排水等地形条件、施工条件及材料来源，进行路基变形和沉降计算分析，并经技术经济比较确定处理深度和处理方案。但与桥台相连的过渡段、高挡土墙路基等变形控制标准严格必须采取消除地基的全部湿陷量或处理深度穿透全部湿陷性土层。对路堑应重点加强防排水，采取换填、封闭防水措施。路堤基底的处理应在做好防排水措施的基础上，加强上部土层的处理、消除湿陷性和控制压缩变形；对大厚度自重湿陷性黄土地基的处理，当工后沉降分析不能满足设计要求时，可采用桩基穿透湿陷性土层或以桥代路等方案。

地基处理设计应结合客运专线铁路路基变形要求特点，可参照我国现行《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106）、《铁路特殊路基设计规范》（TB10035）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79）和《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025）中有关内容进行。目前常用的垫层法、强夯法和冲击碾压均可消除浅表层黄土的湿陷性，提高地基承载力，而冲击碾压技术应用于大面积湿陷性黄土地基浅层处理和黄土路堤补强压实时更具有快速高效的优势。强夯法则主要用于厚层自重湿陷性黄土、非饱和高压缩性黄土地基等的加固处理，有效处理深度一般不大于8米。孔内深层强夯具有重锤夯实、强夯、土桩地基处理之优势，集高功能、高压强、强挤密效应于一体，适用于加固厚层高压缩性湿陷性黄土地基。灰土挤密桩对于消除土的湿陷性和提高承载力都是有效的，但当含水量大于23%及其饱和度超过65%时，成孔时桩孔及周围易缩颈及隆起，挤密效果差，故不适用于地下水位以下使用。

6.4.14 岩溶地区路基设计，主要是对影响路基稳定的岩溶和岩溶水进行预防和处理，《铁路特殊路基设计规范》（TB10035）对岩溶地区路基设计提出了新的要求，设计中应引起重视。

岩溶对路基的危害：溶洞顶板坍塌引起的路基下沉和破坏；岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏；反复泉与间歇泉浸泡路基基底，引起路基沉陷、坍塌或冒浆；突然性的地下涌水冲毁路基等。必须强调加强地质勘探，弄清岩溶的发展和分布规律。在一般情况下，对局部严重的、大型的、不易搞清的岩溶地段，应尽量设法绕避；对不太严重的中、小型岩溶地段，应选择其最窄的、最易于采取措施的地段通过。

岩溶主要处理措施可选用：回填夯实、干砌片石填塞、浆砌片石充填或设置钢筋

混凝土的支撑墙、支撑柱、注浆法、旋喷法等进行加固，或采用钢筋混凝土梁板结构或桥梁形式通过。

对岩溶水宜以疏导为主，采取因地制宜，因势利导的方法，不宜堵塞。一般可采用排水沟、泄水洞等疏导岩溶水。

路堑边坡上的干溶洞，可用片石填塞，洞口用干砌片石铺砌、砂浆勾缝或浆砌片石封闭。通过溶洞或岩溶水时，如跨越和施工条件较好，可采用跨越方法。桥梁适用于跨越流量较大的暗河、冒水洞或消水洞等。

根据我国铁路、公路建设中处理岩溶洞穴顶板的经验，分析以下两个因素：一是包括顶板的厚度、跨度及形态、岩石性质、岩层产状、节理裂隙状况及岩石物理力学指标等，二是包括受载状况、岩石含水量及温度变化影响，以及洞内水流搬运的机械破坏作用等。采用多种计算办法，评价顶板安全厚度。

6.4.15 大型采空区的地表变形量大，一般都难以满足工程的容许变形值；陡倾斜煤层在下部煤层开采后，覆岩容易发生塌陷，对地面工程造成破坏。这两种情况治理费用高，均应绕避。

山西、陕西等地均在采空区上修筑了高速公路，在煤层开采规模较大、开采深度小于或等于250m时，采用注浆治理方案均取得了成功，其它方法尚无工程实例。对于埋深大于250m的采空区，宜根据采空区的特点、工程地质条件和危害程度及治理费用等因素，确定是否采用全充填注浆方法。

对于煤层开采后顶板尚未塌陷的采空区或采空区为单一的巷道，且能在巷道内安全施工时，可采用巷道内回填干砌片石、浆砌片石、煤矸石等方案；当采空区为壁式或房柱式开采工作面时，可先采用钻孔回填干湿料方案，然后再注浆充填的方案。由于采空区的工程地质条件复杂，应针对采空区的具体情况，合理选用非注浆充填方案或注浆充填方案，达到经济合理的最佳治理效果。

6.4.16 膨胀土属于D组填料，不能直接作为路基填料，低路堤基床部分的膨胀土必须挖除换填。

6.5 路 堑

6.5.1 有砟轨道的道砟厚度为0.35m，为增加道砟的弹性，减少运营期间的磨损，有必

要设0.2m厚的级配碎石过渡层；无砟轨道支承层则可直接铺在不易风化的硬质岩上。 6.5.2 由于路基基床中的动应力是逐渐衰减的，因此高速铁路对于路基基床强度的要求随着与路基面距离的增加是逐渐减小的，条文中基床底层Ps及σ0要求值从严格意义讲是指基床底层顶面。

中国铁道科学研究院“铁路路基基床结构设计方法及参数的研究”提出了基于控制变形和应变的基床结构设计方法，解决了天然地基不满足路基基床要求，采用换填方案时的换填深度与结构设计方法问题。该方法对于低路堤基床换填同样适用，方法及步骤如下：

（1） 基床填料与路堑地基相关计算与控制参数的确定

基床填料与路堑地基的性能是基床结构设计的基础。由于控制的本源是多方面的，需要满足各方面的要求，涉及到众多的参数。但根据土的工程分类等经验总结，通常情况下许多参数是自然满足的。

对于基床填料，首先需要了解其击实性能和击实后的物理力学性质是否满足要求。基床结构的设计计算是根据填料的压实的地基系数、变形模量等参数进行的，需要对这些参数进行预先的估计。

对于通常的填料可取经验值，如说明表6.5.2-1，并以此作为压实的最低要求。对于特殊土和处于分类边缘附近的填料，需要进行试验，以判断填料是否满足要求或作特殊的设计。

说明表6.5.2-1 通常填料的地基系数

对于路堑，建议作声波试验来确定模量情况，也可以采用动力触探、静力触探等估计地基土的模量。要求在现场填筑压实试验过程中和路堑开挖后复核K30或Ev2状况。

（2） 基床底层所需上覆等效厚度与基床表层厚度的确定 1）确定道床初始动荷载

从道床顶面的初始荷载算起，按照设计的行车速度和轴重，根据经验公式(6.5.2-1)计算动轴重。考虑5根轨枕承担轮载，分担比例为0.1:0.2:0.4:0.2:0.1，并以轨枕的有效支承面积作为分布面积，见说明图6.5.2-1，将列车荷载作用在道床顶面，从而确定了初

始荷载的大小和分布。路基的动荷载可在计算中得到。

PdP1v （说明6.5.2-1）

2在缺少实测试验资料时，级配碎石基床表层可取180MPa，碎石道床可取300MPa。 3）确定基床底层的计算模量

首先确定基床底层的初始最大模量，可根据地基系数K30值或波速值确定。按填料和地基状况选定基床底层的设计K30值或波速值，并将K30值转化为模量形式。

E0.23K30 （说明6.5.2-2） 如假设在受力过程中泊松比不变，且路基变形最大的位置从上到下基本处于一维变形状态，则E/Emax～ε的关系近似同说明图6.5.2-2。取K30试验时的应变水平为0.18%，并根据图6.5.2-2对应的模量比计算介质初始变形模量Emax，或由剪切波速度直接由式

GmaxVs2计算初始模量值，取泊松比µ＝0.22计算Emax。

平均而言，基床底层应在允许应变范围内，取对应模量为初始模量0.65，即：

E＝0.65Emax （说明6.5.2-3）

图6.5.2-2 应变与模量比的关系

4）计算空间的当量假定

简化计算可采用Boussinesq公式。由于公式为均质半空间体的计算式，需要对层状体系作当量转化，采用Odemark的模量与厚度当量假定，按照式(说明6.5.2-4)认为不同模量（模量E）的厚度h可等效于底层(模量E0)同模量的等效层厚he。这样，不同模量的层状结构可等效为各层厚度调整后的均质半空间体。

he

E

hE0

（说明6.5.2-4）

也可以通过数值计算进行分析。 5）当量空间的应力计算

在当量转化后的等效空间中由Boussinesq公式计算各点的应力。 6）应变计算

根据应力和所确定的基床底层的计算模量，计算应变。 7）基床底层所需等效覆盖层厚度的确定

根据应变控制准则，最大应变不超过图中临界模量比范围下限所对应的应变。应变刚好不超过该控制应变的厚度为当量空间基床底层所需的上覆等效厚度。

8）基床表层厚度的确定

按照当量假定，根据式（说明6.5.2-4）将道床等效填充到所需的等效覆盖层，不足的部分为基床表层的等效厚度，并将其转换为实际空间的厚度，即为基床表层厚度。

9）路基面动变形的计算

按确定的层厚，将当量空间的应力等效对应到实际空间，根据应力和各层的计算

模量，计算各点应变，再由应变计算路基面的变形。

10）基床表层厚度的调整

根据变形控制准则路基面的最大变形不超过1mm。确定试算的结果是否符合要求。不符合时，调整基床表层厚度。重新作8），直到恰好满足要求。

11）说明

该方法主要是根据下层的情况来设计上层的厚度。如为复合表层，一般也综合为一层，而不考虑其中较薄的防渗反滤层和模量相近层的差异。如确有必要，可按三层及三层以上层状系统仿照上面的步骤进行。路堑或矮路堤地基在基床范围时，可参照进行验算，判断是否需要加固或调整表层厚度。对于地基计算参数的选取，建议作波速试验，以确定初始最大模量，并在路堑开完后作地基系数K30试验。

说明表6.5.2-2和说明图6.5.2-3为计算的不同基床底层所需的等效覆盖层厚度。 设计时，首先按当量假定公式（说明6.5.2-4）计算模量为E的道床折算为底层（或基底）模量E0的等效厚度he，并代替部分等效覆盖层厚度。剩余部分即为基床表层的等效厚度he

说明表6.5.2-2不同基床底层所需的当量厚度表

考虑到道床有一定厚度，不同轨枕时有效支承面积对基床应力的影响不大，如果认为对不同轨道结构，轨枕的分担比不变，可以直接用说明图6.5.2-3和说明表6.5.2-2进行设计，而不必重新计算。基床底层填料的计算参数如表6.5.2-3，计算算例见说明表6.5.2-4。

说明表6.5.2-3 基床底层填料的计算参数

说明表6.5.2-4 基床厚度设计算例

按确定的层厚，将当量空间的应力等效对应到实际空间，根据应力和各层计算模量，计算各点应变，再由应变计算路基面的变形。根据变形控制准则路基面的最大变形不超过1mm。确定试算的结果是否符合要求。不符合时，调整基床表层厚度，直到恰好满足要求。

对说明图6.5.2-1中典型工况进行验算，取v=250km/h和v=300km/h，轴重P=20t，基床底层为细粒土、粗粒土和碎石土时计算动变形，如说明表6.5.2-5所示。均未超过1mm，可见按照应变控制原则设计的基床表层厚度一般也自然满足基床动变形的控制要求，因此，一般仅以应变控制准则进行设计。

表6.5.2-5 基床动变形计算值

（3）路堑换填深度与结构设计

对于路堑，可通过查说明表6.5.2-1中的厚度确定保护地基不发生累积变形的覆盖层等效厚度，包括道床和换填厚度。换填厚度可以是一层或双层，当采用双层时，还要考虑基床表层下面换填层的状况。仍采用应变控制准则，最大应变不超过0.51所对应的应变，来计算该层所需的上覆厚度（道床和基床表层）。由于该层一般不厚，平均应变不可能维持不超过模量比0.65对应的应变，而取0.51倍的初始模量进行计算。换填材料采用路堤常用的填筑材料，即细粒土、粗粒土和碎石土。对于各种列车荷载状况可以计算出底层填料所需的最小等效厚度。

通过计算，得出路堑地基上覆等效厚度与动轴重的关系如说明图6.5.2-4、说明表6.5.2-6所示。由说明图6.5.2-4可看出，不同动轴重对应的路堑基床底层上覆等效厚度也不同。

说明图6.5.2-4路堑地基上覆等效厚度设计

说明表6.5.2-6 不同动轴重时基床下层上覆等效厚度（m）

设计时，首先确定地基不发生累积变形的上覆等效层厚度H，为道床等效厚度he1

和换填厚度he2之和。其次，换填厚度为一层或二层，一层时设计同路堤基床设计，即总等效厚度H去掉道床等效厚度he1，然后换算成需要换填的实际厚度；如果采用双层，

根据不同的基床底层换填K30确定不发生累积变形的上覆等效层厚度H’，为道床等效厚度he1和基床表层等效厚度he21之和。因此，基床底层换填的等效厚度为he2 =H-H’。最后，根据各层结构模量值将等效厚度换算成实际厚度值。

6.5.4～6.5.5 对于半填半挖路基，当轨道下道床应力扩散范围内横跨挖方与填方两部分时，为了使轨道支承条件均匀，宜将挖方部分换填与路堤相同的填料；当挖方部分为硬质岩地段，填方部分全部采用级配碎石填筑。

6.5.8 硬质岩石以外的路堑采用路堤式路堑断面结构，具有以下功能优势:

（1）标准路堤式路堑断面结构（如说明图6.5.8-1所示）可以使基床表层级配碎石中的水能顺利流入路堑侧沟，减小水对基床表层的影响。

（2）将侧沟高程进一步降低后的路堤式路堑断面结构（如说明图6.5.8-2所示），不仅能解决路堑侧沟的反坡排水问题，还是一种降低地下水位的简单有效的措施。

说明图6.5.7-1 路堤式路堑横断面

6.6 过 渡 段

6.6.1 与桥梁连接处的路堤一直是铁路路基的一个薄弱环节，一方面由于路堤与桥梁刚度差别较大而引起轨道刚度的突变，同时路堤与桥台的沉降不一致，而导致轨面不平顺，因而引起列车与线路结构的相互作用增加，影响线路结构的稳定，影响列车高速、安全、舒适运行。

根据国外高速铁路、公路的经验，在路堤与桥梁间设置一定长度的过渡段，以控制轨道刚度的逐渐变化，并最大限度地减少路堤与桥梁的沉降不均匀而引起的轨面变

形，以保证列车高速、安全、舒适运行。

过渡段长度设计时，主要考虑以下因素： 1．竖向刚度因素

路桥过渡段轨道竖向刚度的变化对高速行车的平稳性有一定影响。根据车辆与线路相互作用的动力学分析结果，随着过渡段长度的增加，车体垂向振动加速度、轮轨垂向力等指标均逐步减小。理论计算结果表明，列车以350km/h高速通过时，过渡段长度大于15～20m后，有关各项动力学指标的变化就非常微小了，再继续增加过渡段的长度，几乎无任何作用。理论计算结果还表明，即使过渡段的长度短至10m、甚至5m，虽然车体垂向振动加速度、轮轨垂向力等指标有一定程度的增加，但其数值仍处于比较低的水平，远低于相应的控制值。这说明，过渡段刚度的变化，对过渡段长度设置影响不显著，不成为控制因素。

2．沉降变形因素

由路桥过渡段工后沉降差引起的轨面弯折变形对高速行车的影响十分显著。根据车辆与线路相互作用的动力学分析结果可知，若路桥间的工后沉降差控制值为h，则路桥过渡段的设置长度应为Lh（高速铁路折角限值应不大于1‰），才能保证过渡段轨面纵坡的变化值满足要求。如果考虑线路的正常维修作业（起拨道捣固）周期，由路桥间的工后沉降差引起的轨面弯折变形并没有这么大，相应的过渡段设置长度可根据实际情况适当缩短。在实际应用时，由于路桥间的工后沉降差多与台后路堤的高度H关系密切，高速铁路过渡段的设计长度可取路堤高度的2～5倍并不小于20m。

过渡段处理措施：日本和德国通常采用级配碎石或级配砂砾石掺入3％左右的水泥填筑的处理方法；对于过渡段沿线路纵向的几何布置型式，日本和法国多采用上窄下宽的正梯形，而德国RIL836规范则采用在级配碎石正梯形过渡段后采用倒梯形粗粒填筑过渡的形式。

京沪高速铁路初步设计国际咨询时，法国提供高速铁路的路桥过渡段形式为靠近桥台20m范围内的基床表层级配碎石中掺入3%～5％的水泥，而且在过渡段的梯形中靠桥台一侧设置一个小梯形，小梯形的级配碎石中掺入3%～5％的水泥，使过渡段的刚度曲线比较平缓。武广、郑西客运专线工程咨询时，国外专家提出采用倒梯形的过渡段型式比较有利刚度过渡，且建议倒梯形的纵向坡度可以采用1：2～1：5。秦沈、郑西客

运专线和京沪高速铁路均采用了级配碎石掺水泥的倒梯形过渡段。武广客运专线采用的过渡段型式见说明图6.6.1。

说明图 6.6.1 台尾路堤过渡段设置示意图

过渡段长度计算公式如下：

L=4（H-h）+2a 且≥20 (说明6.6.1)

式中 L—— 过渡段长度（m）；

H—— 台后路堤高度（m）； h—— 基床表层厚度（m）； a—— 常数（3～5m）。

过渡段路基基床表层应满足本规范第6.3.2条的要求，并掺入3~5%水泥。基床表层以下正梯形部分分层填筑掺入3%~5%水泥的级配碎石，倒梯形部分分层填筑A、B组填料。过渡段级配碎石的级配范围应符合表6.6.1的规定，压实标准应满足地基系数K30≥150MPa/m、动态变形模量Evd≥50MPa，K≥0.95。过渡段A、B组填料填筑压实标准应符合表6.3.3的要求。

从刚性过渡来看，两种形式均能满足过渡要求，均可采用。本规范推荐了实施更为方便且相对经济的倒梯形过渡方案。

过渡段桥台基坑一般较为狭窄，大型压路机械无法进入，采用混凝土、碎石或灰土回填，有利于回填质量控制。混凝土回填时应保证强度等级；碎石或灰土回填时应采用小型机具压实，压实控制指标我国客运专线原来采用K30≥60MPa/m，受场地所限，检测较为困难，本次规范编制采用了操作方便快捷的Evd检测，在指标的控制上遵循有利于质量控制且不低于原标准的原则，因此在基床底层相关技术要求的基础上适当降低，确定为30MPa。

6.6.2～6.6.5 路基与横向结构物连接处及路堤与路堑连接处设置过渡段，都是为了使支承轨道的基础刚度不要发生突变，使轨道纵向基础刚度更趋均匀。因此规定，所有横向

结构物和路基之间、路堤与路堑连接处均应设置过渡段，以保证纵向刚度的均匀变化。横向结构物与线路斜交的过渡段的尾部、路堤与路堑连接处的过渡段两端一般应与线路垂直。

对于涵顶填土厚度较小，级配碎石下夹有薄层填土易产生病害，在涵洞顶和两侧均采用级配碎石填筑，同时参考路桥过渡段，在横向结构物顶面以上路堤及其两端20m范围内的基床表层级配碎石中掺入5％的水泥。

秦沈客运专线运营后出现的涵顶冻害问题提醒我们，寒冷地区路基与横向结构物过渡段设置必须考虑横向结构物多向冻结的特性，在可能引起冻结的范围均应填筑非冻胀填料。

6.6.6 考虑到从隧道到软岩或土质路堑连接段基床的刚度变化太大，必须考虑设置刚性过渡段。遂渝线和郑西及武广客运专线铁路提出在基床表层设置长度20m的由隧道仰拱起2.0m渐变到0.7m厚度的混凝土过渡段。京沪高速铁路工程设计国际咨询时，德国提供长度6.5m的刚性过渡段型式。由于我国各条客运专线铁路隧道和路堑地层变化大，隧道设计情况复杂，故本规范仅提出设置隧道与路堑过渡段及设置形式，没有给出具体规定，需要进一步结合试验研究和工程实践补充完善规定。

6.6.8 桥涵结构物与路基的结合部，由于路基与桥涵结构物的刚度不同，以及路基与桥涵结构物的沉降不一致，会造成高速行车的跳车现象。

对于桥梁，两桥桥台之间的净距离过近时，会造成短时间内两次跳车，对旅客乘车的舒适性产生影响。另外，由于两桥后均要设置过渡段，距离过近，剩余的普通路基已不多，故与两桥连起来相比，经济上已没有多大差别。此外，由于高速铁路路基的填筑要求很高，一般应采用大型机械压实，路基太短会造成施工困难。

根据以上分析，并参考高速铁路的建设经验，综合各种因素提出两刚性结构物(桥梁、涵洞及隧道等)之间短路基的长度控制值。但对于一些特殊情况，如两沟设桥后当中的山包设置路基长度不满足最小长度要求，而设桥又明显不合理时，路基应进行特殊处理。

“遂渝线两桥（隧）之间短路基设计参数试验研究”中指出设计时速250~300km，两桥（隧）之间短路基长度小于60m，应按全长等刚度刚性路基设计；两桥（隧）之间短路基长度大于60m，但小于150m，应按渐变刚度刚性路基设计。全长等刚度刚性路

基，路基基床表面以下一定厚度（1.5~2m），应采用弹性模量较高的材料，如C25混凝土或8%水泥稳定级配碎石；渐变刚度刚性路基，路基基床表面以下一定厚度，两端厚（2m）中间薄（0.7m），采用弹性模量较高的材料，如C25混凝土或8%水泥稳定级配碎石。

6.7 路 基 排 水

6.7.2 目前在建的铁路客运专线，尤其是无砟轨道，路基面设置了防排水层，其目的是防止路基面水流下渗至路基本体内。

无砟轨道线间排水尽可能采用横向直排方式。集水井排水方式是横向直排方式无法满足要求时才考虑采用，使用时特别注意其排水通道通畅并采取可靠的防渗措施。 6.7.3 浆砌片石排水沟工程质量不易保证，易开裂漏水，造成基床和边坡病害。采用预制混凝土构件砌筑或混凝土现场浇注侧沟有利于质量控制。

6.7.4 仰斜式钻孔一般用于含水层较明显的地层中。由于渗水隧洞的工程较大，施工困难，在国外多采用仰斜式钻孔代替渗水隧洞。在我国也有了一些实践经验，取得了良好效果，故提出来推广使用。

渗水暗沟和渗水隧洞的纵坡，应根据地下水埋藏深度及纵坡、地层情况、出水口位置的高程等综合考虑决定。为了迅速排出地下水和防止淤积，渗水暗沟底部纵坡不宜太小，但考虑到地下水经地层土的自然过滤作用，使得地下水的含泥量一般小于地面水的含泥量。若渗水暗沟的反滤层能保证起到应有的作用，不携带沟壁的土粒进入排水孔，则淤积的程度是不会严重的。可见，对渗水暗沟的防淤措施，不仅是纵坡问题，尚应从加强反滤层这一重要环节相配合，方能取得实效。所以规定渗水暗沟纵坡不宜小于5‰，在困难条件下可减少至2‰。当采用2‰时，必须加强其他防淤措施，主要指加强反滤层，加大渗水暗沟的排水孔尺寸，缩短检查井的间距等。

6.7.5 “严寒地区出水口应采取防冻措施”，指的是综合选用下列措施：出水口尽可能朝阳、背风布置、用保温材料做成保温的圆包头出口，加陡出水口段纵坡、设防寒水沟、出水口位置应选在陡坎峭壁处等。

6.7.6 在地面横坡不明显的平坦地带，当路堤高度小于3.0m时，由于地面积水和局部地表径流，可能使路基基床受水浸泡或受毛细管水的作用而影响路基稳定性，宜在路堤

两侧均设置排水沟；如路堤高度虽然小于3.0m，但经调查确认下侧不会有积水和形成地表径流可能时，可只在上方单侧设置排水沟。同样，为了防止地面水流入路堑，地面横坡不明显地段，在堑顶外两侧设置天沟；当地面横坡明显时，仅在上方设置。

对于年降水量大于400mm地区的路堑坡面，当边坡高度较高（大于15m时），一般设置边坡平台，为截流上方坡面的水流，应于边坡平台设置截水沟。

为了使水沟排水通畅，避免淤塞，水沟纵坡不宜小于2‰。

6.8 路基边坡防护

6.8.1 植物防护是一种既经济又有利于生态环境的防止坡面侵蚀和表层坍滑的边坡防护措施，在宜于植物生长的边坡上应尽可能采用植物防护，但由于需要一定的生长期，在播撒草籽或移植幼苗初期，易受雨水冲刷或大风吹蚀而损毁，因此在种植初期采取既能避免草、苗受损，又能有效防止坡面冲刷或吹蚀的固土措施很有必要。实践证明，包括方格、人字形和拱形等多种型式的骨架护坡和预制六棱砖是经济实用的固土措施，在铁路、公路边坡防护中得到广泛应用。随着土工合成材料的发展，立体网泡状结构型式的固土植草土工网垫和菱形立体植被网与喷播植草结合已广泛用于边坡防护。实践证明，这也是一种有效的植草防护措施。

当路堤边坡高度较高时，为了严格控制分层填筑，提高边坡部分的压实密度，同时提高边坡抗雨水冲刷能力，避免产生边坡浅层坍滑，故在边坡不小于3m范围内铺设土工合成材料。并根据填料情况、线路所经地区的地质条件、气候特征等选择合适的植物种类采取绿色植物防护措施。

对受水流冲刷的路基边坡防护类型的选择可参照现行《铁路路基设计规范》。 6.8.2 在武广、郑西及哈大等客运专线建设中，在路堑边坡采用了骨架护坡、锚杆框架梁护坡等与喷播植草或喷混植生绿色防护相结合的防护型式。

6.8.3 对于岩层破碎、节理发育的硬质岩路堑高边坡，为防止坡面掉块，可在锚杆框架梁内打锚杆挂钢绳网防护。

6.8.4 路基边坡采用带截水槽的骨架护坡，结合在骨架内种植草灌木等植物防护，并适当加深骨架埋置深度加大骨架宽度，防护效果好，可以加快路基面和边坡排水速度，大量减少雨水对路肩和边坡的冲刷破坏。

6.8.5 根据地下水发育情况，利用截水骨架护坡的主骨架，间隔或者全部设置边坡支撑渗沟，是排泄路堑边坡地下水的有力措施，地下水较发育或埋藏较深时，需要采用深层排水孔加强地下水排泄。

6.9 路 基 支 挡

6.9.1 一般路基可采取放坡开挖（填筑），在保证路基边坡稳定，降低边坡高度，保护重要建筑物等必须收坡时才设置挡土墙。

6.9.2 《高速铁路动力荷载及临时荷载对路肩墙、路堤墙的影响研究》研究报告提出，挡墙墙背土压力可采用静力简化计算，动力荷载对墙背土压力的主要影响因素主要包括列车轴重、荷载作用距离和挡墙墙高等。动荷载土压力沿深度衰减较快，对路肩挡墙的影响范围约为路肩以下2.5m；随着荷载作用距离的增加，动荷载土压力逐渐减小，二者基本呈线性关系；速度对墙背土压力影响并不显著，而轴重则是主要影响因素之一。根据本规范对应的设计速度250～350km/h，荷载分布宽度3.4m，则荷载作用距离最小为

2.5m，实际受动荷载影响并不大。因此，结合低矮挡墙荷载布置型式、路基面电缆槽布设和基床表层排水条件，将挡墙适当外移，可以有效减小动荷载对挡墙的影响。

6.9.3 为与路基面上所有荷载的形式保持一致，将运梁车荷载由换算土柱高度改为了荷载大小，并对计算公式与算例进行了优化、完善。

运梁车荷载宜按说明式6.9.3换算为两个均布荷载，荷载分布图见说明图6.9.3。

q0.5(WG)

nBL （说明6.9.3）

式中 w——运梁车自重（kN）；

G——箱梁重（kN）；

n——轴线数；

B——荷载分布宽度（m），为每悬挂两相邻轮胎间距与轮胎着地宽度之和； L——相邻轴线间距（m）。

说明图6.9.3 运梁车荷载分布图（单位：m）

某运梁车的参数为：W=2530kN

n=16

S=5.0

B=1.2+0.675=1.875m

L=2.1m

采用该运梁车运送G=9000kN箱梁时，其均布荷载的计算值为q=92kN/m2。轮胎触地压力为σ=533kPa，建议轮胎触地压力一般以600 kPa为标准。

6.9.4 在城市及风景区周边，为节约用地，与周围景观协调应优先采用轻型支挡结构。加筋土挡墙的加筋材料能有效降低土压力，因此条件具备时，也可采用加筋土挡墙。

6.9.5 由于重力式支挡结构的基础底面宽、体积大，难以采用逆作法、开挖后临时边坡稳定性低，且受施工条件、材料等质量控制环节较多，应控制使用高度，无法避免时应适当提高安全系数。

6.10 路基变形观测及评估

6.10.1工后沉降的控制是路基工程的关键，在铺设轨道之前，为保证路基的工后沉降和变形符合设计要求，应对路基变形作系统的评估。

路基工后沉降的计算精度具有一定的局限性，通过观测可以较好地预测今后的沉降，但建立预测需要一定的观测时间，根据经验，一般不少于6个月。当观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应继续观测或者采取必要的加速或控制沉

降的措施，如超载预压等。

在日本，良好地基的有砟轨道路堤填筑后一般放置1个月以上，地基不良地段路堤放置6个月以上；黏土地基上的板式轨道路堤放置6个月以上，其他地基放置3个月以上；同时，进行必要的沉降观测，并测算沉降稳定时间。法国和德国强调要进行详细地质勘察，一般安排路堤施工工期比较长，以保证沉降变形稳定所需时间。

高速铁路路堤填筑完成至轨道施工前需有一定的放置期，设置放置期可以使通车前的路基沉降完成的更多一些，保证路基的工后沉降量得到有效控制。我国已建成的高速铁路在路堤填筑完成后的放置期内一般采用了堆载预压措施，也有在放置期仅利用路基本体（基床及基床以下路堤）进行静置预压，没有进行堆载预压。

对于强降雨和多雨地区，通过雨季放置可以消除填土和地基土因含水量和水位变化引起的附加沉降，有利于工后沉降控制。

6.10.2 对轨道产生较大影响的是路基的工后沉降，包括地基的沉降和路堤的沉降变形，综合反应在路基面上，因此，路基面沉降的观测非常重要。但单纯观测路基面的变形不利于对沉降原因和机理的分析，同时由于缺少施工中的沉降发展所携带的信息，不容易推测荷载变化对沉降的影响，也不利于对沉降进行准确预测。因此，地基沉降的观测是非常必要的。

6.10.7 地基在荷载作用下，沉降将随时间发展，其发展规律可以通过土体固结原理进行数值分析来估算。但是由于固结理论的假定条件和确定计算指标的试验技术上的问题，使得地基沉降的实测数据在某种意义上较理论计算更为重要。通过大量沉降观测资料的积累，可以找出地基沉降过程具有一定实际应用价值的变形规律，还可以根据路基施工时的实测沉降资料和已取得的经验进行估算，这是工程中最为常用的方法。根据工程实践经验，沉降预测一般要经过3～6个月恒载（或预压）的观测才能建立。曲线回归法是变形预测最常用的方法，根据国外高速铁路路基上无砟轨道的建设经验，当曲线回归的相关系数不低于0.92时，所确定的沉降变形趋势是可靠的；当间隔一定时间的两次预测的偏差小于8mm时，说明预测是稳定的，但要达到准确的预测还要求最终建立沉降预测的时间应满足下列条件：

S(t)/S(t=∞)≥75%

式中 S(t)——预测时的沉降观测值；

S(t=∞)——预测的最终沉降值。

6.10.8 根据路基沉降预测结果可以确定工程完工时的工后沉降，工后沉降的评估应结合路基各观测断面以及相邻桥（涵）隧的沉降预测情况，从线路整体上进行评价。只有当预测的路基工后沉降值满足轨道铺设要求后，方可铺设无砟轨道。

6.11 接 口 设 计

6.11.1 路基面上电缆槽、电缆井、过轨管线、综合地线、接触网支柱基础、声屏障基础、无砟轨道Ⅱ型板限位结构等工程的施工一般滞后于路基工程，需要在路基工程施工时预留条件，系统规划，统筹实施，避免造成二次开挖，造成路基及排水系统的损害。

6.11.2 在现行《铁路路基电缆槽》通用参考图中，通信、信号及电力电缆槽三槽合一，均设置于路肩上。

6.11.4 贯通地线的埋设位置应具有良好的接地性能，为方便接入及兼顾美观宜预留管路。

高速铁路设计规范修编 （路基）条文说明

6.1 一 般 规 定

6.1.1 路基工程是铁路轨下基础工程的重要组成部分，是保证列车高速、安全、舒适运行系统中的关键工程。路基主体工程一旦破坏，维修难度高，对于运营的影响大，因此，必须按结构物设计。

详细的工程勘察是高速铁路路基设计的基础，必须高度重视。工程实践表明，路基工程必须通过地质调绘和足够的勘探、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，在取得可靠地质资料的基础上开展设计，才能保证路基满足高速列车运行的安全、平稳和舒适。国内大量的铁路路基病害的产生也多为勘察不足，没有查明不良地质情况，设计和施工中路基填料来源和性质差别大，再加上路基施工管理、质量控制不严等造成的。高速铁路路基主要的工程风险为地基的复杂性和填料性质的变异性，因此必须加强地质勘察工作，查明地质条件和填料工程性质，提供满足评价地基和路基结构物变形的地质资料。

6.1.2 路基工程地基处理、基础结构及直接影响路基稳定与安全的支挡等工程必须具有足够的强度、稳定性和耐久性，其设计使用年限为100年。填筑路基通过加强排水和防护、严格控制填料材质及压实质量，其强度及变形性能一般不随时间而衰减，甚至会出现增强和提高的情况。

路基排水设施及边坡防护结构设计使用年限依据《铁路混凝土结构耐久性设计规范》TB10005-2010确定。

6.1.4 高速铁路对路基填料的材质、级配、水稳性和密实度有着较高的要求。根据秦沈、武广、哈大客运专线、以及京沪高速铁路等施工经验，我国铁路对填料的划分较粗，尤其是粗颗粒填料在实际施工填筑中存在填料组别合格，但由于级配不良，直接碾压不能达到所规定的压实控制指标等问题。在勘测设计阶段，往往对于填料材质较为重视，对于粒径级配则重视不够，因此应结合土源具体情况进行可压实性能分析及试验，提出具体可行的填料制备工艺。

填筑压实采用连续压实控制技术，可以对路基压实质量进行连续的实时监控，有效保证路基压实质量，但要求路基连续填筑长度一般需大于一个填筑试验段长度。具体技术要求参见《铁路路基填筑工程连续压实控制技术规程》（TB10108-2011）。 6.1.5 填料最大粒径的限制对于保证路基工程质量非常重要，符合将路基作为结构设计的理念。由于K30检测方法要求最大粒径不大于荷载板的1/4即75mm，在武广、哈大等客运专线铁路建设过程中为加强路堤填筑质量控制，均提出了从严控制填料最大粒径的建议。本次规范编制按照有利于填筑质量控制的原则，提出基床底层应控制在60mm以内，基床以下应控制在75mm以内。

6.1.7 路基填料正式填筑之前，通过现场填筑试验可以确定与现场施工机具所对应的摊铺厚度、压实遍数等施工工艺，以保证路基填料的压实度和强度等满足设计要求。 6.1.9 常用的地基处理方法及适用条件见说明表6.1.9。

说明表6.1.9 常用地基处理方法适用条件

注：表内符号含义：☆：优先选用 ○：适用 △：有条件适用 ×：不适用

键。路基与桥台及路基与横向结构物连接处、地层变化较大处和不同地基处理措施连接处，比较容易产生不均匀沉降变形，在地基处理和路堤设计中应采取逐渐过渡的方法，减少不均匀沉降，以满足轨道平顺性要求。

6.1.10 由于高速铁路沉降变形控制要求很高，而影响沉降计算结果的因素较多，沉降计算分析的误差较大，为保证工程措施满足沉降控制要求，通常的做法是加强施工期的沉降观测与评估分析，据以确定轨道铺设时机。

6.1.14 在寒冷地区（最冷月的平均温度在-8~ -3℃的地区）、严寒地区（最冷月的平均温度在-8℃以下的地区）均存在季节冻土，现行《铁路特殊路基设计规范》根据土的类别、天然含水率、地下水位、平均冻胀率按说明表6.1.14-1对季节性冻土的冻胀分级进行了划分。

为保证高速铁路轨道的平顺性需严格控制路基变形，不均匀沉降变形控制更为关

2 ωP塑限含水率；

3 盐渍化冻土不在表列；

4 塑性指数大于22时，冻胀性降低一级；

5 碎石类土当充填物大于全部质量的40％时，其冻胀性按填充物土的类别判定。

从以上规定看出，粉黏粒质量不大于15％的粗颗粒土虽然属于Ⅰ级不冻胀土，但不是绝对没有冻胀性，只是平均冻胀率不超过1%，这种较小的冻胀量对一般工程的影响不大，但高速铁路运营中一旦产生冻胀，会引起轨道不平顺，对高速列车的行车安全不利，其养护维修非常困难，如果冻胀量超过无砟轨道扣件的调低量4mm，就无法通过调低扣件使钢轨复位。

目前，在高速铁路建设中能较全面反映季节冻土路基的运营线路是哈大铁路客运专线，该线位于我国东北严寒地区，沿线季节冻土路基具有以下现象：

（1）持续降水会沿无砟轨道结构两侧及底座伸缩缝处，以及路肩处的电缆槽下渗使路基填料的含水率增大，最终会诱导冻胀的发生。

（2）地下水位较高地段路堑的冻胀较明显。

（3）粗颗粒填料的细粒含量越高、含水量越大，其冻胀性就越大。

针对以上现象，哈大客专主要采用了防水、排水、降水等措施对路基冻胀进行了处理：

（1）路堑地段采用渗沟降低地下水位，减少冻结深度范围内的含水率。渗沟的埋深按不小于最大冻结深度的1.3倍加0.5m确定。

（2）封堵各种结构缝及裂缝以防水沿路基面下渗。

（3）路堤基床滞水的地段，设置了仰斜排水孔进行排水、疏干。

6.1.15 长期以来，路基面上的轨道与列车荷载按力的大小相等原理换算成了土柱高度，并一直沿用至今，但已不适应计算机辅助设计的需要。本次修编将路基面上的轨道与列车荷载的分布宽度、各自的荷载大小、总荷载大小一一列出，以满足计算轨道、列车荷载各自对应沉降的需要，与换算土柱高度相比更直观，也便于对外交流。

1．轨道结构自重荷载q1

G

（说明6.1.15-1） l0

式中 G——纵向每延米轨道结构自重，kN/m；

l0——荷载分布宽度，m。

2．列车荷载q2

F

（说明6.1.15-2） l0s

式中 F——列车荷载图式中的集中荷载值：ZK标准活载F =200kN；

l0——荷载分布宽度，m；

s——集中荷载间距：zk标准荷载为1.6m。

3．路基面上每股道总均布荷载为qq1q2 （说明6.1.15-3） 无砟轨道自重荷载参见说明表6.1.15-1。

说明表6.1.15-1无砟轨道自重荷载（kN/m）

无砟轨道荷载分布宽度为支承层底部宽度：CRTSⅠ型板式无砟轨道、CRTSⅡ型板式无砟轨道、CRTSⅢ型板式无砟轨道及CRTSⅠ型双块式无砟轨道分别为3.0m、3.25m、3.1m和3.4m。

有砟轨道道床厚度35cm，分布宽度l0=3.369≈3.4m。道砟重度20kN／m3，钢轨重量0.6kN／m，轨枕长2.6m；轨枕及扣件重量3.64kN／根，计算得出的路基面总荷载为G=58.67kN/m。

所有计算结果汇总在说明表6.1.15-2中。

表6.1.15-2 轨道和列车均布荷载

2．双线铁路线间荷载的分布宽度b0为线间距与表中分布宽度b的差值。

6.1.17 正线接入既有线地段，轨道结构为有砟轨道时，因受城市建筑物影响，线路曲线半径小等条件限制，路基设计标准经技术经济比选后可维持既有铁路路基标准。

6.2路基面形状及宽度

6.2.2、6.2.3 路基横断面宽度要考虑路基稳定、养护维修、安全、线间距、轨道结构型式、曲线超高设置、通信信号和电力电缆槽布置、接触网立柱基础位置、声屏障基础等因素的影响。

（1）路基稳定的需要：特别是浸水后路堤边坡的稳定性。经验表明，在降雨量大的地区，加宽路基宽度对于保证线路畅通有重要作用。一般路堤浸水后边坡部分土质软化，在自重与列车产生的震动加速度的共同作用下，容易发生边坡浅层坍滑，路肩较宽时，即使边坡发生坍滑，也不影响路堤的承载部分，从而可使因边坡坍滑而影响列车正常运行的事故大幅度减少。

（2）满足养护维修的需要：在线路维修时，搁置或通行小型养路机械及维修作业，都需要有一定的宽度。

（3）确保人员安全避让距离的需要：尽管高速铁路是全封闭的，运行期间人员不能进入线路范围，但世界各国依然考虑人行的安全问题，德国在线路设计规范中把离线路中心3.5m以外作为安全区。此外，为路堤沉降（特别是高路堤和软弱地基地段）及道床边坡坍落适当留有余地，保持一定的路肩宽度是必要的。

根据国外一些高速铁路路肩宽度设置来看，日本早期修建东海道新干线时，路肩

宽度一侧为0.5m，另一侧为1.0m，但是1978年修订路基规范时，则提高到两侧路堤均为1.2m，路堑为1.0m；法国修建巴黎—里昂TGV时，路肩宽为1.5～2.0m，大西洋TGV时就改为2.25m；德国两侧均为1.3m。

（4）路基面设备敷设的需要：接触网支柱、电缆槽、通信、信号设备等一般设置于路肩上，路基面宽度需满足敷设要求。

6.2.4 有砟轨道路基曲线地段路基面加宽根据轨道超高设置确定。

6.2.5 条文中给出的横断面示意图为一般横断面型式。具体工程设计时，应根据工程、水文地质条件、轨道类型选用。目前，国内多条无砟轨道客运专线采用了“路堤式”路堑横断面形式（说明图6.2.5），该形式的采用，对于保证基床条件较为有利，尤其适用于基床排水困难地段，但其应用并不限于无砟轨道路基。

说明图6.2.5 “路堤式”路堑横断面示意图

6.3 基 床

6.3.1、6.3.2 路基基床是路基上部受列车动力作用和水文气候变化影响较大的部位，其状态直接影响列车运行的平稳和速度的提高。

（1）基床厚度

路基基床厚度的确定主要依据动应力与自重应力的关系。

国家“八五”科技攻关项目“高速铁路线桥隧设计参数选择的研究”——“高速铁路路基设计技术条件研究”指出：路基面动应力幅值是与列车速度、轴重、机车车辆动态特性、轨道结构、轨道不平顺、距轨底深度及路基状态有关的一个随机函数，并提出了路基设计动应力幅值计算公式：

dl0.26P(1v) （说明6.3.1-1）

式中 ——时速300～350km，=0.003； 时速200～250 km，＝0.004；

P——机车车辆的静轴重（按ZK活载）；

(1v)——冲击系数；客运专线铁路最大的冲击系数为1.9。

时速300km，及以上时：

200×(1+0.003×300)＝98.8kPa≈100kPa dl=0.26×

经过对日本资料及我国铁科院环行线和广深线实测数据图形分析，车辆最下方路基面动应力最大值σmax及最大值沿线路纵向扩散距离L存在如下关系式：

Lmax

82.96.17

max

101 （说明6.3.1-2）

式中 σmax以 kPa计；L以 m计，车轮最大动应力与纵向扩散距离的关系见说明图6.3.1。

说明图6.3.1-1 车轮最大动应力与纵向扩散距离的关系

列车动应力由轨道、道床传至路基本体，沿深度逐渐衰减。在路基某一深度处，列车荷载引起的动应力只占路基自重荷载的一小部分，在此深度以下，动荷载对路基的影响很小，高速铁路路基基床厚度按列车荷载产生的动应力与路基自重应力之比为0.2的原则确定。

动应力沿路基深度的分布，采用布氏(Boussinesq)理论计算。在长方形均布荷载作用下，荷载中心下深度为z处的垂直应力可用下式计算：

2P0mn1m22n2m

arctan

m2n21n2m2n2nm2n2



（说明6.3.1-3） 

式中 m=a/b，n=z/b

P0——荷载强度；

a，b——长方形荷载的边长之半； z——深度（m）。

计算结果表明：当动应力与自重应力之比为0.2时，深度约为3.0m。因此，将基床厚度定为3.0m。

（2）基床表层厚度

“高速铁路路基设计技术条件研究”提出基床表层厚度由以下两个方面原则确定： 变形控制――在列车荷载作用下，以路基顶面变形量不大于3.5mm为控制条件； 强度控制――以作用在基床底层顶面的动应力不大于填土允许应力为控制条件。 1）对于由基床表层和基床底层所组成的双层弹性地基，其上作用长方形的均布荷载时，中心点的沉降可用下式计算：

22

mn1qm2bP0(1)

W0ln E222mnqm1

2

mln

mnqmnq

2

2

1

2

21

112

n1q11

m

arct22n1q1mn1q

(11)q 

2m2112

lnm1mmln （说明6.3.1-4） qm



式中 n1=h/b q=E1/E2

h——基床表层厚度； E1——基床表层弹性模量； E2——基床底层弹性模量； m——荷载长宽比；

μ——泊松比。

按W0

当基床表层变形模量E1=210 MPa，基床底层变形模量E2=34 MPa时，基床表层厚度70cm，能够满足W0＜3.5mm的控制条件。

2）按填土允许应力控制条件时，根据“高速铁路路基设计技术条件研究”报告，当压实度K=1.0时，基床表层厚度约需0.6m左右；若压实度K=0.95，则基床表层厚约需0.8m左右。

综合变形控制与强度控制两方面的计算结果，取基床表层厚为0.7m。

（3）基床表层级配碎石

基床表层的材料应具有较高的强度和弹性模量以及耐磨、水稳性等特性。

级配碎石是中国、德国、法国、西班牙、日本高速铁路基床表层普遍使用的材料。该材料是用粒径大小不同的粗细碎石集料和砂各占一定比例的混合料，其颗粒组成符合密实级配要求，经压实形成密实结构。只要保证组成材料质量，使混合料具有良好的级配，在施工过程中，将混合料掺拌均匀，在最佳含水量下压实，达到要求的密实度，就能形成较高的力学强度和水稳性。但对级配碎石必须严格控制其细集料的液限和塑性指数，亦即严格控制颗粒粒径0.5mm以下的含量，细粒土含量过高，将使塑性指数增大，降低集料的强度和刚度，同时其水稳性也差。

高速铁路基床表层级配碎石的主要功能有：

1）传递、扩散轨道荷载，减振、隔振和降低噪声；

2）隔温和防止基床及路基冻害；

3）防止碎石道床面砟颗粒和路基土的相互渗混；

4）防止暴雨时地表水对路基面的冲刷和地下水的上渗。

因此，级配碎石材料必须有严格的材质性能要求和适当的粒径级配。

为了降低铁路建设成本、便于施工，基床表层选料原则上应就近取材，其料源可选用开山块石。

开山块石其原料较单一，材质较均匀，只要加工工艺上采取有效措施剔除黏土及其它杂物，可以保证成品的清洁度，而且成品粗颗粒表面为破碎面，铺设碾压之后稳定性较好，不易被雨水冲刷流失等特点，是级配碎石的首选原料。

本规范级配碎石粒径级配基本沿用了《铁路碎石道床底砟》标准，为协调基床表层与上部道砟粒径级配的匹配关系，将原《铁路碎石道床底砟》标准4.2条表1中的16mm、25mm颗粒粒径分别改为22.4mm和31.5mm。

级配碎石层与上部道床之间应遵守防止渗混、穿透准则，保证相邻层粒径之间的良好的匹配，以及便于碾压密实等性能。

1）层间反滤准则

其具体检验公式如下：

D15d854 （说明6.3.1-5）

特级道砟的级配曲线中D15对应的上限为34.8mm，而图6.3.2中级配碎石的d85对应的下限为17mm，代入式（说明6.3.1-5）得2.05，故满足防止渗混、穿透准则。

2）层间匹配

为了保证散粒体相邻层粒径之间的相互匹配，不致相隔太远，造成层与层之间的级配间隙，国际上一般规定如下检验公式：

D505025 （说明6.3.1-6）

特级道砟的级配曲线D50对应的上限为44.5mm，而图6.3.2中级配碎石的d50对应的下限为2.0mm，代入式（说明6.3.1-6）得21.7，小于规定值25，说明特级道砟和级配碎石之间的具有良好的匹配。

3）碾压、密实性

为了便于碾压密实基床表层级配碎石，级配碎石材料应具有一定的不均匀性，我国没有该方面的研究资料，故参照德国高速铁路路基保护层标准，规定了高速铁路的不均匀系数Cu=D60不得小于15。 D10

4）渗透性及抗冻性

我国高速铁路的基床表层级配碎石的技术要求是从《铁路碎石道床底砟》发展而来。在既有标准《铁路碎石道床底砟》有关规定的基础上，2005年编写完成了《客运专线基床表层级配碎石暂行技术条件》，2009年发布实施的《高速铁路设计规范（试行版）》

增加了寒冷地区级配碎石中粒径小于0.1mm的含量不大于5%的规定。本次修订增加了无砟轨道及严寒、寒冷地区有砟轨道级配碎石填筑压实后的渗透系数应大于5×10-5m/s的规定。

德国对基床表层级配碎石的抗冻性要求为：

1 KG1颗粒混合料（渗透系数K≤1×10-6m/s）

根据Casagrande防冻准则，若U≥15，则粒径d≤0.02mm的颗粒含量不超过3%（质量百分率）时满足抗冻性要求。

2 KG2颗粒混合料（渗透系数K≥5×10-5m/s）

如果粒径d≤0.063mm的颗粒含量不超过5%（质量百分率），则KG2颗粒混合料满足抗冻性要求。

本次修订后在抗冻性方面的主要规定与德国规定很接近，具体如下：

1 第6.3.2条第2款中的“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%”与德国对KG1颗粒混合料的抗冻要求完全一致；

2 表6.3.2-2基床表层级配碎石粒径级配要求寒冷、严寒地区0.1mm以下颗粒质量百分率不大于5%，比德国对KG2颗粒混合料的抗冻要求（粒径d≤0.063mm的颗粒含量不超过5%）要稍严一些。

（4）防排水层

日本在高速铁路路基表面设置沥青混凝土层以加强基床排水和防冻，德国由于强调防冻层的渗透性能，一般不设置防排水层。

2007年7月13日在北京召开了 “京津城际铁路路基基床表层防排水结构方案”专家审查会，会议认为防排水层设置于基床底层顶面更为有利，因此在京津城际铁路路基基床底层表面铺设1cm厚的单层沥青表面处治封层；正线无砟轨道混凝土支承层至电缆沟之间范围基床表层顶面铺设1cm厚稀浆封层+1cm厚单层沥青表面处治；车站到发线有砟轨道基床表层顶面铺设4cm密级配细粒式沥青混凝土（AC-13F）。

（5）关于压实标准

对于高速铁路压实标准体系的确定，原铁道部建设司采取了非常审慎的态度，开展了专项研究，组织了多次专题会议：

1）2007年10月20日，原铁道部建设司组织召开由铁五院主持的“用Ev2评价客运

专线路基压实质量研究”科研成果评审会。会议肯定了课题组提出的“地基系数K30和变形模量Ev2都可以作为路基压实质量控制力学指标，可在两者之间选择一个作为控制指标，不宜同时采用”。在指标取舍的问题上则存在不同意见，主张采用变形模量Ev2的专家认为 “变形模量Ev2更能反映土体自身模量参数，试验方法受影响的因素较少”，主张采用地基系数K30的专家认为“K30经过多年的研究和应用，已积累了丰富经验，且现行规范体系已经形成”。评审会同时指出K30试验方法需改进，采用Ev2时应增加Ev2/Ev1控制指标。

2）2007年10月25日，原铁道部建设司组织召开由中国铁道科学研究院主持的“铁路路基工程改良土有关参数及压实标准的研究”科研成果评审会。

评审意见认为，考虑到K30、Ev2对化学改良土的压实质量不起主控作用的实际情况，建议采用无侧限抗压强度和压实系数作为化学改良土的压实质量控制指标。

3）2008年1月4日，原铁道部建设司组织召开由西南交通大学主持的“用Evd评价路基压实质量研究”科研成果评审会。课题组通过室内填筑测试试验和试验数据的统计分析，研究了填料压实指标K30与动态变形模量Evd的对应关系。

4）2008年9月9日，原铁道部建设司组织召开了“铁路路基压实标准研讨会”形成主要意见如下：压实系数是路基压实质量控制的基本指标，应作为压实质量控制的主控项目。基床表层级配碎石压实质量宜采用压实系数K及力学指标进行控制。目前级配碎石压实系数检验的试验规程及标准待研究确定，暂延续采用孔隙率n作为级配碎石压实质量检测的物理指标，建议Ev2检测增加Ev2/Ev1的控制要求。基床底层A、B组填料采用物理力学双指标控制，基床以下路堤以控制物理指标为主，化学改良土填筑压实的施工控制应以掺料剂量、压实系数和7天无侧限抗压强度作为控制指标。

5）2008年11月19日，铁道部经济规划研究院组织召开《高速铁路设计规范（征求意见稿）》审查会。审查意见认为，压实标准应取消“变形模量Ev2、孔隙率n”，增加“压实系数K”，并建议研究制订与压实系数有关的配套试验方法与规程。

6）2009年2月25日，原铁道部建设司召开由中国铁道科学研究院主持的“铁路路基压实质量控制参数优化与控制体系的研究”科研成果评审会。

该研究属于为《高速铁路设计规范》编制而立项的科研课题，专家组认同了课题组提出的如下主要研究结论：

①路基的压实质量应采用物理和力学双指标控制；

②物理指标应统一采用压实系数；

③力学指标的K30与Ev2所反映的路基力学性能基本相同且具有较好的相关性，可以相互替代；

④Evd可以作为力学指标K30或Ev2 试验的补充手段；

⑤高速铁路有砟轨道和无砟轨道可采用同样的压实指标和标准。

并建议：关于力学指标的选择，有砟轨道路基采用K30控制，无砟轨道路基K30或Ev2 均可。

基于上述有关路基压实标准的系列深入研究和全路路基专家多次审慎讨论，本规范确定了压实标准。

6.3.3、6.4.1 在秦沈客运专线路基填筑施工中，由于路基填筑压实要求比普通铁路高，因此，有些填料虽符合现行铁路路基规范中的填料分类标准，但由于填料的级配或压实后强度方面的原因，难以达到所规定的标准。通过秦沈客运专线施工中对这些土进行的室内试验及填筑试验，并进行了详细深入地分析研究，对粗粒土中的粉、细、中砂及粗砂和C组细粒土中的粉黏土得出了一些具体结果，设计中可参考。

在填筑基床底层时，对粗粒土填料，细砂一般不宜直接填筑，而中砂以上砂、砾应级配良好，其不均匀系数Cu>20的填料可直接填筑。

对不符合上述要求的填料，可采取改良措施，并应与远运土进行经济技术比较。粗粒土宜用物理改良方法，以改善其粒径级配。改良后的粗粒土其级配曲线接近圆顺，不均匀系数Cu>20。细粒土可采用物理改良方法或化学改良方法，当采用化学改良方法时，应根据不同性质填料选择适宜的外掺料，并进行不同配合比的室内物理、力学试验，优化配合比，满足最不利气候条件下的（如干湿、冻融循环后饱和）动应力要求，提出改良后的主要技术参数（如无侧限抗压强度qu等）。

在填筑基床以下的路堤时，对粗粒土填料，粉、细砂一般不宜直接填筑。中砂以上砂、砾应级配良好，其不均匀系数Cu>12。C组细粒土中的粉黏土应使其黏粉比（黏粒重量/粉粒重量）>22，同时应满足无侧限抗压强度qu>170kPa(或黏聚力C>65kPa)。

改良土的强度要求，根据科研项目《京沪高速铁路路基结构形式及填料改良优化研究》的研究成果，在大量的、系统的较为深入的室内静力、动力学试验及室外现场试

验的基础上，经过秦沈线、朔黄线等验证，其浸水饱和静强度应满足下式要求：

bcu

当考虑冻融作用时： zlK （说明6.3.3-1） gRcr

bcuzlK （说明6.3.3-2） dRcr

式中 σbcu—改良土浸水饱和固结不排水强度（kPa），为28d三轴试验强度；

β——动应力波动系数，高速铁路取β=1.2；

σzl——列车荷载产生的动应力（kPa），时速300～350公里有砟轨道高速铁

路路基基床任意深度的列车荷载产生的动应力可按说明表6.3.3-1查

取；

K——安全系数，1.5～2.0；

Rcr——动静比（指在相同条件下，临界动应力与静强度之比）0.45～0.5；

现场检测采用7天饱和无侧限抗压强度qu，即 qu=0.7σbcu.。

说明表6.3.3—1 列车动应力值

g——干湿循环强度衰减系数，可按说明表6.3.3-2取值。

说明表6.3.3—2 改良土干湿循环强度衰减系数表

d——冻融循环强度衰减系数，ddcu； cu

其中 dcu——冻融循环后的强度（kPa）；

cu——冻融循环前的强度（kPa）。

根据《秦沈客运专线改良土冻融循环动力特性试验研究》：由中科院寒区旱区国家冻土试验室试验结果，经五次冻融循环后，其强度趋于平稳。冻融循环后其强度衰减约为冻融前的50%左右，取d0.5。

当实际试验所得的bcu不能满足要求时，应重新调整配合比。

根据以上步骤可以得出bcu的设计允许值，但在实际应用中，为现场检测方便，常采用7天饱和无侧限抗压强度qu作为强度检测标准。

根据《京沪高速铁路路基结构形式及填料改良优化研究》路基改良土现场试验，分别对水泥土、石灰土、水泥粉煤灰土、固化剂土28天的三轴与7天饱和无侧限抗压强度对比试验（每种改良土取不同分层处七组试样），其比值基本在0.6左右，取qu=0.6bcu。

6.4 路 堤

6.4.2 为使列车高速、安全、舒适运行，并尽可能减少维修，严格控制路基的变形、沉降是很重要的因素。路堤建成后发生的变形主要有：路堤（主要是基床）在列车荷载作用下发生的变形；路堤本体在自重作用下的压密变形；支承路基的地基压密沉降。在路堤填料的材质与施工质量有保证的前提下，前两部分的数值是有限的，路堤填土的压密

沉降主要通过压实密度来控制。本规范提出的路堤压实要求与国外主要高速国家对路堤的压实要求基本相同。根据国外高速铁路的经验和实测资料，路堤填土压实沉降量，当路堤以粗粒土、碎石类土填筑时，约为路堤高度的0.1～0.3%；当以细粒土填筑时，约为路堤高度的0.3～0.5%。该部分沉降一般在路堤竣工之后一年左右完成。因此，控制路堤沉降主要是控制地基的工后沉降。对软土地基来说，由于软土具有高压缩、低渗透等特性，路堤建成后，不仅沉降量大而且需延续较长时间才能完成。

日本的经验表明，当路基的沉降控制在较小范围内，列车的正常运行才能保证。因此，在保证列车安全、舒适运行的前提下，路基允许工后沉降量的确定主要是经济问题，即为满足工后沉降量所进行地基的处理费用与运行期间线路养护维修费用大致平衡。

法国高速铁路规定：滤水层验收后最初沉降应小于2cm，最后一次捣固之后和运行第一列高速列车前，或最晚在滤水层验收后18个月内沉降完全稳定；短距离内的沉降值要比长距离范围内的沉降值更难确定，规定30m范围内每年的最大沉降差为4mm，200m范围内每年的最大沉降差为10mm。日本新干线规定：有砟轨道路基工后沉降量一般地段不应大于10cm，沉降速率应小于3cm/年，桥台台尾过渡段路基工后沉降量不应大于5cm。德国有砟轨道要求路基每年沉降不超过1~2cm，桥墩周围不应有不均匀沉降，路基不均匀沉降造成的轨道变形按轨道竖向过渡曲线半径Ra≥0.4V2控制，如V=350km/h，在10m内不超过2mm。

我国有砟轨道高速铁路工后沉降标准根据设计速度分250km/h和300、350km/h两个序列，并规定了工后沉降速率的控制，因为沉降速率过快，即在短时间内沉降过大，会造成维修困难而危及行车安全，同时，维修量加大会影响线路的通过能力，故应予以控制。

无砟轨道对沉降变形，特别是不均匀沉降的要求很严格。对于调高量为26mm的扣件，扣除施工误差+6mm/-4mm，仅有20mm可以调整，再考虑列车运行时需要预留5mm的余量，实际留给运营期间路基沉降的允许调整量仅为15mm，路基的沉降量不大于15mm时才能保证设计的轨道高程。如果沉降量大于15mm，将不能调整到原来的轨面高程。

根据德国的计算和经验，路基的允许工后沉降量为扣件留给路基沉降调整量的3

倍时，在扣件调整后，通过圆顺线路（竖曲线半径2Rsh0.4Vsj），也能够满足运营要求。德国836.0401行业标准中“路基工程设计、施工与维护标准”（译名）规定，长度大于20m沉降比较均匀的路基，允许的最大工后沉降量为扣件允许调高量减去5mm后的2倍。如允许的扣件调高量为20mm，减去5mm后为15mm，这时允许的工后沉降为30mm。特殊情况下，如能够通过竖曲线调整来消除沉降的影响，60mm的最大沉降也是允许的。但在未经德国铁路公司总部特别许可的情况下，只局限于路堤高度超过10m并且与桥的距离不小于5000m的情况下使用。总之，路基的工后沉降量必须控制在扣件调整量和线路竖曲线圆顺要求的范围内。

对于路桥、路涵等过渡段沉降造成的折角，日本新干线板式轨道线路规定不大于1/1000，德国高速铁路无砟轨道技术标准中规定不大于1/500。我国首次在路基上铺设无砟轨道，因此对铺轨工程完成后由于过渡段沉降而造成的折角，采用不大于1/1000进行控制。

由于在不同结构物的连接处的差异沉降有时是不可避免的，在轨道结构中采用特殊的过渡措施可以承受5mm的差异沉降，因此，规定铺轨工程完成后路桥或路隧交界处的差异沉降小于5mm。

应该注意到，以上所述的工后沉降均指无砟轨道铺设完成后路基可能继续发生的沉降，也就是下图中A点以后发生的沉降s。所谓“铺轨工程完成以后”是指沉降的计算时间从铺轨工程完成时开始。对于铺轨时B点的情况，无论图中的沉降曲线是最初设计计算的，还是实测回归的，在曲线已知的情况下，A、B点的情况是能够相互确定的，铺轨时的要求也是明确的，而A点的要求是最终目的，时间—沉降曲线见说明图6.4.2。

路基施工结束到铺轨前沉降量

说明图6.4.2 时间—沉降曲线

作为支承路堤的地基，不仅应有足够的强度，能安全地支承路堤，不发生基底破

坏，同时，还应具有一定的刚度，使地基不致发生过量下沉。此外，即使发生地震，也不致发生破坏和下沉。为确保上部轨道结构的平顺性，并减少养护维修工作量，客运专线铁路必须严格控制沉降变形，因此，对地基的要求相应较高。

日本对东海道新干线在经过10年运营后，对路堤基底的下沉量、路堤地基的状况、线路维修量多少及难易程度进行了分类调查，根据调查结果，提出了由地表起到约为路基宽度的2倍(以25米为限)的深度范围内支承路堤的地基的必要条件。满足这些条件的地基其路堤处于良好状态，没有发生有问题的下沉现象(下沉量

说明表6.4.2 路堤地基条件

注：N－标准贯入试验锤击数。 高速铁路设计时可参照此地基条件初步判定发生沉降的情况，但应根据详细的地质勘察资料和土层参数、路堤高度等，对于总沉降和工后沉降等进行分析计算。

关于压缩层厚度的确定对于地基沉降控制设计具有非常重要的意义，我国沿用前苏联НИТУ127-55规范，以地基附加应力对自重应力之比为0.2或0.1作为控制计算深度的标准。《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2011）则通过以下变形比法确定压缩层厚度：

s0.025si''n

i1n

式中

（说明式6.4.2） si''——在计算深度范围内，第i层土的计算变形值； sn——在由计算深度向上取厚度为1m的土层计算变形值。如确定的计算深度下部仍有较软土层时，应继续计算。

根据国际咨询的有关情况，法国以路堤底宽的3倍来确定压缩层厚度，日本方面

也表达了路堤底宽3～5倍的意见。

根据应力比法采用地基附加应力对自重应力之比为0.2确定的压缩层厚度，一般要大于根据变形比法确定的压缩层厚度。同时路堤底宽的3倍又远远大于附加应力对自重应力之比为0.1确定的压缩层厚度。由于深厚压缩层埋藏深，加固难且固结时间长，其沉降计算有可能在沉降控制设计和加固措施的选择中十分关键。由于各客运专线铁路沿线地基条件变化较大，工后沉降分析时压缩层厚度不应笼统确定，必须对各种地层进行详细地质勘察，并加强对于地基土的各项参数的原位试验及室内试验分析，提高计算参数的准确性。随着工后沉降控制标准的不断提高，对于压缩层厚度确定的精度提出了更高的要求，在今后的工程实践与科研中应不断积累资料，找出切实准确的确定方法。 6.4.3 路基稳定是路基工程的首要问题。

在软土地基上修筑路堤，最突出的问题是在施工过程及竣工后路堤的稳定与沉降。因此，规定在施工过程中，必须对边桩和路堤地基的沉降观测设备按设计要求的观测频率及精度进行定期观测。一方面根据观测数据调整填土速率，以保证路堤在施工中的安全和减少附加沉降。国内外工程实践表明，填土速率过快，外荷载超过土体的允许强度后，即使地基未达到完全破坏，也会造成地基内部塑性变形区加大，地基侧向变形增大，从而增加了地基的沉降值。因此，严格控制加荷速率是确保路堤安全与减少沉降的有效措施。

参考高速公路近几年来在软土地基路堤施工速率控制的经验，路堤中心地面沉降速率每昼夜不大于10mm，坡脚水平位移速率每昼夜不大于5mm可以保证施工期路基的稳定。

6.4.5 软土和松软土地段应选择地层和工程情况有代表性的地段提前修筑实验路堤，是掌握本地区软土和松软土地基特征与变形规律、验证地基加固设计和摸索施工工艺必不可少的。通过实验与比较，可以筛选出合理的处理方案与相应的设计参数、验证计算方法的合理性、合理确定填筑速率控制方法，为软土和松软土地基路堤设计与施工提供依据。

实验工程是以验证、修改、完善设计和指导施工为主要目的。实验工程至少有一年半以上的观测期，因此，应在全线开工前，即取得实验成果。

6.4.6 根据我国既有铁路现状的经验教训分析，受洪水或河流冲刷及受水浸泡的路堤，

由于易发生冲刷边坡、坍塌等灾害，路基安全稳定性低，经常发生断道、影响正常运营事故。根据2005年8月1日原铁道部建设司主持召开 “铁路路基防洪标准、变形模量Ev2纳规及路基施工质量检测方法”讨论会上专家意见，客运专线的设计必须适当提高路基抗洪标准，应采用水稳性好的渗水性材料填筑，并应采用放缓边坡坡率、设置边坡平台、加强边坡防护等措施。

6.4.10 从国内外路堤震害的情况分析，当采用粉、细砂作填料时容易产生路堤坍塌、边坡溜滑、下沉、开裂等震害。所以在地震区修建客运专线应选用抗震稳定性较好的填料填筑，不应采用粉、细砂作填料。由于压实强度的原因，粉、细砂一般不宜直接填筑路堤，当不得不采用时，应掺拌粗颗粒填料进行土质改良或采取加固措施。浸水部分当采用粉细砂时，应采取防止振动液化的措施，如掺拌粗颗粒改良、提高填土密度等方法。

采用粉、细砂等细颗粒材料作基底垫层，在饱和状态下和地震时可能产生液化现象，导致垫层强度降低或消失。因此，规定了路堤基底应采用碎（卵）石或粗砂夹碎（卵）石作垫层。

6.4.11 本条参照现行《铁路工程抗震设计规范》(GB50111)编写。

6.4.12～6.4.13 黄土是一种以粉粒为主、多孔隙、天然含水量小、呈黄红色、含钙质的黏质土。

黄土的湿陷性是在外荷载或自重的作用下受水浸湿后产生的湿陷变形。湿陷性随深度、含水量、干容重的增大或孔隙比的减小而减小。水是引起湿陷的外因，因此防止黄土湿陷引起路基变形的首要措施就是加强防排水，采取封闭防水、拦截、分散的处理原则。防排水与防护工程的设计要以防冲刷、防渗和有利于水土保持和环境保护为目的，并处理好进出水口。近几年在黄土地区高速公路和铁路建设中均做了许多关于沉降的科研与监测工作，但仍未形成较为合理的理论计算方法。由于压实机械功能的增强、优质填料的应用、填筑压实标准的提高，使路堤本体的沉降可较好地得到控制。路基工后的沉降量主要为湿陷性黄土的湿陷量和其增湿压缩沉降。因此对湿陷性黄土地基处理，应以控制压缩变形和增湿变形为主。

总结铁路部门以及有关各省高速公路部门在黄土地区的实践经验，考虑到湿陷性黄土在一个项目中往往分布很广泛，处理原则和标准对工程投资影响很大，确定处理措施设计原则时既要满足路基对不均匀沉降的要求，减轻路基的变形，同时又要考虑地基

处理对工程造价的影响。应结合地区降雨量和蒸发量、地下水、黄土湿陷性等级和起始压力、湿陷性土层条件、填方高度、地表排水等地形条件、施工条件及材料来源，进行路基变形和沉降计算分析，并经技术经济比较确定处理深度和处理方案。但与桥台相连的过渡段、高挡土墙路基等变形控制标准严格必须采取消除地基的全部湿陷量或处理深度穿透全部湿陷性土层。对路堑应重点加强防排水，采取换填、封闭防水措施。路堤基底的处理应在做好防排水措施的基础上，加强上部土层的处理、消除湿陷性和控制压缩变形；对大厚度自重湿陷性黄土地基的处理，当工后沉降分析不能满足设计要求时，可采用桩基穿透湿陷性土层或以桥代路等方案。

地基处理设计应结合客运专线铁路路基变形要求特点，可参照我国现行《铁路工程地基处理技术规程》（TB10106）、《铁路特殊路基设计规范》（TB10035）、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79）和《湿陷性黄土地区建筑规范》（GB50025）中有关内容进行。目前常用的垫层法、强夯法和冲击碾压均可消除浅表层黄土的湿陷性，提高地基承载力，而冲击碾压技术应用于大面积湿陷性黄土地基浅层处理和黄土路堤补强压实时更具有快速高效的优势。强夯法则主要用于厚层自重湿陷性黄土、非饱和高压缩性黄土地基等的加固处理，有效处理深度一般不大于8米。孔内深层强夯具有重锤夯实、强夯、土桩地基处理之优势，集高功能、高压强、强挤密效应于一体，适用于加固厚层高压缩性湿陷性黄土地基。灰土挤密桩对于消除土的湿陷性和提高承载力都是有效的，但当含水量大于23%及其饱和度超过65%时，成孔时桩孔及周围易缩颈及隆起，挤密效果差，故不适用于地下水位以下使用。

6.4.14 岩溶地区路基设计，主要是对影响路基稳定的岩溶和岩溶水进行预防和处理，《铁路特殊路基设计规范》（TB10035）对岩溶地区路基设计提出了新的要求，设计中应引起重视。

岩溶对路基的危害：溶洞顶板坍塌引起的路基下沉和破坏；岩溶地面坍塌对路基稳定性的破坏；反复泉与间歇泉浸泡路基基底，引起路基沉陷、坍塌或冒浆；突然性的地下涌水冲毁路基等。必须强调加强地质勘探，弄清岩溶的发展和分布规律。在一般情况下，对局部严重的、大型的、不易搞清的岩溶地段，应尽量设法绕避；对不太严重的中、小型岩溶地段，应选择其最窄的、最易于采取措施的地段通过。

岩溶主要处理措施可选用：回填夯实、干砌片石填塞、浆砌片石充填或设置钢筋

混凝土的支撑墙、支撑柱、注浆法、旋喷法等进行加固，或采用钢筋混凝土梁板结构或桥梁形式通过。

对岩溶水宜以疏导为主，采取因地制宜，因势利导的方法，不宜堵塞。一般可采用排水沟、泄水洞等疏导岩溶水。

路堑边坡上的干溶洞，可用片石填塞，洞口用干砌片石铺砌、砂浆勾缝或浆砌片石封闭。通过溶洞或岩溶水时，如跨越和施工条件较好，可采用跨越方法。桥梁适用于跨越流量较大的暗河、冒水洞或消水洞等。

根据我国铁路、公路建设中处理岩溶洞穴顶板的经验，分析以下两个因素：一是包括顶板的厚度、跨度及形态、岩石性质、岩层产状、节理裂隙状况及岩石物理力学指标等，二是包括受载状况、岩石含水量及温度变化影响，以及洞内水流搬运的机械破坏作用等。采用多种计算办法，评价顶板安全厚度。

6.4.15 大型采空区的地表变形量大，一般都难以满足工程的容许变形值；陡倾斜煤层在下部煤层开采后，覆岩容易发生塌陷，对地面工程造成破坏。这两种情况治理费用高，均应绕避。

山西、陕西等地均在采空区上修筑了高速公路，在煤层开采规模较大、开采深度小于或等于250m时，采用注浆治理方案均取得了成功，其它方法尚无工程实例。对于埋深大于250m的采空区，宜根据采空区的特点、工程地质条件和危害程度及治理费用等因素，确定是否采用全充填注浆方法。

对于煤层开采后顶板尚未塌陷的采空区或采空区为单一的巷道，且能在巷道内安全施工时，可采用巷道内回填干砌片石、浆砌片石、煤矸石等方案；当采空区为壁式或房柱式开采工作面时，可先采用钻孔回填干湿料方案，然后再注浆充填的方案。由于采空区的工程地质条件复杂，应针对采空区的具体情况，合理选用非注浆充填方案或注浆充填方案，达到经济合理的最佳治理效果。

6.4.16 膨胀土属于D组填料，不能直接作为路基填料，低路堤基床部分的膨胀土必须挖除换填。

6.5 路 堑

6.5.1 有砟轨道的道砟厚度为0.35m，为增加道砟的弹性，减少运营期间的磨损，有必

要设0.2m厚的级配碎石过渡层；无砟轨道支承层则可直接铺在不易风化的硬质岩上。 6.5.2 由于路基基床中的动应力是逐渐衰减的，因此高速铁路对于路基基床强度的要求随着与路基面距离的增加是逐渐减小的，条文中基床底层Ps及σ0要求值从严格意义讲是指基床底层顶面。

中国铁道科学研究院“铁路路基基床结构设计方法及参数的研究”提出了基于控制变形和应变的基床结构设计方法，解决了天然地基不满足路基基床要求，采用换填方案时的换填深度与结构设计方法问题。该方法对于低路堤基床换填同样适用，方法及步骤如下：

（1） 基床填料与路堑地基相关计算与控制参数的确定

基床填料与路堑地基的性能是基床结构设计的基础。由于控制的本源是多方面的，需要满足各方面的要求，涉及到众多的参数。但根据土的工程分类等经验总结，通常情况下许多参数是自然满足的。

对于基床填料，首先需要了解其击实性能和击实后的物理力学性质是否满足要求。基床结构的设计计算是根据填料的压实的地基系数、变形模量等参数进行的，需要对这些参数进行预先的估计。

对于通常的填料可取经验值，如说明表6.5.2-1，并以此作为压实的最低要求。对于特殊土和处于分类边缘附近的填料，需要进行试验，以判断填料是否满足要求或作特殊的设计。

说明表6.5.2-1 通常填料的地基系数

对于路堑，建议作声波试验来确定模量情况，也可以采用动力触探、静力触探等估计地基土的模量。要求在现场填筑压实试验过程中和路堑开挖后复核K30或Ev2状况。

（2） 基床底层所需上覆等效厚度与基床表层厚度的确定 1）确定道床初始动荷载

从道床顶面的初始荷载算起，按照设计的行车速度和轴重，根据经验公式(6.5.2-1)计算动轴重。考虑5根轨枕承担轮载，分担比例为0.1:0.2:0.4:0.2:0.1，并以轨枕的有效支承面积作为分布面积，见说明图6.5.2-1，将列车荷载作用在道床顶面，从而确定了初

始荷载的大小和分布。路基的动荷载可在计算中得到。

PdP1v （说明6.5.2-1）

2在缺少实测试验资料时，级配碎石基床表层可取180MPa，碎石道床可取300MPa。 3）确定基床底层的计算模量

首先确定基床底层的初始最大模量，可根据地基系数K30值或波速值确定。按填料和地基状况选定基床底层的设计K30值或波速值，并将K30值转化为模量形式。

E0.23K30 （说明6.5.2-2） 如假设在受力过程中泊松比不变，且路基变形最大的位置从上到下基本处于一维变形状态，则E/Emax～ε的关系近似同说明图6.5.2-2。取K30试验时的应变水平为0.18%，并根据图6.5.2-2对应的模量比计算介质初始变形模量Emax，或由剪切波速度直接由式

GmaxVs2计算初始模量值，取泊松比µ＝0.22计算Emax。

平均而言，基床底层应在允许应变范围内，取对应模量为初始模量0.65，即：

E＝0.65Emax （说明6.5.2-3）

图6.5.2-2 应变与模量比的关系

4）计算空间的当量假定

简化计算可采用Boussinesq公式。由于公式为均质半空间体的计算式，需要对层状体系作当量转化，采用Odemark的模量与厚度当量假定，按照式(说明6.5.2-4)认为不同模量（模量E）的厚度h可等效于底层(模量E0)同模量的等效层厚he。这样，不同模量的层状结构可等效为各层厚度调整后的均质半空间体。

he

E

hE0

（说明6.5.2-4）

也可以通过数值计算进行分析。 5）当量空间的应力计算

在当量转化后的等效空间中由Boussinesq公式计算各点的应力。 6）应变计算

根据应力和所确定的基床底层的计算模量，计算应变。 7）基床底层所需等效覆盖层厚度的确定

根据应变控制准则，最大应变不超过图中临界模量比范围下限所对应的应变。应变刚好不超过该控制应变的厚度为当量空间基床底层所需的上覆等效厚度。

8）基床表层厚度的确定

按照当量假定，根据式（说明6.5.2-4）将道床等效填充到所需的等效覆盖层，不足的部分为基床表层的等效厚度，并将其转换为实际空间的厚度，即为基床表层厚度。

9）路基面动变形的计算

按确定的层厚，将当量空间的应力等效对应到实际空间，根据应力和各层的计算

模量，计算各点应变，再由应变计算路基面的变形。

10）基床表层厚度的调整

根据变形控制准则路基面的最大变形不超过1mm。确定试算的结果是否符合要求。不符合时，调整基床表层厚度。重新作8），直到恰好满足要求。

11）说明

该方法主要是根据下层的情况来设计上层的厚度。如为复合表层，一般也综合为一层，而不考虑其中较薄的防渗反滤层和模量相近层的差异。如确有必要，可按三层及三层以上层状系统仿照上面的步骤进行。路堑或矮路堤地基在基床范围时，可参照进行验算，判断是否需要加固或调整表层厚度。对于地基计算参数的选取，建议作波速试验，以确定初始最大模量，并在路堑开完后作地基系数K30试验。

说明表6.5.2-2和说明图6.5.2-3为计算的不同基床底层所需的等效覆盖层厚度。 设计时，首先按当量假定公式（说明6.5.2-4）计算模量为E的道床折算为底层（或基底）模量E0的等效厚度he，并代替部分等效覆盖层厚度。剩余部分即为基床表层的等效厚度he

说明表6.5.2-2不同基床底层所需的当量厚度表

考虑到道床有一定厚度，不同轨枕时有效支承面积对基床应力的影响不大，如果认为对不同轨道结构，轨枕的分担比不变，可以直接用说明图6.5.2-3和说明表6.5.2-2进行设计，而不必重新计算。基床底层填料的计算参数如表6.5.2-3，计算算例见说明表6.5.2-4。

说明表6.5.2-3 基床底层填料的计算参数

说明表6.5.2-4 基床厚度设计算例

按确定的层厚，将当量空间的应力等效对应到实际空间，根据应力和各层计算模量，计算各点应变，再由应变计算路基面的变形。根据变形控制准则路基面的最大变形不超过1mm。确定试算的结果是否符合要求。不符合时，调整基床表层厚度，直到恰好满足要求。

对说明图6.5.2-1中典型工况进行验算，取v=250km/h和v=300km/h，轴重P=20t，基床底层为细粒土、粗粒土和碎石土时计算动变形，如说明表6.5.2-5所示。均未超过1mm，可见按照应变控制原则设计的基床表层厚度一般也自然满足基床动变形的控制要求，因此，一般仅以应变控制准则进行设计。

表6.5.2-5 基床动变形计算值

（3）路堑换填深度与结构设计

对于路堑，可通过查说明表6.5.2-1中的厚度确定保护地基不发生累积变形的覆盖层等效厚度，包括道床和换填厚度。换填厚度可以是一层或双层，当采用双层时，还要考虑基床表层下面换填层的状况。仍采用应变控制准则，最大应变不超过0.51所对应的应变，来计算该层所需的上覆厚度（道床和基床表层）。由于该层一般不厚，平均应变不可能维持不超过模量比0.65对应的应变，而取0.51倍的初始模量进行计算。换填材料采用路堤常用的填筑材料，即细粒土、粗粒土和碎石土。对于各种列车荷载状况可以计算出底层填料所需的最小等效厚度。

通过计算，得出路堑地基上覆等效厚度与动轴重的关系如说明图6.5.2-4、说明表6.5.2-6所示。由说明图6.5.2-4可看出，不同动轴重对应的路堑基床底层上覆等效厚度也不同。

说明图6.5.2-4路堑地基上覆等效厚度设计

说明表6.5.2-6 不同动轴重时基床下层上覆等效厚度（m）

设计时，首先确定地基不发生累积变形的上覆等效层厚度H，为道床等效厚度he1

和换填厚度he2之和。其次，换填厚度为一层或二层，一层时设计同路堤基床设计，即总等效厚度H去掉道床等效厚度he1，然后换算成需要换填的实际厚度；如果采用双层，

根据不同的基床底层换填K30确定不发生累积变形的上覆等效层厚度H’，为道床等效厚度he1和基床表层等效厚度he21之和。因此，基床底层换填的等效厚度为he2 =H-H’。最后，根据各层结构模量值将等效厚度换算成实际厚度值。

6.5.4～6.5.5 对于半填半挖路基，当轨道下道床应力扩散范围内横跨挖方与填方两部分时，为了使轨道支承条件均匀，宜将挖方部分换填与路堤相同的填料；当挖方部分为硬质岩地段，填方部分全部采用级配碎石填筑。

6.5.8 硬质岩石以外的路堑采用路堤式路堑断面结构，具有以下功能优势:

（1）标准路堤式路堑断面结构（如说明图6.5.8-1所示）可以使基床表层级配碎石中的水能顺利流入路堑侧沟，减小水对基床表层的影响。

（2）将侧沟高程进一步降低后的路堤式路堑断面结构（如说明图6.5.8-2所示），不仅能解决路堑侧沟的反坡排水问题，还是一种降低地下水位的简单有效的措施。

说明图6.5.7-1 路堤式路堑横断面

6.6 过 渡 段

6.6.1 与桥梁连接处的路堤一直是铁路路基的一个薄弱环节，一方面由于路堤与桥梁刚度差别较大而引起轨道刚度的突变，同时路堤与桥台的沉降不一致，而导致轨面不平顺，因而引起列车与线路结构的相互作用增加，影响线路结构的稳定，影响列车高速、安全、舒适运行。

根据国外高速铁路、公路的经验，在路堤与桥梁间设置一定长度的过渡段，以控制轨道刚度的逐渐变化，并最大限度地减少路堤与桥梁的沉降不均匀而引起的轨面变

形，以保证列车高速、安全、舒适运行。

过渡段长度设计时，主要考虑以下因素： 1．竖向刚度因素

路桥过渡段轨道竖向刚度的变化对高速行车的平稳性有一定影响。根据车辆与线路相互作用的动力学分析结果，随着过渡段长度的增加，车体垂向振动加速度、轮轨垂向力等指标均逐步减小。理论计算结果表明，列车以350km/h高速通过时，过渡段长度大于15～20m后，有关各项动力学指标的变化就非常微小了，再继续增加过渡段的长度，几乎无任何作用。理论计算结果还表明，即使过渡段的长度短至10m、甚至5m，虽然车体垂向振动加速度、轮轨垂向力等指标有一定程度的增加，但其数值仍处于比较低的水平，远低于相应的控制值。这说明，过渡段刚度的变化，对过渡段长度设置影响不显著，不成为控制因素。

2．沉降变形因素

由路桥过渡段工后沉降差引起的轨面弯折变形对高速行车的影响十分显著。根据车辆与线路相互作用的动力学分析结果可知，若路桥间的工后沉降差控制值为h，则路桥过渡段的设置长度应为Lh（高速铁路折角限值应不大于1‰），才能保证过渡段轨面纵坡的变化值满足要求。如果考虑线路的正常维修作业（起拨道捣固）周期，由路桥间的工后沉降差引起的轨面弯折变形并没有这么大，相应的过渡段设置长度可根据实际情况适当缩短。在实际应用时，由于路桥间的工后沉降差多与台后路堤的高度H关系密切，高速铁路过渡段的设计长度可取路堤高度的2～5倍并不小于20m。

过渡段处理措施：日本和德国通常采用级配碎石或级配砂砾石掺入3％左右的水泥填筑的处理方法；对于过渡段沿线路纵向的几何布置型式，日本和法国多采用上窄下宽的正梯形，而德国RIL836规范则采用在级配碎石正梯形过渡段后采用倒梯形粗粒填筑过渡的形式。

京沪高速铁路初步设计国际咨询时，法国提供高速铁路的路桥过渡段形式为靠近桥台20m范围内的基床表层级配碎石中掺入3%～5％的水泥，而且在过渡段的梯形中靠桥台一侧设置一个小梯形，小梯形的级配碎石中掺入3%～5％的水泥，使过渡段的刚度曲线比较平缓。武广、郑西客运专线工程咨询时，国外专家提出采用倒梯形的过渡段型式比较有利刚度过渡，且建议倒梯形的纵向坡度可以采用1：2～1：5。秦沈、郑西客

运专线和京沪高速铁路均采用了级配碎石掺水泥的倒梯形过渡段。武广客运专线采用的过渡段型式见说明图6.6.1。

说明图 6.6.1 台尾路堤过渡段设置示意图

过渡段长度计算公式如下：

L=4（H-h）+2a 且≥20 (说明6.6.1)

式中 L—— 过渡段长度（m）；

H—— 台后路堤高度（m）； h—— 基床表层厚度（m）； a—— 常数（3～5m）。

过渡段路基基床表层应满足本规范第6.3.2条的要求，并掺入3~5%水泥。基床表层以下正梯形部分分层填筑掺入3%~5%水泥的级配碎石，倒梯形部分分层填筑A、B组填料。过渡段级配碎石的级配范围应符合表6.6.1的规定，压实标准应满足地基系数K30≥150MPa/m、动态变形模量Evd≥50MPa，K≥0.95。过渡段A、B组填料填筑压实标准应符合表6.3.3的要求。

从刚性过渡来看，两种形式均能满足过渡要求，均可采用。本规范推荐了实施更为方便且相对经济的倒梯形过渡方案。

过渡段桥台基坑一般较为狭窄，大型压路机械无法进入，采用混凝土、碎石或灰土回填，有利于回填质量控制。混凝土回填时应保证强度等级；碎石或灰土回填时应采用小型机具压实，压实控制指标我国客运专线原来采用K30≥60MPa/m，受场地所限，检测较为困难，本次规范编制采用了操作方便快捷的Evd检测，在指标的控制上遵循有利于质量控制且不低于原标准的原则，因此在基床底层相关技术要求的基础上适当降低，确定为30MPa。

6.6.2～6.6.5 路基与横向结构物连接处及路堤与路堑连接处设置过渡段，都是为了使支承轨道的基础刚度不要发生突变，使轨道纵向基础刚度更趋均匀。因此规定，所有横向

结构物和路基之间、路堤与路堑连接处均应设置过渡段，以保证纵向刚度的均匀变化。横向结构物与线路斜交的过渡段的尾部、路堤与路堑连接处的过渡段两端一般应与线路垂直。

对于涵顶填土厚度较小，级配碎石下夹有薄层填土易产生病害，在涵洞顶和两侧均采用级配碎石填筑，同时参考路桥过渡段，在横向结构物顶面以上路堤及其两端20m范围内的基床表层级配碎石中掺入5％的水泥。

秦沈客运专线运营后出现的涵顶冻害问题提醒我们，寒冷地区路基与横向结构物过渡段设置必须考虑横向结构物多向冻结的特性，在可能引起冻结的范围均应填筑非冻胀填料。

6.6.6 考虑到从隧道到软岩或土质路堑连接段基床的刚度变化太大，必须考虑设置刚性过渡段。遂渝线和郑西及武广客运专线铁路提出在基床表层设置长度20m的由隧道仰拱起2.0m渐变到0.7m厚度的混凝土过渡段。京沪高速铁路工程设计国际咨询时，德国提供长度6.5m的刚性过渡段型式。由于我国各条客运专线铁路隧道和路堑地层变化大，隧道设计情况复杂，故本规范仅提出设置隧道与路堑过渡段及设置形式，没有给出具体规定，需要进一步结合试验研究和工程实践补充完善规定。

6.6.8 桥涵结构物与路基的结合部，由于路基与桥涵结构物的刚度不同，以及路基与桥涵结构物的沉降不一致，会造成高速行车的跳车现象。

对于桥梁，两桥桥台之间的净距离过近时，会造成短时间内两次跳车，对旅客乘车的舒适性产生影响。另外，由于两桥后均要设置过渡段，距离过近，剩余的普通路基已不多，故与两桥连起来相比，经济上已没有多大差别。此外，由于高速铁路路基的填筑要求很高，一般应采用大型机械压实，路基太短会造成施工困难。

根据以上分析，并参考高速铁路的建设经验，综合各种因素提出两刚性结构物(桥梁、涵洞及隧道等)之间短路基的长度控制值。但对于一些特殊情况，如两沟设桥后当中的山包设置路基长度不满足最小长度要求，而设桥又明显不合理时，路基应进行特殊处理。

“遂渝线两桥（隧）之间短路基设计参数试验研究”中指出设计时速250~300km，两桥（隧）之间短路基长度小于60m，应按全长等刚度刚性路基设计；两桥（隧）之间短路基长度大于60m，但小于150m，应按渐变刚度刚性路基设计。全长等刚度刚性路

基，路基基床表面以下一定厚度（1.5~2m），应采用弹性模量较高的材料，如C25混凝土或8%水泥稳定级配碎石；渐变刚度刚性路基，路基基床表面以下一定厚度，两端厚（2m）中间薄（0.7m），采用弹性模量较高的材料，如C25混凝土或8%水泥稳定级配碎石。

6.7 路 基 排 水

6.7.2 目前在建的铁路客运专线，尤其是无砟轨道，路基面设置了防排水层，其目的是防止路基面水流下渗至路基本体内。

无砟轨道线间排水尽可能采用横向直排方式。集水井排水方式是横向直排方式无法满足要求时才考虑采用，使用时特别注意其排水通道通畅并采取可靠的防渗措施。 6.7.3 浆砌片石排水沟工程质量不易保证，易开裂漏水，造成基床和边坡病害。采用预制混凝土构件砌筑或混凝土现场浇注侧沟有利于质量控制。

6.7.4 仰斜式钻孔一般用于含水层较明显的地层中。由于渗水隧洞的工程较大，施工困难，在国外多采用仰斜式钻孔代替渗水隧洞。在我国也有了一些实践经验，取得了良好效果，故提出来推广使用。

渗水暗沟和渗水隧洞的纵坡，应根据地下水埋藏深度及纵坡、地层情况、出水口位置的高程等综合考虑决定。为了迅速排出地下水和防止淤积，渗水暗沟底部纵坡不宜太小，但考虑到地下水经地层土的自然过滤作用，使得地下水的含泥量一般小于地面水的含泥量。若渗水暗沟的反滤层能保证起到应有的作用，不携带沟壁的土粒进入排水孔，则淤积的程度是不会严重的。可见，对渗水暗沟的防淤措施，不仅是纵坡问题，尚应从加强反滤层这一重要环节相配合，方能取得实效。所以规定渗水暗沟纵坡不宜小于5‰，在困难条件下可减少至2‰。当采用2‰时，必须加强其他防淤措施，主要指加强反滤层，加大渗水暗沟的排水孔尺寸，缩短检查井的间距等。

6.7.5 “严寒地区出水口应采取防冻措施”，指的是综合选用下列措施：出水口尽可能朝阳、背风布置、用保温材料做成保温的圆包头出口，加陡出水口段纵坡、设防寒水沟、出水口位置应选在陡坎峭壁处等。

6.7.6 在地面横坡不明显的平坦地带，当路堤高度小于3.0m时，由于地面积水和局部地表径流，可能使路基基床受水浸泡或受毛细管水的作用而影响路基稳定性，宜在路堤

两侧均设置排水沟；如路堤高度虽然小于3.0m，但经调查确认下侧不会有积水和形成地表径流可能时，可只在上方单侧设置排水沟。同样，为了防止地面水流入路堑，地面横坡不明显地段，在堑顶外两侧设置天沟；当地面横坡明显时，仅在上方设置。

对于年降水量大于400mm地区的路堑坡面，当边坡高度较高（大于15m时），一般设置边坡平台，为截流上方坡面的水流，应于边坡平台设置截水沟。

为了使水沟排水通畅，避免淤塞，水沟纵坡不宜小于2‰。

6.8 路基边坡防护

6.8.1 植物防护是一种既经济又有利于生态环境的防止坡面侵蚀和表层坍滑的边坡防护措施，在宜于植物生长的边坡上应尽可能采用植物防护，但由于需要一定的生长期，在播撒草籽或移植幼苗初期，易受雨水冲刷或大风吹蚀而损毁，因此在种植初期采取既能避免草、苗受损，又能有效防止坡面冲刷或吹蚀的固土措施很有必要。实践证明，包括方格、人字形和拱形等多种型式的骨架护坡和预制六棱砖是经济实用的固土措施，在铁路、公路边坡防护中得到广泛应用。随着土工合成材料的发展，立体网泡状结构型式的固土植草土工网垫和菱形立体植被网与喷播植草结合已广泛用于边坡防护。实践证明，这也是一种有效的植草防护措施。

当路堤边坡高度较高时，为了严格控制分层填筑，提高边坡部分的压实密度，同时提高边坡抗雨水冲刷能力，避免产生边坡浅层坍滑，故在边坡不小于3m范围内铺设土工合成材料。并根据填料情况、线路所经地区的地质条件、气候特征等选择合适的植物种类采取绿色植物防护措施。

对受水流冲刷的路基边坡防护类型的选择可参照现行《铁路路基设计规范》。 6.8.2 在武广、郑西及哈大等客运专线建设中，在路堑边坡采用了骨架护坡、锚杆框架梁护坡等与喷播植草或喷混植生绿色防护相结合的防护型式。

6.8.3 对于岩层破碎、节理发育的硬质岩路堑高边坡，为防止坡面掉块，可在锚杆框架梁内打锚杆挂钢绳网防护。

6.8.4 路基边坡采用带截水槽的骨架护坡，结合在骨架内种植草灌木等植物防护，并适当加深骨架埋置深度加大骨架宽度，防护效果好，可以加快路基面和边坡排水速度，大量减少雨水对路肩和边坡的冲刷破坏。

6.8.5 根据地下水发育情况，利用截水骨架护坡的主骨架，间隔或者全部设置边坡支撑渗沟，是排泄路堑边坡地下水的有力措施，地下水较发育或埋藏较深时，需要采用深层排水孔加强地下水排泄。

6.9 路 基 支 挡

6.9.1 一般路基可采取放坡开挖（填筑），在保证路基边坡稳定，降低边坡高度，保护重要建筑物等必须收坡时才设置挡土墙。

6.9.2 《高速铁路动力荷载及临时荷载对路肩墙、路堤墙的影响研究》研究报告提出，挡墙墙背土压力可采用静力简化计算，动力荷载对墙背土压力的主要影响因素主要包括列车轴重、荷载作用距离和挡墙墙高等。动荷载土压力沿深度衰减较快，对路肩挡墙的影响范围约为路肩以下2.5m；随着荷载作用距离的增加，动荷载土压力逐渐减小，二者基本呈线性关系；速度对墙背土压力影响并不显著，而轴重则是主要影响因素之一。根据本规范对应的设计速度250～350km/h，荷载分布宽度3.4m，则荷载作用距离最小为

2.5m，实际受动荷载影响并不大。因此，结合低矮挡墙荷载布置型式、路基面电缆槽布设和基床表层排水条件，将挡墙适当外移，可以有效减小动荷载对挡墙的影响。

6.9.3 为与路基面上所有荷载的形式保持一致，将运梁车荷载由换算土柱高度改为了荷载大小，并对计算公式与算例进行了优化、完善。

运梁车荷载宜按说明式6.9.3换算为两个均布荷载，荷载分布图见说明图6.9.3。

q0.5(WG)

nBL （说明6.9.3）

式中 w——运梁车自重（kN）；

G——箱梁重（kN）；

n——轴线数；

B——荷载分布宽度（m），为每悬挂两相邻轮胎间距与轮胎着地宽度之和； L——相邻轴线间距（m）。

说明图6.9.3 运梁车荷载分布图（单位：m）

某运梁车的参数为：W=2530kN

n=16

S=5.0

B=1.2+0.675=1.875m

L=2.1m

采用该运梁车运送G=9000kN箱梁时，其均布荷载的计算值为q=92kN/m2。轮胎触地压力为σ=533kPa，建议轮胎触地压力一般以600 kPa为标准。

6.9.4 在城市及风景区周边，为节约用地，与周围景观协调应优先采用轻型支挡结构。加筋土挡墙的加筋材料能有效降低土压力，因此条件具备时，也可采用加筋土挡墙。

6.9.5 由于重力式支挡结构的基础底面宽、体积大，难以采用逆作法、开挖后临时边坡稳定性低，且受施工条件、材料等质量控制环节较多，应控制使用高度，无法避免时应适当提高安全系数。

6.10 路基变形观测及评估

6.10.1工后沉降的控制是路基工程的关键，在铺设轨道之前，为保证路基的工后沉降和变形符合设计要求，应对路基变形作系统的评估。

路基工后沉降的计算精度具有一定的局限性，通过观测可以较好地预测今后的沉降，但建立预测需要一定的观测时间，根据经验，一般不少于6个月。当观测数据不足以评估或工后沉降评估不能满足设计要求时，应继续观测或者采取必要的加速或控制沉

降的措施，如超载预压等。

在日本，良好地基的有砟轨道路堤填筑后一般放置1个月以上，地基不良地段路堤放置6个月以上；黏土地基上的板式轨道路堤放置6个月以上，其他地基放置3个月以上；同时，进行必要的沉降观测，并测算沉降稳定时间。法国和德国强调要进行详细地质勘察，一般安排路堤施工工期比较长，以保证沉降变形稳定所需时间。

高速铁路路堤填筑完成至轨道施工前需有一定的放置期，设置放置期可以使通车前的路基沉降完成的更多一些，保证路基的工后沉降量得到有效控制。我国已建成的高速铁路在路堤填筑完成后的放置期内一般采用了堆载预压措施，也有在放置期仅利用路基本体（基床及基床以下路堤）进行静置预压，没有进行堆载预压。

对于强降雨和多雨地区，通过雨季放置可以消除填土和地基土因含水量和水位变化引起的附加沉降，有利于工后沉降控制。

6.10.2 对轨道产生较大影响的是路基的工后沉降，包括地基的沉降和路堤的沉降变形，综合反应在路基面上，因此，路基面沉降的观测非常重要。但单纯观测路基面的变形不利于对沉降原因和机理的分析，同时由于缺少施工中的沉降发展所携带的信息，不容易推测荷载变化对沉降的影响，也不利于对沉降进行准确预测。因此，地基沉降的观测是非常必要的。

6.10.7 地基在荷载作用下，沉降将随时间发展，其发展规律可以通过土体固结原理进行数值分析来估算。但是由于固结理论的假定条件和确定计算指标的试验技术上的问题，使得地基沉降的实测数据在某种意义上较理论计算更为重要。通过大量沉降观测资料的积累，可以找出地基沉降过程具有一定实际应用价值的变形规律，还可以根据路基施工时的实测沉降资料和已取得的经验进行估算，这是工程中最为常用的方法。根据工程实践经验，沉降预测一般要经过3～6个月恒载（或预压）的观测才能建立。曲线回归法是变形预测最常用的方法，根据国外高速铁路路基上无砟轨道的建设经验，当曲线回归的相关系数不低于0.92时，所确定的沉降变形趋势是可靠的；当间隔一定时间的两次预测的偏差小于8mm时，说明预测是稳定的，但要达到准确的预测还要求最终建立沉降预测的时间应满足下列条件：

S(t)/S(t=∞)≥75%

式中 S(t)——预测时的沉降观测值；

S(t=∞)——预测的最终沉降值。

6.10.8 根据路基沉降预测结果可以确定工程完工时的工后沉降，工后沉降的评估应结合路基各观测断面以及相邻桥（涵）隧的沉降预测情况，从线路整体上进行评价。只有当预测的路基工后沉降值满足轨道铺设要求后，方可铺设无砟轨道。

6.11 接 口 设 计

6.11.1 路基面上电缆槽、电缆井、过轨管线、综合地线、接触网支柱基础、声屏障基础、无砟轨道Ⅱ型板限位结构等工程的施工一般滞后于路基工程，需要在路基工程施工时预留条件，系统规划，统筹实施，避免造成二次开挖，造成路基及排水系统的损害。

6.11.2 在现行《铁路路基电缆槽》通用参考图中，通信、信号及电力电缆槽三槽合一，均设置于路肩上。

6.11.4 贯通地线的埋设位置应具有良好的接地性能，为方便接入及兼顾美观宜预留管路。