高速铁路路基的设计与施工技术探究

摘要：随着社会经济的不断发展，我国的国民经济水平正在显著的提升，国家为了能够让群众出行更加便利，让交通运输业实现全面发展，对于高速铁路建设投入了更多的资金。资金与的共同支持，让高速铁路建设行业寻找到了新的发展机遇。高速铁路是具有时代性的社会发展产物，整体的建设需要依靠于轨道进行运行，轨道在建设时需要进行路基建设，路基作为轨道的基础，只有加强其稳定性，才能确保列车运行平稳。路基设计作为高速铁路建设的重要环节，应当做好相应的规划，保证设计的合理性，让更多优质的施工技术运用在建设过程中，提高施工的质量，确保高速铁路使用安全。本文将对高速铁路路基的设计与施工技术进行分析与探讨。

关键词：高速铁路；路基设计；施工技术

高速铁路路基建设有着一定的特殊性，在施工过程中既要考虑到当地施工的基础自然条件，也需要考虑到地质条件需要，根据实际的勘测方案来选择合理的施工技术，要保证路基能够承载更高的压力，确保现实压力不会让路基出现明显变化，由此可见，本文对高速铁路路基设计与施工技术进行分析与探讨是非常有必要的。

1 高速铁路路基的结构特点

高速铁路的路基组成主要包含路基面、路肩等。很多高速铁路建设过程中会出现土质松软的问题，出现软土路基的现象会导致整体的抗剪强度降低，严重时还会影响最终的施工质量，所以在进行建设过程中需要对路基施工场地进行全面的了解，要保障每一项信息的合理性、路基施工的稳定性，这样才能让列车能够通行，提供相应的帮助，尽可能减少后期的维护工作，保证更多交通运输行业的利益，方便更多群众的日常出行，让我国的高速公路路基建设功能更加完善，质量显著提升[1]。

2 高速铁路路基的设计方法

2.1 横断面设计

在高速铁路路基施工过程中，需要对于相应的设计结构进行了解。在进行路基横断面设计时，需要对于路基结构进行有效的分析，了解轨道走向，了解到各个设备的具体位置，这样才能够根据实际的使用需求，针对轨道路线进行有效的设计。在实际的设计环节，需要根据现场勘查信息完成项目方案规划，要对路基横截面进行分析。只有充分考虑到实际的施工需求，将路基设计的各项影响因素进行充分考量，确保路基的轨道连接工作更加完善，才能保障最终的质量。如严寒地区的路基设计需要进行环境的综合考量，我国东北地区的冬季气温常年在-15℃以下。这种气温下的路基很可能出现冻胀、开裂等现象。温度上升后，路基会发生沉降，会对路基造成极大的损害。因此可以在进行设计时，可以基于环境进行横断面的有效设计，从路基填料、路基结构、路基保温等方面进行路基设计。要保证路基横截面设计能够科学合理，让路基能够承载高速运行火车的作用力，可以在施工过程中将路基宽度进行设计，确保管道稳定。考虑到路基的基本需求，要对后期合理维修费用进行充分规划，了解具体的应用效果，根据我国出台的相关法律规定满足路基面的基础宽度，如果路基所处环境较为特殊，还需要向外增加0.5m以上的距离，确保高速铁路运行安全。

2.2 荷载设计

在实际的设计过程中，需要充分考虑到高速铁路路基所承载的压力，因此需要进行合理的荷载设计。通常高速铁路路基荷载需要考虑到静荷载与动荷载。静荷载指的是轨道及铺设设备在地基上对路基产生的压力影响，而动荷载指的是在高速铁路运行状态下对于路基主体产生的重力，因此在设计过程中需要结合具体的设计需求充分考量路基承载荷载，要保证轨道在实际的运行过程中不会出现形变的问题，要利用现代化的建设设备对于轨道路基的受力状态进行合理的监管，要保证路基变化能够得到有效预测，提高路基设计的有效性，如果发现问题能够及时处理，避免出现更大的问题。荷载设计了可以利用两种方法进行检测。可以基于准高速条件进行动应力实测、也可以利用计算机模拟计算。可以在试验基地与开放线路进行实测。模拟计算则是将车辆简化为转向架、轨道、轨枕、路基，利用弹簧进行阻尼模拟，利用计算机进行计算。

2.3 基床设计

高速铁路路基机床是路基结构的主要组成部分，因此在此环节进行设计时，需要充分对路基的地质情况进行调查，要了解高速铁路运行过程中实际的建设方向，要保证路基基础设计更加稳定，要保证路基技术满足防冻、排水等多方面需求，让轨道可以稳定的存在于火车运行过程中。在基层设计中，可以利用不同的设计技术强化路基主体结构的稳固性，如果在特殊地区进行施工，则需要满足特殊地区的基础需求，进行适当的方案调整，需要进行多层加固，每一层的原材料都可以根据当地地质情况以及自然情况进行选择，在地质较差的区域可以利用混凝土，而地质比较好的区域可以利用土，这些材料的选择都可以根据施工方案的变化进行随机改变，但是需要结合具体的需求完成相应设计，要保证每一层都能进行好防冻处理。基床设计时，需要确定机床厚度、路基动应力幅值。基床厚度应当按列车荷载动应力与自重应力之比小于0.2原则确定。路基动应力幅值则需要根据2.6×P×（1＋aV）进行计算。其中P＝机车车辆静轴重（t），a＝高速铁路、无缝线路为0.003；准高速铁路、无缝线路为0.004.要针对路基的含水量过高问题进行合理的设计，要保证雨季能够及时将积水排除，避免影响整体的路基使用性，提高整体的设计效果[2]。

3 高速铁路路基的施工技术 3.1 过渡段施工技术

高速铁路路基施工技术的应用需要完全贴合施工方案完成具体信息的有效应用，在实际的施工环境中，过渡段是路基施工中常见的路段情况，也是施工中的主要难点问题。过渡段指的是差异较大地质条件下的铁路连接处施工，在这一阶段进行施工时需要充分考虑到两边地质情况，采用合理的施工技术手段完成相应的处理，让高速铁路铁轨能够实现更好的衔接，能够让高速铁路能够稳定运行，需要在这一阶段进行轨道后平顺的加固处理，要对桥台进行加固，地基也需要进行加固，降低不同地段下对于路基主体结构产生的影响，让承载的荷载力保持着平衡状态，提高路基的间距长度及其刚性，保证路基结构能够应对火车对于轨道的冲击。

3.2 路堤施工技术

路堤施工技术也是高速铁路在施工中的重要内容，在实际的运行过程中，陆地填料的不同也会对路基产生不同的荷载压力，造成路基的不均匀沉降，因此在实际的施工中需要考虑到路基的施工问题，需要对路基施工中的填料进行合理的选择，通常可以利用碎石进行陆地的填充，这样才能够有效提高路基的承载能力，确保铁路运行的稳定性。路基建设需要在施工设计方案中做好填料的有效规划，需要保证整体结构的稳定性，不能采用软质物体填充，在边缘处可以利用一些覆盖性较大的植被进行覆盖，确保整体的落地填量不会出现因雨水而导致的滑落问题，需要进行排水设施的建设，这样才能避免积水现象的出现，保证路基排水顺畅，提高施工的合理性，让施工技术更加完善，提高路基的整体应用效果。

4 结语

综上所述，高速铁路路基设计与施工对于高速铁路稳定性控制有着十分重大的意义，因此在现实的路基建设过程中，需要根据施工的具体需求选择合理的设计方案，通过针对各项数据的有效审核，保证方案具有更强的实用性，让整体的细节设计更加全面合理，保证施工的最终效果。如今的高速铁路设计与施工对于国民经济增长有着关键性的作用，因此也应当提高整体的管理水平，做好日后的维护工作，采取合适的设计方法，减少因各项影响因素导致的地基下沉变形等问题，确保铁路路基施工能够有效完成，让高速铁路的整体质量得到全面优化。

参考文献：

[1]陶明安.高速铁路路基工程观测期不足沉降控制技术研究(Ⅰ)超载原则和设计[J].铁道标准设计,2022,66(12):11-14.

[2]张帆,徐子涵,张雅僮.郑徐高速铁路徐州特大桥上跨陇海铁路段施工关键技术[J].高速铁路技术,2022,13(6):106-112.