重载铁路路基基床填料参数选取及优化分析

摘要

研究目的:重载铁路运输是铁路货运发展的方向,大轴重、长编组发展趋势对铁路路基基床填料的选取提出了更高的要求.与国外重载铁路设计技术标准对比,国内现有规范对基床填料性质和压实标准的规定较为固定单一且偏于安全,同时中国填料工程性质随地域变化差异较大,因此,应在分析国外重载铁路技术标准的基础上,结合中国地域广阔的特点,对现行规定进行优化.基于强度和变形控制准则,在已知基床各结构层尺寸的情况下,检算各结构层所需填料类型及压实标准等设计参数,并以此为基础对填料参数的最终确定提供优化建议.研究结论:(1)针对《重载铁路设计规范》(报批稿)路基基床结构(基床表层+基床底层)设计检算算例,确定填料参数并加以优化.计算结果显示:设计轴重27t、行车速度100km/h条件下,基床表层填料最低标准为K30=190MPa/m,满足规范要求;基床底层填料最低标准为K30=110MPa/m,对比规范相当于将填料压实标准降低一级,表明基床填料技术标准尚可进一步进行优化;(2)重载铁路路基基床填料选取时,表层宜优先选择级配碎石以满足路基的承载要求,底层填料在满足结构设计最低标准的基础上,随着填料性能的提升可适当减薄底层厚度或表层级配碎石层厚度,从而取得较好的经济和环境效益;(3)研究成果对中国重载铁路技术标准的完善以及"走出去"战略的实施具有重要指导意义.