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一無砟軌道樁板結(jié)構(gòu)

路基設(shè)計作為一種新型無砟軌道路基結(jié)構(gòu)形式，樁板結(jié)構(gòu)路基設(shè)計時，應按照不同狀態(tài)的容許值進行荷載的不同組合，隨后在不同荷載的組合下，遵循相應力學模式，對樁板結(jié)構(gòu)路基的強度、穩(wěn)定性及變形情況進行進一步分析，進而綜合評價列車運營的安全性和舒適性。樁板結(jié)構(gòu)路基設(shè)計方式為：線路縱向、橫向樁間距的確定應嚴格遵循地質(zhì)條件與線路縱向布置圖進行。遵循結(jié)構(gòu)力學理論，鋼構(gòu)連續(xù)板由鋼筋混凝土承載板代替，不利位置的確定應根據(jù)活載圖與影響法進行荷載布置，將鋼筋混凝土承載板的結(jié)構(gòu)尺寸初步確定，在組合荷載下，確定板的內(nèi)力和撓度，選用板、梁結(jié)構(gòu)計算承載板的配筋設(shè)計，對板的翹曲變形進行最終確定，進而符合土質(zhì)路基無砟軌道鋪設(shè)的容許撓度與折角需求。樁基礎(chǔ)為樁板結(jié)構(gòu)路基的下部結(jié)構(gòu)，因此應對樁截面形式、樁徑及樁長進行有效確定。以支座反力的形式將上部結(jié)構(gòu)荷載向樁頂傳遞，并依據(jù)樁基礎(chǔ)理論計算豎向承載力、側(cè)向和縱向抗力與沉降變形，確保其附近無砟軌道鋪設(shè)的設(shè)計需求。通過對縱向樁間距的調(diào)整，確定樁-板的最佳組合方案。

1承載板設(shè)計應對

豎向列車荷載、活載圖式進行確定，并依據(jù)設(shè)計時速進行結(jié)構(gòu)荷載組合系數(shù)的確定。按照地質(zhì)情況及線路縱向布置圖，對樁基礎(chǔ)橫向樁間距與縱向樁間距進行確定。對承載板材料剛度、板寬、板厚及板長進行確定。承載板通常屬于彈性薄板范圍，分析、計算結(jié)構(gòu)中，板厚h和板最小邊長L之比為h/L，薄板一般控制在h/L＜1/15。

2樁板結(jié)構(gòu)路基上部結(jié)構(gòu)設(shè)計

樁板結(jié)構(gòu)路基上部結(jié)構(gòu)設(shè)計合理可以對列車在無砟軌道高速行駛的安全性及舒適度要求進行最大限度的滿足，并實現(xiàn)線路少維修的目的。在設(shè)計樁板結(jié)構(gòu)路基上部結(jié)構(gòu)時，應在軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)、縱橫向穩(wěn)定性及各組成部分的耐久性、減振性與線路平順性方面加以重視。

3下部樁基礎(chǔ)設(shè)計

樁板結(jié)構(gòu)設(shè)計中樁徑、樁長、樁距的合理選擇是其設(shè)計的重點內(nèi)容，遵循沉降控制設(shè)計原理，在沉降變形允許范圍內(nèi)，對樁間土、樁底土承載能力進行充分調(diào)動，促使樁土共同作用，并進行布樁作業(yè)，在單樁與路基整體承載力計算中，確保其符合施工要求，進而起到降低成本及提高經(jīng)濟效益的作用。當具有較大樁間距時，無法滿足其承載力，應將樁長加大，同時加大承載板厚度，特殊情況下，必須將預應力鋼筋設(shè)置在承載板內(nèi)，這樣將增加施工的難度。當具有較小樁間距時，不能充分發(fā)揮樁的承載力，在加大施工難度的同時，也會提升工程造價，因此必須對樁間距進行合理選擇。

二高速鐵路無砟軌道樁板結(jié)構(gòu)路基試驗

1離心模型試驗

通過在模型上施加離心慣性力進而增加模型的容重，確保模型應力和原型相同，以模擬原型就是離心模型試驗。現(xiàn)階段，巖土工程還存在諸多問題，如非飽和土問題、非線性破壞過程等，在計算機運用中還存在一定困難，但利用離心模型試驗可以確保結(jié)果的直觀性及清晰性。樁板結(jié)構(gòu)路基承載與變形特點直接影響著樁土相互作用，從受載開始土體應用應變特性就已經(jīng)呈現(xiàn)出非線性彈塑性本構(gòu)關(guān)系，一般樁身混凝土為線彈性狀態(tài)?；诖?，應對重力控制的土體應力水平進行再現(xiàn)，才能對樁土相互作用進行合理模擬。土工離心機選用等效的重力離心慣性力對原型土體的應力水平進行再現(xiàn)。由此可見，樁土相互作用研究最有效的方式就是離心模型試驗。遵循相應模型率將樁、板與路基本體縮小n倍，在模型箱內(nèi)將其放入，并通過相應離心加速度ng旋轉(zhuǎn)，以模擬尺寸放大n倍后樁板結(jié)構(gòu)路基的現(xiàn)場狀況就是無砟軌道樁板結(jié)構(gòu)路基離心試驗的原理。

2樁板結(jié)構(gòu)路基動力作用

模型試驗樁板結(jié)構(gòu)路基中樁-板-土之間具有較為復雜的共同作用問題，為準確選用設(shè)計參數(shù)，必須嚴格遵循結(jié)構(gòu)實際工作狀態(tài)進行樁板結(jié)構(gòu)路基試驗研究。通過全面合理的構(gòu)思，進行與原型相似規(guī)律模型的建立，并通過先進的科學設(shè)備，對試驗條件加以有效控制，進而對路基受力變形特性進行分析。這種試驗在樁板結(jié)構(gòu)路基理論研究、設(shè)計及施工階段都具有重要意義。

三結(jié)語

綜上所述，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國鐵路事業(yè)也得到了極大的發(fā)展。高速鐵路無砟軌道樁板結(jié)構(gòu)路基作為一種新型路基結(jié)構(gòu)，在鐵路工程建設(shè)中得到了大量應用。為確保列車高速行駛的安全性與穩(wěn)定性，必須對樁板結(jié)構(gòu)路基設(shè)計加以重視，并做好相關(guān)試驗工作，確保其各項指標符合施工相關(guān)規(guī)定，以此為鐵路事業(yè)的發(fā)展提供可靠的保障。

作者：楊愛麗 單位：河南省鐵路勘測設(shè)計有限公司