高速铁路路基工程关键技术及应用

　　奖励类型：2017年中国铁道学会奖特等奖

　　主要完成人：叶阳升，韩自力，蔡德钩，杨国涛，张千里，余雷，孙明智，辛文栋，魏永幸，崔维孝，赵新益，钱国玉，周诗广，徐林荣，王仲锦，朱忠林，苏谦，付建斌，张先军，张晓阳，姚杰，郭绍影，陈锋，孙红林，李成，肖朝乾，冷景岩，郭建湖，黄直久，王立军，张建文，黄俊杰，程爱君，吕菲，杨怀志，王华光，王炳龙，王功博，杜晓燕，刘维正

　　主要完成单位：中国铁道科学研究院，中铁第一勘察设计院集团有限公司，中铁二院工程集团有限责任公司，中国铁路设计集团有限公司，中铁第四勘察设计院集团有限公司，中南大学，中铁工程设计咨询集团有限公司，中铁第五勘察设计院集团有限公司，西南交通大学，中铁十二局集团有限公司，同济大学

　　项目简介：

　　铁路路基是承载轨道结构和列车的重要基础。高速铁路线路毫米级的工后沉降控制标准，对路基工程提出了史无前例的挑战。本项目依托“十一五”至“十三五”铁路总公司科技研究开发计划重大重点项目群、国家自然科学基金等项目，经历近十年的努力，突破了高速铁路路基工程关键技术，形成了具有自主知识产权的技术标准体系。 1．主要技术内容 （1）建立了控制累积效应的铁路路基基床结构设计和动态检定技术体系首次提出了针对高速铁路路基基床微小应变特征的基床应力应变分析计算方法、控制基床累积应变阈值的确定方法和考虑道床侵蚀的基床表层承载能力设计检算方法，制定了基床动态检定标准，形成了高速铁路路基基床结构设计和动态检定技术体系。 （2）创新了铁路路基填料分类分组及压实质量控制技术体系提出了基于颗粒形状、细粒含量、颗粒级配、液塑限指标的铁路路基填料逐级分类分组体系，制定了铁路路基填料颗粒级配类型划分标准，形成了高速铁路路基填料及压实质量控制技术体系。 （3）构建了高速铁路路基桩-网（筏）结构沉降控制理论方法与技术体系提出了桩顶与垫层相互作用的桩-网结构加筋垫层失效模式、判定准则及设计计算方法；构建了路基-垫层（筏板）-刚性桩复合地基联合作用的桩-网（筏）复合地基沉降计算方法和桩间土抛物线型地基反力模型与固结度简易计算方法；形成了高速铁路路基桩承结构沉降控制技术体系与设计方法。 （4）建立了高精度的高速铁路路基变形观测、分析和评估技术体系，制定了路基病害分类方法及维护技术标准。提出了高速铁路沉降变形观测及预测分析的技术条件、控制标准和评估方法，制定了高速铁路路基病害类型分类方法及路基维护技术标准，为保障高速铁路路基长期稳定提供了重要的技术依据。 2．知识产权情况：成果已纳入《高速铁路设计规范》等6项技术规范；发表论文43篇，其中SCI、EI论文24篇；已授权专利20项，其中发明专利5项。 3．技术经济指标项目提出了路基基床结构承载力、变形和应变设计控制指标，以及路基动荷载、动变形、振动加速度动态检定指标，创建了系统的路基基床结构设计和动态检定技术体系，为高速铁路建设提供了理论基础。路基填料标准的细化以及室内预估填料压实性能的试验方法，解决了填料压实问题，避免了填料选择的盲目性；创新的高铁桩-网（筏）结构设计理论在沉降控制和节省投资方面作用显著；建立的铁路工程沉降变形观测与评估技术，为我国高速铁路大规模建设提供了有力的技术支撑。 4．应用推广及效益情况高速铁路路基工程关键技术研究成果成功应用于高速铁路建设，已分别纳入《高速铁路设计规范》、《铁路路基设计规范》、《铁路工程沉降变形观测与评估技术规程》、《高速铁路工程动态验收技术规范》等规范，形成了完善的自主知识产权路基工程技术标准体系，对推动中国高速铁路发展和高速铁路标准“走出去”具有重要战略意义。项目成果产生了巨大的社会与经济效益。