高速铁路无砟轨道路基及过渡段结构长期测试分析.docx

高速铁路无砟轨道路基及过渡段结构长期测试分析
高速铁路无砟轨道路基及过渡段结构长期测试分析
随着我国高速铁路网络的不断扩建和完善，无砟轨道已经成为其主要选用的轨道形式之一。无砟轨道以其良好的运营性能、舒适性以及运营成本的优势在高速铁路的建设中得到了广泛的应用，但是，为了确保无砟轨道的长期稳定运营，需要对其路基及过渡段进行长期测试和分析。
一、无砟轨道的概述
无砟轨道（SlabTrack）是指在桥梁、隧道、高架和路基等特殊路段上采用钢筋混凝土板作为轨道基床，铺设钢轨，无需再垫设冻胶垫，它与传统的砟石轨道相比，具有自重轻、噪声少、维护简单、速度快等优点。基于无砟轨道的优越性能，在大多数高速铁路出现的曲线半径较大（即直线段较长）的路段中，为了实现高铁列车的稳定行驶，保证乘客的乘坐舒适度和安全性，无砟轨道是首选。
二、无砟轨道的路基特点及其测试方法
无砟轨道的路基部分由预制预应力混凝土板、压型钢板和填充物构成。作为无砟轨道的基础，其功能是将轨道荷载分散到路基，以保证铁路线路的稳定和平稳。钢筋与浇筑混凝土密切贴合，形成了高强度刚性场，可以很好地保证线路的平顺度。不过，与传统的砟石路基相比，无砟轨道的路基层结构较为复杂，需要安装预应力混凝土板、钢筋、压型钢板和填充物等，并且这些结构随着时间的推移会出现变形、开裂、剥落等问题，从而对路基稳定性、轨道断面形状、轨道几何度和轨道纵向平顺度产生影响，因此必须对其进行长期测试和分析。
1.路基竖向变形测试
路基竖向变形测试是测量路基竖向变形及有效深度的变化，检验无砟轨道路基的稳定性。测试方法一般采用反射式测距仪或全站仪，实现数据的实时检测，反映无砟轨道路基的竖向变形情况。
2.路基偏心测试
路基偏心测试是测量钢筋和混凝土板的重心落在轨道中心线的偏心值。偏心值大于轨道几何标准值，则无砟轨道的引导和支撑作用减弱，导致轨道变形或许尺寸超出规定范围。测量方法一般采用全站仪，实现数据的实时检测，反映无砟轨道路基的竖向变形情况。
3.路基水平变形测试
路基水平变形测试是为了测试路基的水平稳定性，以避免无砟轨道出现缺陷等情况。测试方法一般采用全站仪，实现数据的实时检测，反映路基的水平变形部位。
三、无砟轨道过渡段特点及其测试方法
无砟轨道过渡段是是将无砟轨道与常规轨道（砟石轨道）接口处的平滑转换段，目的是实现两种不同轨道间的顺畅过渡。由于过渡段处的轨道码距和轨距变化大，如果连接过渡段的两个路段出现错位、挤出或垂直差错等问题，就会影响车辆的稳定性和安全性。因此，对于过渡段的测试是非常重要的，其测试方法主要包括以下几个方面。
1.过渡段轨道几何度与线形度测试
过渡段轨道几何度与线形度测试是测量轨道几何形状，特别是相邻不同路基结构处的轨道形状变化。测试方法一般采用全站仪，实现数据的实时检测，反映过渡段的曲线半径、道程长度、轨道倾斜角度以及水平位移量等参数。
2.过渡段噪声测试
过渡段噪声测试是检测列车通过过渡段时的噪声水平。噪声的主要来源是车轮和轨道之间的交互作用和轮对震动，噪声水平的高低可能导致列车的舒适性下降或对环境造成一定的污染。测试方法一般采用声级计、振动传感器等仪器，以反映过渡段的噪声水平。
3.过渡段列车横向稳定性测试
过渡段列车横向稳定性测试是针对列车通过过渡段时其横向稳定性的检测。测试方法一般采用侧向力传感器、应力片等仪器，以反映过渡段处列车的横向动态行为。
四、结论
通过对无砟轨道的路基和过渡段结构进行长期测试和分析，可以确保其平稳性、舒适性、安全性和稳定性得到保障。同时，这些测试和分析数据也是无砟轨道运营和维护的重要参考，可以实现无砟轨道的长期运营和后期维护工作。