曲线地段非埋式桩板路基设计与计算方法研究

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摘要：

横向稳定性与抗变形能力是曲线段非埋式桩板路基的重要计算指标，深入分析这种结构的设计与计算方法十分必要。基于现有的简化计算方法，建立非埋式桩板结构的整体式平面计算模型，探讨了曲线段桩板结构的荷载力系，提出了其设计流程与计算方法。实践证明利用该设计计算方法可有效地获得满足工程精度要求的计算结果。

引言
桩板路基综合了无砟轨道与桩基础结构的各自特点，克服了高路堤结构沉降量大而低路堤结构动力影响程度大的缺点，一般由下部钢筋混凝土桩基承台板、路基土与上部钢筋混凝土承台板和托梁组成，桩、梁与板固接并与路基土共同组成一个承载结构体系…，因其强度高、刚度大、沉降小、稳定性和耐久性好等特点，已大量应用于深厚软土、湿陷性黄土等不良地质段¨，21高速铁路路基建设中。目前，我国桩板路基的应用主要集中在无砟轨道路基，且绝大多是处于直线段，有关学者已针对其动静态承载特性、设计计算方法等进行了系统的研究[3“]。但在桩板路基设计计算方法方面，曲线段桩板路基的荷载分布模式已不能按原有的均布荷载考虑，另外横向荷载除了摇摆力以外，还得计人离心力的作用，其横向稳定性成为曲线段应用成败的关键因素。
因此，本文结合贵昆铁路六沾段增建第二线工程非埋式桩板路基工程概况，研究了曲线段有砟轨道非埋式桩板路基的设计流程与计算方法，为曲线段有砟轨道路基设计提供参考。
1工程概况
贵昆铁路六沾复线在六盘水出站端(K246+749．2～+906．2)既有燕子岩大桥左侧增建客车第二线及曹六联络线。该段线路以低填浅挖通过，基底下伏淤泥质土、泥炭质土总厚度19 m。
本区段主要地层包括：<1>人工填筑土(Q：11)，主要为黏性土，硬塑，厚0～2 m，属Ⅱ级普通土；<2>淤泥质土(Qr“)，软塑，厚2～10 m，属Ⅱ级普通土；<3>黏土(Q掣+p1)，软塑，夹少许灰岩质角砾，厚度10—19 m，属Ⅱ级普通土；<4>灰岩(C。b)，巨厚层状，弱风化(W：)，溶蚀强烈发育，节理、裂隙较发育，属V级次坚石。
地层物理力学参数，见表1。

2路基桩板结构类型
非埋式桩板结构的结构形式灵活，适应性强，其构造形式根据托梁的设置分为独立墩柱式、托梁式以及复合式三种类型uj，根据结构设置位置又分为非埋式、浅埋式和深埋式oL8|。托梁的存在简化了承台板系受力，降低了桩基与承台板连接处的应力集中，提高了桩板结构的横向刚度和抵抗不均匀沉降的能力，使其成为主流结构形式。其结构形式，见图2。

2．1承台板
由于上部结构静荷载和列车长期重复动荷载作用在承台板，结构受力状态复杂。考虑结构的整体性、安全性和经济性，承台板跨度一般为6．0—10．0m，跨度过小增加桩的工程量，跨度过大必然引起板厚大幅增加，导致工程经济性较差。承台板高度一般为0．6～1．2 m。承台板宽度根据路肩宽度和轨道结构宽度确定。桩板结构采用三跨为一联以消弱温度应力、混凝土收缩徐变等因素对承台板的影响。为降低横向扭曲变形及双线行车的动力作用，减小单线过车对桩承台板采用双板上下行线分幅设置。
2．2托梁
托梁将上部承台板传来的荷载传递给下部钢筋混凝土桩，其结构尺寸既要满足结构内力与变形控制的要求，又需满足结构构造的要求。托梁长度受承台板宽度影响，托梁宽度与桩径有关。托梁与承台板相比，造价较低，不是决定结构整体造价的关键因素，且为降低结构高度考虑，设计中托梁高度可选用1．0 m。

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