導(dǎo)語(yǔ)：在震后軌道設(shè)計(jì)研究的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了一篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。

1軌道傷損情況

強(qiáng)震發(fā)生并誘發(fā)活動(dòng)斷裂帶發(fā)生斷層運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)帶動(dòng)隧道仰拱和橋梁結(jié)構(gòu)等線下構(gòu)筑物水平和垂向錯(cuò)動(dòng)。隧道內(nèi)無砟軌道與仰拱間通過植筋連接，上下盤錯(cuò)動(dòng)時(shí)，軌道結(jié)構(gòu)隨基礎(chǔ)的錯(cuò)動(dòng)變形呈現(xiàn)局部與仰拱回填層脫空、空間扭曲、道床板破壞等災(zāi)害形態(tài)[2]，如圖1所示。同時(shí)，基礎(chǔ)縱向錯(cuò)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致軌枕與鋼軌瞬間出現(xiàn)較大縱向力，兩者間未能及時(shí)滑移釋放引起單元道床間伸縮縫拉裂、道床板出現(xiàn)裂紋甚至局部破損等情況[3-5]。在橋梁段，由于地震作用下相鄰橋梁梁端變形幅度、方向未能協(xié)同一致，造成梁端相鄰兩塊道床板發(fā)生較大橫向錯(cuò)位，鋼軌、軌枕承受較大橫向力，導(dǎo)致梁端部分軌枕?yè)跫缙茡p；同時(shí)梁體移位、掉落至墩頂凹槽內(nèi)加劇了相鄰梁體間道床板脫離底座板，鋼軌扭曲，并引發(fā)鋼軌折斷1處[6-9]，

2震后重建方案

2.1余滑變形預(yù)測(cè)

根據(jù)地震安評(píng)成果，本次門源地震冷龍嶺斷裂為發(fā)震斷裂，已經(jīng)產(chǎn)生了地表破裂，對(duì)工程線路造成了嚴(yán)重破壞。由于此次地震會(huì)造成相鄰未破裂段的應(yīng)力加載，從而使其地震發(fā)生時(shí)間提前，因此，冷龍嶺斷裂仍存在發(fā)生地表位錯(cuò)破裂的可能，對(duì)線路和附近工程建筑有影響，需要進(jìn)行設(shè)防。同時(shí)，震后余滑是震后地殼形變最主要的機(jī)制，綜合分析本項(xiàng)目整治工程完成后剩余最大水平余滑量150~300mm，最大垂直余滑量約100mm，持續(xù)時(shí)間在3年左右，最終趨于穩(wěn)定[10-12]。結(jié)合原勘察資料、建設(shè)期間施工揭示、震后地表裂縫、洞內(nèi)破壞程度和本次復(fù)舊整治施工揭示綜合分析，判定K1971+385～K1971+680段為斷層帶，K1971+188~K1971+385、K1971+680~K1971+815段為斷層影響帶，即需對(duì)K1971+188~~K1971+815段（均位于A隧道內(nèi)）進(jìn)行余滑變形設(shè)防。

2.2基礎(chǔ)工程重建方案

結(jié)合震后結(jié)構(gòu)破壞調(diào)查資料和線路復(fù)測(cè)情況，整治工程中采取在線位破壞嚴(yán)重段落利用一組R=16000m反向曲線擬合的方案；并對(duì)斷裂帶破壞段襯砌進(jìn)行拆除重建，增設(shè)60mm厚減震消能層，并預(yù)留70cm變形空間以應(yīng)對(duì)后期余滑變形；同時(shí)，根據(jù)梁、墩檢測(cè)結(jié)果，對(duì)橋梁基礎(chǔ)及梁體拆除重建，新建橋梁設(shè)置回形鋼耗能雙曲面支座，并取消墩頂凹槽，加強(qiáng)防落梁設(shè)計(jì)。

2.3軌道重建方案

軌道結(jié)構(gòu)形式的選擇需綜合考慮本段工程、環(huán)境特點(diǎn)并滿足余滑設(shè)防要求[13]。有砟軌道相比無砟軌道易于調(diào)整軌道幾何形位，能適應(yīng)設(shè)防段基礎(chǔ)余滑變形的要求，但高速鐵路有砟軌道存在軌道幾何形位保持能力差、日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作量大等缺點(diǎn)[14]，特別是該段地處海拔較高區(qū)域，自然環(huán)境惡劣，基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，工務(wù)養(yǎng)護(hù)維修困難，不便于鋪設(shè)有砟軌道；既有無砟軌道主要通過WJ-7型/WJ-8型/Vossloh300型扣件進(jìn)行幾何形位調(diào)整[15]，特殊調(diào)整扣件水平調(diào)整能力最大僅15mm，當(dāng)基礎(chǔ)變形超出扣件調(diào)整能力后雖然可通過切割無砟道床/支承層、無砟道床與線下基礎(chǔ)間注漿、橫向頂推糾偏等方式進(jìn)行調(diào)整[16-17]，但線路需限速運(yùn)營(yíng)，且整治周期長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)代價(jià)大、工程風(fēng)險(xiǎn)高。因此，需研究一種隧道內(nèi)大調(diào)整量無砟軌道結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)本段后期潛在余滑變形，并減少后期養(yǎng)護(hù)工作量，即A隧道和B隧道內(nèi)除K1971+188~K1971+815設(shè)防區(qū)段研究鋪設(shè)大調(diào)整量無砟軌道外，其余地段仍采用原雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)[18]，對(duì)于雙塊式無砟軌道后期局部上拱風(fēng)險(xiǎn)較高段落，采用扣件預(yù)墊高的方式施工，以增大運(yùn)營(yíng)期扣件負(fù)調(diào)整量。C橋位于斷裂帶及影響區(qū)以外，通過震后穩(wěn)定性監(jiān)測(cè)，評(píng)估基礎(chǔ)工程穩(wěn)定，且該橋已根據(jù)最新確定的地震等級(jí)采用全部新建方案，并采用了抗震支座，取消了墩臺(tái)頂部凹槽等加強(qiáng)防落梁設(shè)計(jì)。因此，橋上仍采用原“道床板+底座板”雙層雙塊式無砟軌道設(shè)計(jì)方案。

3大調(diào)整量無砟軌道

結(jié)合無砟軌道結(jié)構(gòu)可從扣件（配套軌枕）和道床兩個(gè)方面進(jìn)行軌道幾何形位調(diào)整的特性出發(fā)，確定大調(diào)整量無砟軌道研究原則如下。（1）優(yōu)先選用目前高鐵建設(shè)和運(yùn)營(yíng)維護(hù)中的無砟軌道及配套扣件等成熟技術(shù)，軌道結(jié)構(gòu)與下部基礎(chǔ)接口宜保持一致。（2）軌道幾何形位主要通過扣件系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，即滿足無砟軌道安全服役的前提下增大扣件調(diào)整能力。（3）應(yīng)考慮無砟軌道幾何形位發(fā)生較大變化或軌道結(jié)構(gòu)破壞時(shí)，在天窗時(shí)間內(nèi)修復(fù)的可行性。3.1大調(diào)整量扣件我國(guó)高速鐵路既有成熟WJ-8型扣件單股鋼軌左右位置調(diào)整量為±5mm，鋼軌高低位置調(diào)整量為-4~+26mm。WJ-8型特殊調(diào)整扣件通過增設(shè)2號(hào)、12號(hào)軌距擋板（標(biāo)準(zhǔn)WJ-8型扣件含4號(hào)、7號(hào)、10號(hào)）和6號(hào)、12號(hào)絕緣軌距塊（標(biāo)準(zhǔn)WJ-8型扣件含7號(hào)、8號(hào)、9號(hào)、10號(hào)、11號(hào)），單股鋼軌左右位置調(diào)整量達(dá)到±8mm；通過更換鐵墊板和增設(shè)鋼制調(diào)高墊板，鋼軌高低位置調(diào)整量達(dá)到-10~+60mm，但無法滿足運(yùn)營(yíng)期余滑變形調(diào)整要求。且因調(diào)整量超過40mm后，WJ-8型特殊調(diào)整扣件已超出混凝土擋肩高度，不利于扣件系統(tǒng)的穩(wěn)定性，因此，在采用WJ-8型特殊調(diào)整扣件調(diào)高量超出40mm時(shí)需限速200km/h及以下運(yùn)營(yíng)[19-20]。

結(jié)合本次震后線下基礎(chǔ)和道床結(jié)構(gòu)傷損情況，在變形量達(dá)到一定量值后，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)應(yīng)進(jìn)行加固處理，同時(shí)扣件調(diào)整量過大，相應(yīng)零部件種類繁多、加工精度要求高、組裝繁瑣、且不利于扣件系統(tǒng)的穩(wěn)定。因此，推薦本次大調(diào)整量無砟軌道系統(tǒng)左右位置的調(diào)整能力不低于±150mm，高低調(diào)整能力不低于-24~+100mm；當(dāng)變形超出以上調(diào)整量后，可通過既有成熟繩鋸切割工藝進(jìn)行道床結(jié)構(gòu)幾何形位大調(diào)整?；诒揪€既有扣件為WJ-8/Vossloh300型扣件，考慮線路的剛度匹配和后期養(yǎng)護(hù)維修便利，大調(diào)整量扣件上部仍沿用原WJ-8型扣件系統(tǒng)，并增加鐵承軌臺(tái)以增大鋼軌高低調(diào)整量，增設(shè)調(diào)距塊（級(jí)差6mm）和三聯(lián)套管（級(jí)差75mm）用以增大鋼軌左右位置調(diào)整量，即“三孔連體承軌臺(tái)可調(diào)式WJ-8型扣件”當(dāng)余滑水平形變未超出5mm時(shí)，通過既有WJ-8型扣件調(diào)整方式；當(dāng)余滑水平變形量超過5mm但小于77mm時(shí)，通過更換不同號(hào)碼調(diào)距塊可實(shí)現(xiàn)72mm調(diào)整，配合WJ-8型扣件，實(shí)現(xiàn)不大于77mm調(diào)整量；當(dāng)余滑水平變形量超過77mm但小于152mm時(shí)，通過移動(dòng)錨固螺栓孔至鄰孔，可實(shí)現(xiàn)75mm調(diào)整，配合調(diào)距塊和WJ-8型扣件，實(shí)現(xiàn)不大于152mm調(diào)整量。當(dāng)余滑高程形變未超出-4~+26mm時(shí)，按既有WJ-8型扣件調(diào)整方式，即更換軌下墊板、增設(shè)軌下或板下調(diào)高墊板；當(dāng)余滑高程形變超出-4~+26mm時(shí)，上盤通過抽除扣件承軌臺(tái)鐵墊板下預(yù)設(shè)墊板（20mm），配合WJ-8型扣件更換軌下墊板厚度，實(shí)現(xiàn)不大于-24mm高程調(diào)整量；下盤通過增設(shè)承軌臺(tái)鐵墊板下墊板、更換承軌臺(tái)鐵墊板，實(shí)現(xiàn)不大于100mm高程調(diào)整量，調(diào)高100mm狀態(tài)的承軌臺(tái)可調(diào)式WJ-8型扣件3.2三孔連體套管桁架式長(zhǎng)枕桁架式長(zhǎng)枕充分借鑒既有岔區(qū)埋入式長(zhǎng)枕成熟應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，采用預(yù)應(yīng)力螺旋肋鋼絲先張于C60混凝土結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)尺寸為2900mm（長(zhǎng)）×260mm（寬）×130mm（高）。

采用6根Φ14mm螺紋鋼筋與4根Φ8mm波紋鋼筋組成鋼筋桁架，露出在混凝土截面的下方，加強(qiáng)與無砟道床間連接。軌枕中預(yù)埋三孔連體套管，并在套管周邊設(shè)置5根矩形Φ5mm低碳冷拔鋼絲網(wǎng)以提升套管位置處軌枕的強(qiáng)度，加強(qiáng)扣件預(yù)埋套管與軌枕之間的連接。3.3道床預(yù)留調(diào)整方案普通長(zhǎng)枕埋入式無砟軌道在隧道地段一般為單層道床結(jié)構(gòu)，桁架式長(zhǎng)枕澆筑于道床之中，長(zhǎng)枕上螺栓孔固定，僅能通過扣件的軌距擋板或鐵墊板調(diào)整。鑒于長(zhǎng)枕上螺栓孔約束了線位的調(diào)整空間，本方案擬通過桁架式長(zhǎng)枕上預(yù)埋連體套管的方式實(shí)現(xiàn)橫向大調(diào)整能力，即配套采用承軌臺(tái)可調(diào)式WJ-8型扣件，并考慮預(yù)留基礎(chǔ)變形超出扣件調(diào)整后的切割抬升、落道或糾偏的方案條件，大調(diào)整量無砟軌道采用單元式結(jié)構(gòu)，采用C40鋼筋混凝土直接澆注于隧道仰拱回填層上，道床板長(zhǎng)5900mm（隧道設(shè)防段為6m節(jié)段）、寬3300mm、厚475mm，板間設(shè)100mm伸縮縫。道床板上部雙層配筋，下部預(yù)留Φ30mm切割孔道。該結(jié)構(gòu)方案力學(xué)體系、施工工法等均與既有岔區(qū)無砟軌道相同，基礎(chǔ)變形后可通過扣件系統(tǒng)和預(yù)留孔切割兩種方式進(jìn)行調(diào)整，滿足后期余滑變形調(diào)整需求。

4大調(diào)整量無砟軌道鋪設(shè)范圍分析

為滿足線路運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)基礎(chǔ)變形情況，在K1971+271～K1971+793段增設(shè)了一對(duì)反向曲線順接擬合。當(dāng)基礎(chǔ)錯(cuò)動(dòng)變形較小時(shí)，首先根據(jù)線路平順度標(biāo)準(zhǔn)通過扣件系統(tǒng)進(jìn)行順接調(diào)整；當(dāng)基礎(chǔ)錯(cuò)動(dòng)變形較大時(shí)，整治工作應(yīng)首先重新擬合線路中線，再對(duì)軌道進(jìn)行撥移順接[21]。根據(jù)地質(zhì)預(yù)測(cè)，未來發(fā)生的變形主要為斷裂帶水平錯(cuò)動(dòng)余滑。由于未來錯(cuò)動(dòng)位置及上下盤分別錯(cuò)動(dòng)幅值不可預(yù)估，根據(jù)上文K1971+385～K1971+680段為斷層帶，分別按上下盤出現(xiàn)單邊平行錯(cuò)位300mm及兩側(cè)平均錯(cuò)動(dòng)150mm三種工況進(jìn)行線路平面擬合分析。①小里程端K1971+385處偏移300mm時(shí)：曲線最外側(cè)直緩點(diǎn)需分別外移9.6m、9.8m；②大里程K1971+680處偏移300mm：曲線最外側(cè)直緩點(diǎn)需分別外移9.6m、9.7m；③中點(diǎn)處兩側(cè)分別偏移150mm：曲線最外側(cè)直緩點(diǎn)需分別外移9.5m、9.8m?？梢?，當(dāng)活動(dòng)斷裂帶上下盤總錯(cuò)動(dòng)量最大值300mm時(shí)，擬合后曲線調(diào)整范圍及幅值基本一致，均為最外側(cè)直緩點(diǎn)外移約10m。余滑雙邊各錯(cuò)動(dòng)150mm擬合示意當(dāng)錯(cuò)動(dòng)面位于斷裂帶兩端K1971+385和K1971+680時(shí)所對(duì)應(yīng)的大調(diào)整量無砟軌道設(shè)置范圍最大，此時(shí)，不同段落對(duì)應(yīng)軌道應(yīng)具備的最小調(diào)整能力。將不同錯(cuò)動(dòng)面變形后線路擬合撥距包絡(luò)統(tǒng)計(jì)，如表1所示。

可知，理論上僅需在K1971+333~K1971+731段范圍采用“三孔連體套管承軌臺(tái)可調(diào)式WJ-8型扣件+長(zhǎng)枕埋入式單層道床”方案；在K1971+278~K1971+333和K1971+731~K1971+786范圍采用“單孔套管承軌臺(tái)可調(diào)式WJ-8型扣件+長(zhǎng)枕埋入式單層道床”方案即可。但考慮該范圍僅為線路擬合調(diào)整范圍，鑒于本次地震強(qiáng)度大，破壞范圍廣，震后余滑持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，變形量大，且余滑變形錯(cuò)動(dòng)位置、上下盤變形幅值及變形形態(tài)均具有不確定性，為避免大調(diào)整量無砟軌道與兩側(cè)普通無砟軌道調(diào)整能力差距較大，造成無法順接調(diào)整的情況，大調(diào)整量無砟軌道結(jié)構(gòu)鋪設(shè)范圍應(yīng)在包含活動(dòng)斷裂帶破壞區(qū)K1971+385~K1971+680及擬合后反向曲線K1971+261~K1971+803基礎(chǔ)上，結(jié)合斷裂帶影響區(qū)K1971+188~K1971+385和K1971+680~K1971+815綜合確定，即K1971+188~K1971+815段采用“改進(jìn)型WJ-8型扣件+長(zhǎng)枕埋入式單層道床”方案。

5運(yùn)營(yíng)期調(diào)整順接方式

本次設(shè)計(jì)的“改進(jìn)型WJ-8型扣件+長(zhǎng)枕埋入式單層道床”的大調(diào)整量無砟軌道結(jié)構(gòu)方案在活動(dòng)斷裂帶余滑變形過程中分級(jí)調(diào)整的主要方式如下。

（1）當(dāng)線下基礎(chǔ)工程橫向錯(cuò)動(dòng)變形小于152mm時(shí)，采用扣件精調(diào)并配合線路平面擬合的方式進(jìn)行調(diào)整。

（2）當(dāng)線下基礎(chǔ)工程橫向錯(cuò)動(dòng)變形大于152mm時(shí)，采用局部道床板切割糾偏并配合扣件精調(diào)及線路擬合的方式進(jìn)行調(diào)整，切割糾偏前將扣件恢復(fù)至初始狀態(tài)，為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)后續(xù)可能出現(xiàn)的持續(xù)錯(cuò)動(dòng)預(yù)留調(diào)整空間。（3）線下基礎(chǔ)工程垂向錯(cuò)動(dòng)可采用扣件精調(diào)并配合線路縱斷面擬合的方式進(jìn)行調(diào)整。

6結(jié)語(yǔ)

高速鐵路有砟軌道結(jié)構(gòu)對(duì)線下基礎(chǔ)變形的適應(yīng)性好，但軌道幾何形位保持能力差、日常運(yùn)營(yíng)維護(hù)工作量大不適合鋪設(shè)于高海拔、自然環(huán)境惡劣、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、工務(wù)養(yǎng)護(hù)維修困難地段；既有成熟無砟軌道主要通過WJ-7型/WJ-8型/Vossloh300型扣件進(jìn)行幾何形位調(diào)整，調(diào)整能力無法滿足本線震后余滑變形的要求。在既有成熟的WJ-8型扣件和桁架式長(zhǎng)枕基礎(chǔ)上，通過增設(shè)鐵承軌臺(tái)、調(diào)距塊和三聯(lián)套管等部件可提升扣件單股鋼軌左右位置調(diào)整量達(dá)152mm，同時(shí)通過在長(zhǎng)枕埋入式單層道床中預(yù)留切割孔，便于在運(yùn)營(yíng)期基礎(chǔ)變形超出扣件能力后通過切割糾偏措施以恢復(fù)線路平順性。在對(duì)余滑變形進(jìn)行線路擬合后獲得撥距包絡(luò)表，獲得了大調(diào)整量無砟軌道鋪設(shè)范圍。該研究方法和研究方案可為活動(dòng)斷裂帶或基礎(chǔ)不良地區(qū)軌道結(jié)構(gòu)選型、設(shè)防范圍研究提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊建勛.基于形變分析的高速鐵路震后線路修復(fù)擬合研究[J/OL].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì):1-8[2022-08-19]..

[2]張威，李明，姬云平，等.青海門源M6.9地震典型隧道破壞特征分析與啟示[J].地震工程學(xué)報(bào)，2022，44(3)：661-669.

[3]何越磊，黃自鵬，路宏遙，等.溫度荷載作用下高鐵無砟軌道界面性能演變規(guī)律研究[J/OL].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì):1-7[2022-08-02].

[4]余翠英，向俊，林士財(cái)，等.雙塊式無砟軌道離縫對(duì)高速行車安全性影響及維修標(biāo)準(zhǔn)研究[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2019，16(8)：1865-1874.

[5]黃傳岳，溫浩，楊懷志，等.高速鐵路道岔區(qū)無砟軌道傷損現(xiàn)狀及分類研究[J].鐵道建筑，2019，59(6)：117-122.

[6]王少林，翟婉明.地震作用下高速列車-線路-橋梁系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)[J].西南交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，46(1)：56-62，67.

[7]譚長(zhǎng)建，祝兵.地震作用下高速列車與橋梁耦合振動(dòng)分析[J].振動(dòng)與沖擊，2009，28(1)：4-8，191.

[8]賀建帥，李奇，王君杰.高鐵橋梁震時(shí)行車安全性評(píng)價(jià)的梁端變位限值研究[J/OL].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào):1-12[2022-08-19].

[9]喻梅，呂佳偉，賈宏宇，等.近斷層脈沖型地震作用下高速鐵路橋梁-軌道系統(tǒng)響應(yīng)分析[J].湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2021，48(9)：138-146.

[10]許延軍，張學(xué)輝，曹勇，等.門源6.9級(jí)地震前地應(yīng)變加卸載響應(yīng)比異常分析[J].地震工程學(xué)報(bào)，2022，44(3)：707-712.

作者:蔡向輝 張岷 唐文國(guó) 劉啟賓 褚衛(wèi)松 張生延 單位:中鐵第一勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司 陜西省鐵道及地下交通工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中鐵一院） 中國(guó)鐵路蘭州局集團(tuán)有限公司