陈远提 教授级高工
引言
衡广复线施工中，旧线进行改造时须使列车转到新线运行。根据铁基字[80]373号文规定，列车走新线须限速45 km/h慢行。按一般经验，至少要经历一个雨季，俟路基沉降稳定后，才能提速。这样必将严重制约区段通过能力，形成“卡脖子地段”。
针对以上情况，若能采取某种强化质量措施，对一些运能紧张区段，使新线开通限速在短期内提高到60 km/h（以下简称提速），则每天可避免减少5对列车的影响，两个月时间就可减少402万元的直接经济损失。但是，多数情况下，仍是采取缩短区间距离和区间双线插线方案，虽然造价较高，但安全性好，只有在某些特定条件下，经过研究，认为确有必要，才采用提速措施，此时应特别注意安全。
1986年，广州铁路局工程总公司首先提出了新线开通提速至60 km/h的大胆设想， 得到部、局领导的特别重视，并决定在军田至乐同区间左线进行试验。当时，由于这种试验在国内尚属首次，且该区间路基已近完成2/3，又是在繁忙的1级干线上进行，能否成功？能否确保行车安全？都是人们关注的问题。在铁科院、广州工务段的支持配合下，经过认真探索、谨慎处理、反复测试，终于取得了成功。
紧接着铁五局在广局、铁科院、部基建总局的帮助下，并得到郴州工务段的有力配合，在里排便线再次提速60 km/h成功，进一步积累了经验。以后，又接连在运能紧张的展如至清风亭、旧横石至氵琶江口两区间于15天内提速至60 km/h成功。最后进一步发展到英德至鸡坑43.8km长的多区间组成的双绕复线区段，亦于15天内提速至60 km/h获得成功，为我国铁路建设提供了新的经验。
一、提速新线的施工
（一）军田至乐同左线提速60 km/h
1．工程概况
军田至乐同区间（K2260+339.21～k2267+205.38）计6.86 km，有路基土石方填方18700m3，挖方120000m3，大桥一座、中桥一座、涵洞18座，圬工1500 m3。曲线8个，最小半径为600 m3，最大坡度为5.8‰在新筑6 km路基中，路暂土0.75km、桥长0.25 km、路堤 5 km，其中 4～5m高路堤700m；3～4m高的1000m；2～3m高的1000m；2m以内的2300m，有两处软弱地基：一处是K2263+995～K2264+100软土地基，换填碎石、河砂；一处是K2263+760～+840的沼泽地，换土填砂。另外，K2264+815～K2265+300因有地下水，且既有线翻浆，故换填碎石、河砂，部分还加铺了氯丁橡胶。
路基填料是砂粘土及风化砂质页岩。路基于1986年元月下旬动工，8月14日完工，8月2日开始铺轨至9月14日接通，9月27日验收，9月30日上午开通45 km/h，10月3日提速至60 km/h，由广铁工程总公司保养一个月，于11月5日移交广州工务段接管。1987年7月21日提速到80 km/h；同年10月13日提速至100 km/h。
2．路基施工及质量检验
（1）路基填筑压实
路基填筑按《铁路路基填土压实技术规则（试行）》（以下简称《规则》）要求分层进行。采取随挖、随运、随推平、随辗压的施工方法，使填土在接近最佳含水量状态下得到压实。填土时先用15t自重的推土机分2～3次推平辗压至约0.3m厚，再利用载土汽车（载土量约为5-15t）运土时，反复行走的辗压作用，提高路基中部的密实度。路肩部分则采取超填0.5宽和增加推土机的辗压遍数，使路肩达到要求密度（注：此时一边履带在路基中心附近，路基中部同样受到辗压），按以上方法填筑到接近基面的适当高度后，修整边坡，将超填部分填土翻挖上来，在含水量适宜条件下进行压实。对基床表层填土，为保证其更高的密实度与匀质性，全面地用自重12t，激震力为20t的YZJIOB型震动压路机反复辗压平整。使基床表层的密实度进一步提高，这是我们为减少路基早期沉降，特别是不均匀沉降所采取的主要措施之一。填土中当发现因含水量过大，而形成橡皮土时，坚决翻挖，换填含水量合适的好土，补压补检至密实度合格为止。
(2)路基压实标准与质量检验
a、酌情提高路基填土的压实标准
(a)基床表层（路肩下0.5m以上部分）的压实系数由0.95提高到0.96；
(b)基床底层（基面下0.5～1.2m范围内）的压实系数由0.90提高到0.92；
(c)路基下部（基面下1.2m以下部分）的压实系数由0.85提高到0.87。
需要加以说明的是：在实践中，不仅从数值上提高了压系实数值（以下简称压实度值），而且在计算方法上，也比《规则》要求严些，因为是用数理统计方法，并以压实度合格与否作为判定标准，按95%保证率计算的。
b、对路基填土密度进行全面普查
新线路基是否适合提速，只有通过对路基密实度的调查分析，才能作出判断，并采取相应的有效补救措施。为此，我们决定对路基进行全面普查。
(a)检测点的平面布置
对正在填筑的路基，采取按《规则》要求布点。对已形成的路基，则无法按《规则》要求布点，采取在最可疑的薄弱处布设探坑的方案。如果这些地方质量无问题，才感有把握。为此，应选择路肩、桥涵缺口，以及从外观和调查分析发现有疑点的地方布坑。总之，以尽可能多发现薄弱处所为原则，平均每公里布坑5个。
(b)检测点的深度布置
对正在填筑的路基，一般采取挖0.2 m再检测，对已形成路基，采取挖探坑抽检，检测深度见表24-1-1。
检 测 深 度 表 表24-1-1
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所用仪器 |
检测深度（距路基面，m） |
附注 |
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基床表层 |
基床底层 |
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卡瓦列夫仪 |
0.2～0.3 |
0. 7～0.8 1. 1～1.2 |
基床底层采取挖探坑检测 |
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核子密度仪 |
0.1～0.5 |
同上 |
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(c)用卡瓦列夫仪普查
由“攻关组”会同工地试验员进行，共抽检112点，其中不合格12点，占10.7%。
(d)用核子密度仪再次普查
在卡瓦列夫仪普查后，再用3411B型核子密度仪全面普查一遍，又抽检了171点，其中不合格27点，占15.8%。为何这次抽检不合格点较第一次为多？主要是有意将过去施工以来，工地检出的不合格点，加上第一次卡列夫仪普查出的不合格点都如数列出，交出核子密度仪再复查一遍。
幸运的是：所发现的这些不合格点，多数位于基床表层，这可能是因为基床表层压实度要求较高，不易达到所致。而表层不合格点，完全可以通过补充压实使之合格。普查分析表明：选定军乐段作为“提速攻关段”具有基础。
（3）检测资料的分析整理方法
a.路基压实度的评定方法
关于路基压实度的评定方法，现列举以下三种：
(a)基值法：该法是以所有检测点的压实度均达到规定的压实标准为合格。其优点是判别合格与否比较直观、简明、便于掌握。缺点是仅知压实度合格与否，而不明确压实度的具体数值，难于相互比较。例如，两段路基均合格，但并不具有相同的质量，而何者更好些，基值法就无法判别。
(b)《规则》规定的方法：《规则》第4.25条规定“填筑层系统检验结果，比规定密度小于0.04g/cm3者，不得超过10%，否则，应进行补充压实”。可见《规则》规定的方法，承认填土的不均匀性，不要求点点都合格，这是符合客观实际的，除此之外和基值法基本相同。因此，其缺点也基本相同。例如：同时填筑的某段，密度小于规定密度0.04 g/cm3者多达10%，而另一段全部达到规定密度，按《规则》要求都一样认为合格，而实际两者存在的差异是明显的。再则，比规定密度小0.04 g/cm3者，其压实度固然不合格，但比规定密度小0.03 g/cm3，其压实度同样不合格，因此，若以压实度合格与否作为判定标准，则按《规则》要求的保证率可能达不到90%。基于从严要求的原则，此次采用压实度合格作为判定标准，并以数理统计法按95%保证率以计算出压实度的具体数值再作评定。
(c)数理统计法：是一种分析试验数据的科学方法，它逐渐应用于许多学科的实践中。然而，在路基填筑质量控制方面的应用，目前尚未列入我国规范，衡广复线仅是初次尝试。它与《规则》规定的方法一样，承认填土的不均匀性，也不严格要求点点检测合格，因此它是在研究压实度这个随机变量的总体分布规律后，按一定保证率求算出压实度的具体数值的，因而能够定量地描述路基填筑质量的好坏，克服上述方法在这方面的缺点。
为了具体分析出每层、每段路基质量的好坏，计算也是分层分段进行的，并以每层每段的压实度总体均值为依据。所谓压实度总体均值，就是进行无穷次压实度试验所算得的压实度平均值。显然，这个平均值是不可能由试验求得的，所以又称为数学期望，但是它完全可以通过对填层各分段的有限次压实度试验——一般称为子样，和规定适当的保证率后，推算出每层每段压实度总体均值的置信区间，并取其下置信限数值作为该段路基压实度的代表。因此，这种方法是科学的，算得的结果也是比较安全和令人信服的。现举实例为证：
在普查花赤至军田间路基填土质量时，从所绘制的压实度直观图上（附图24-1），发现卡瓦列夫仪与核子仪测试结果，似有较大差异，一时不知相信何者的结果为好。特别是头一次使用核子仪，对其检测结果的可靠性，没有把握，最后只好求助于数理统计法分析。而分析结果表明，两者计算的结果相当一致，卡瓦列夫仪检测，计算的压实度为97.29%，而核子仪检测的压实度计算值为97.17%，其偏差只有小数位，实可谓不谋而合。特别令人有信心的是：以上是用不同仪器（卡瓦列夫仪与核子仪）、不同检测者（广铁四公司4-5人用卡瓦列夫仪，一局试验员2人用核子仪）、不同检测点数（卡瓦列夫仪21点、核子仪74点），对同一填筑段同一填层所进行的检测，而得到压实度一致的结论，说明该法的科学性，而不是偶然的巧合，见下表24-1-2所列。
通过这次实践，还间接验证：①在土质比较均匀的情况下，核子密度仪与卡瓦列夫仪检测结果，比较吻合；②核子密度仪检测74点，而卡瓦列夫仪仅检测21点，其点数之比相差3倍多，而能获得相近的结果，说明当检测点数达到一定值时，用数理统计法计算，就可获得较理想的结果。
但是，如果分段错误，以致将不同母体的压实度检测数据混在一起计算，就会发现所需最少检测点数，陡然增加，甚至令你难以置信，此时就应分析原因。例如，在分析急水沆中桥至沅潭，以及沅潭至K2235线路所两区间新线可否开通时提速至60km/h时，开始错将源潭以南K2231+300～K2231+850划为一个计算段，计算出基床表层所需最少检测点数达110点之多，为该段基床表层实测35点的3.14倍，后经调查发现K2231+300～K2231+550为桥涵缺口地段，施工时系用人工填筑，而K2231+300～K+850则为机械填筑，故不能混在一起计算。分别计算的结果是K2231+300～+500基床表层压实度仅达90.69%<96%，故不宜开通后提速至60km/h，后来实际开通限速至45km/h，列车行至此处时车体仍明显摇晃。而K2231+300～+850系机械填筑，基床表层压实度为100.36%则行车平稳得多，由此可见，计算分段必须符合实际，同时也看出采用数理统计法分层分段计算，确实能判别出哪段路基的好坏。
b.压实度的正态分布性
路基压实度是一个无法事先确定其取值的随机变量。其总体服从何种分布规律，根据经验，采用了χ2拟合优度法进行检验，并采用表24-1-2中的检测数据共74个（大于要求的最低数量50个）。计算结果详见附表24-1，检验假设为H0～N（μδ2）。计算表明在显著性水平α=0.05下,接受原假设H0，即压实度总体服从正态分布。
c.压实度的计算公式
压实度的计算公式及算例详见表24-1-2。
花赤—军田DK2257+300～2259+950基床表层质量普查数理统计分析表 表24-1-2
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仪 器 |
压实度检测结果（%） |
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卡 瓦 |
100.6 93.1 92.0 98.9 95.4 104.6 104.6 94.9 97.1 95.4 106.3 100.0 |
|||||||
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列夫仪 |
102.9 100.6 94.3 106.9 97.7 100 98.3 97.1 96.0 |
|||||||
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3411B 型核子密度仪 |
99.8 96.1 100.6 98.2 104.6 96.5 99.2 96.4 98.0 103.9 105.8 96.7 96.3 |
|||||||
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9106.3 99.4 101.7 109.5 103.1 94.9 100.6 101.1 103.2 98.1 95.8 93.7 90.0 |
||||||||
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98.3 99.0 97.6 92.3 86.4 94.8 98.2 90.2 101.6 100.2 92.1 90.4 100.2 |
||||||||
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116.8 95.9 113.4 97.3 90.1 103.5 101.7 86.5 114.3 97.8 110.7 87.8 100.8 |
||||||||
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85.4 116.2 900 93.2 100.3 99.1 99.6 94.9 99.7 94.9 88.6 85.9 97.9 |
||||||||
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98.2 104.7 96.5 99.7 99.4 99.7 102.7 92.9 98.3 - - - - |
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N |
- K=∑K/n |
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K0 |
α |
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卡氏仪 |
21 |
98.9% |
4.29% |
96% |
0.05 |
0.376×4.29=1.61% |
97.29% |
K>K0=96% |
|
核子仪 |
74 |
98.46% |
6.64% |
96% |
0.05 |
0.194×6.64=1.29% |
97.17% |
K>K0=96% |
d.度分段计算方法
铁路路基的填筑是分层分段进行的，而每层填土的压实度也应分层分段计算。至于每段应分多长，并无严格规定。一般认为采用以下两点作为分段的主要依据，比较适合。
(a)按土质、施式单位、施工机具，以及施工方法的不同，作为分段的基本原则。
注：压实度计算公式
或简化为
K——压实度总体均值下侧限；
——实测压实度平均值；n——压实度试验次数；tα(n-1)——与自由度（n-1）及显著性水平α有关的系数（见附表24-3）；
与保证率及试验次数n有关的系数（见附表24-2）；s——压实度的标准差。
（b）在按（a）的方法分段的基础上，若发现某些段过长，可以再细分，但应先算出各试分小段的压实度标准差S来。最后以能满足每段所需最少试验点数，再定出具体的分段界线。其计算法如下：
① 计算允许误差[e]
据本文参考资料[2]介绍，压实度检验的允许误差，路基可取3%，路面结构可取2～2.5%，实际上没有直接引用以上数值，而是根据《规则》要求适当提高标准后，自行算得，主要是作为分段用。计算结果是：基床表层为1.80～1.88%；基床底层为1.87～1.95%；基床以下为2.0～2.1%。
由上可见，军乐段自定的允许误差标准比较高，全部达到或超过资料[2]介绍的公路面结构层的要求。同时也可看出，如要求基床表层压实度达到96%时，则将要求该层压实度的平均值要在98%左右，余可仿此类推。详细计算方法为：
0.03g/cm3
允许误差[e]= —————— （24-1）
γmax·K要求
式中0.03g/cm3——《规则》要求小于规定密度0.04g/cm3者不超过10%，我们取用0.03g/cm3；
γmax——由试验求得的最大干密度值；
K要求——要求的压实度。
本来误差有正有负，但应只考虑比规定密度低这一种情况，故在下面计算所需试验点数时，仍用单侧置信限而不用双侧。
② 所需试验点数n的计算
表24-1-2附注所列公式中的
就是平均值
的误差，在定出允许误差[e]与要求概率后，就可用以下（2）式计算所需试验点数n需即：
由于 
移项得 
(24-2)
公式（24-2）中系数tα(n-1) 与试验数量n有关，而要求者正是n，因此，一开始无法直接利用（24-2）式求n，需要借助正态分布表，先根据α求出Kα(见附表24-4)，代替公式（24-2）中tα(n-1)的计算出试验数量n′´
Kα·S
n′= (—————)2 (24-3)
[e]
然后，再用求出的n′值及自由度f= n′-1查t分布表（附表24-3）求出相应的tα值，再用（24-2）式计算出所需最少试验点数n需。
例如：DK2257+300～DK2258+500一段路基，基床表层经过压实度检测，求n需。
已知：n=44，压实度K=99.11%，标准差S=3.29
最大干密度γmax=1.75g/cm3
要求压实度为K要求=96%,显著性水平=0.05
0.03 0.03
[e]= ——————— = ———————— =1.8%
γmax·K要求 1.75×0.96
据α=0.05查正态分布表（附表24-4）得K0=1.645代入公式（3）得：n=（1.645·3.29/1.8）2=9.09≈9点
因n′≈9故f=9-1=8，查t公布表（附表24-3）得t0.05(8)=1.86，代入公式（24-2）得n需=（1.86·3.29/1.8）2=11.55≈12点
而实测为44点>12点，故分段合乎要求。
d.路基压实度数理统计分析成果
起初对花赤至军田及军田至乐同两个区间左线，均作了数理统计分析。当时该两区间均准备提速至60 km/h，后经有关方面研究，花军间不急于要求提速而作罢。现仅将军乐左线路基压实度数量统计分析成果概括如下：
路基基床表层：压实度全部≥96%；
路基基床底层：压实度50%达到92%，50%为90～91%；
路基下部：压实度全部超过87%。
关于基床底层有50%未达到92%的主要原因是：这些地段的路基在攻关组到达之前，已经形成，当发现压实度偏低时，已由于辗压影响深度无法达到，而无能为力。但这些路基已经过1986年夏秋季多次暴雨的自然沉落。
（4）新老路基压实度的对比
关于军乐左线路基实际达到的压实度，能否满足开通限速60 km/h要求，这是线路开通前一个需要回答的问题。因此，我们在提速左线旁的既有右线K2263+240～+500，于碴脚至轨枕头之间的路基表层（挖下0.3m），共取了12个试样进行试验。同样用卡瓦列夫仪测定干密度，同样用数理统计分析法计算压实度。看看提速线与已使用几十年的老路基压实度，究竟有多大差别。然而，试验表明，既有线基床表层的压实度为93.47%（见附件24-1），而提速新线基床表层压实度均在96%以上。因此，可以初步认为提速新线压实度满足要求。
（5）路基早期沉降观测
路基填土的沉降，在早期可占相当大的比例。早期沉降过大，对早期维修工作量与安全息息相关。故线路开通后，特意在填土较高的大迳大桥、石陂中桥的桥头附近，以及K2261～K2263+300间，路基帮宽填土厚薄不一的抢工地段，共布置了6个沉降观测点。具体作法是将长1.5m、直径18～20mm的螺纹钢筋，打入线路中心到轨枕面以下，用红漆作出标志，用水平仪进行多次观测。从10月19日起至11月18日止历时30天，每天通过列车98列，共计通过2940列。另外，在此期间于10月27日晚12:30至10月28日11:00，连续下了个10小时暴雨，据水沟积水深度推测，降雨量大于100mm。但6个点中沉降最大的也只有11mm，故早期沉降一般还不算太大（见附表24-5）。
3．线上施工措施
为了使新线道床密实度较常规有所提高，采取了以下措施：
（1）砂垫层：采用平板振动器震实。
（2）碎石道碴：采用液压捣固机捣固及列车压道，具体作法如下：
第一次起道时，用液压捣固机作全面捣实，使线路平顺，合乎设计要求。
第二次用东风4型机车进行单机压道，遍数由过去50遍增加到100遍（即5、15、25、35、45 km/h往返各10遍），然后，对线路作全面检查，找小洼，用液压捣固机补充捣实至线路平顺，符合设计要求。
第三次再用载重列车压道，即由东风4型机车带10个满载道碴的重车进行压道。其优点是效果好、效率高，因为重车压道更接近实际，而且重车压一遍，相当于单机压11遍，效率提高10倍。可惜，由于客观原因，重车只压了12遍（其中35 km/h 6遍，25、60、65、70、75、80 km/h各一遍）。重车压道后，亦仿前检查线路，找小洼，捣至线路平顺，符合设计要求。
（3）轨道及其连接零件施工：钢轨进行了全面探伤，不合格者及时更换。其他施工则按设计及规范要求进行，未采取特殊增强措施。
4．线路开通及提速
（1）线路开通前的准备工作
a.线路质量的首次综合评定：新线经单机及重车压道后，于开通前请铁科院试验车，为新线进行道床密度，及车体振动摇晃试验，其试验结果详见附件24-2。
由附件2可知，历经九种车速进行试验，水平及垂直振动加速度均满足要求。同时，为便于分析比较，铁科院还将他们在里排便线压道道碴密度的检测数据一并列出（因同为石灰岩道碴），试验表明：道床肩部、军乐段压道后，道床密实度比里排便线压道前增长5.3%，但比军乐间旧线（82年大修）仍低8.7%；轨下断面的道床密实度、军乐段经过压道后，比里排便线压道前增长4.9，但比军乐旧线仍低11%。这就表明：经过两次压道道床密实度确有明显增加，为60 km/h速度开通线路创造了条件，但较军乐旧线仍有较大差距，故要求道床密实稳定，仍需一段时间。
b.开通提速至60 km/h的技术论证：关于线路开通提速60 km/h，根据试验资料曾在广州局工程总公司及广州局进行了专门论证。在铁路局论证时，与会专家一致认为提速至60 km/h是可行的，但运行初期应加强保养，为保证行车绝对安全，根据军乐段线路情况头五天宜先限速45km/h。
（2）线路开通后的第一次提速：根据广州局技术论证会意见以先跑5天限速45km/h，再提速至60 km/h比较稳妥。但45km/h仅开通1～2天，运输部门就反映“列车通不过”。故实际只经过72小时，就提速并取得成功。其经过如下：
10月3日上午9时，进行货车提速60 km/h的现场试验。由行家把关，负责对新线七个薄弱点进行监测（即两个拨接口；一个信号所；一个大桥；一个中桥；两个曲线及其连接处；以有两个施工单位的施工分界处）。每过一趟车，测量轨距、水平一次，并立即用报话机向指挥电台报告，从上午9时至下午4时结束，连续6个小时的测定，证实轨距水平变化极微或基本没有变化，故证实货车提速60km/h可行。但客车暂不提速，仍按45km/h运行，以确保旅客列车绝对安全。
（3）线路质量的第二次综合评定及第二次提速
军乐新线自9月30日开通以来，经过十几天列车运行与加强维修保养，线路状态更趋良好，维修工作量明显减少，为此，拟将客车亦提速至60km/h。为慎重起见，又请铁科院试验车南下，于1986年10月16日至18日，对新线作第二次质量综合评定。试验结果见附件24-3。
铁科院在试验报告中指出：“可以看出，无论垂直和水平振动加速度的平均值和最大值，10月16日的测试结果明显降低，表明随着轨下基础的密实，行车更趋平稳，另外，附件24-3的表1中军乐段新线和乐同至新街间旧线的资料比较，两者相当接近，这就表明：就行车的平稳性来说，两者有相同的安全程度”。于是10月20日又将客车车速也提高到60 km/h，至此提速工作全部完成。
（二）里排便线提速60 km/h
1．概况和问题的提出
衡广复线太平里至白石渡区间，一段千余米长的复线与既有线两次交叉，新线路基面高出既有线5～6m，施工与运营严重干扰。经设计单位做技术经济比较，决定采用便线过渡方案——将既有线接入便线绕行后，再施工新线双绕地段。由于该便线位于里排村，故名里排便线。
便线全长1080m，除北端约30m为土质路基、南端约80m为填石路基外，其余地段均为石质路堑，其平、纵剖面如附图24-4所示。便线按ⅠⅠⅠ级线路标准设计，最小曲线半径250m，最大坡度为10.3%。
便线开通后，原旧线施式地段被截断，新修便线不仅要求作正线使用，而且要求具有和原有干线相同的通过能力——60 km/h。否则，便线就成为“卡脖子地段”。攻关的任务就是要在便线拨接开通24h内提速至60 km/h，以便使所有客货车按原定的运行图正点运行。
2.技术对策
在铁道部衡广指挥部（以下简称部指）的领导下，成立了以铁五局牵头，广州局、铁科院和部基建总局参加的里排便线提速60 km/h的攻关小组，针对影响行车速度主要因素——路基、道床与线路上部建筑的质量，分别采取相应的加强措施，并以轨道试验车的试验结果，做为提速的科学依据，从而顺利地完成了提速任务，兹将实施情况分述如下：
(1)路基
a.土质路基：BⅢK0+1000～0+120为多年弃土堆上的挖方地段，按施工规范要求，填土的压实度应达95%，为满足提速要求决定提高到96%，实测结果如表24-1-3所示。
里排便线BⅢK0+1000～0+120路基干密度测试结果（路基面下10m） 表24-1-3
|
|
里程 |
部位 |
距线路中心cm |
干密度g/cm2 |
压实度% |
附 注 |
|
1 |
BIII K0+108 |
右 |
120 |
1.645 |
98 |
在轨接头横断面上 |
|
2 |
同 上 |
右 |
72 |
- |
- |
见到石头未做试验 |
|
3 |
同 上 |
左 |
120 |
1.614 |
96 |
在轨接头横断面上 |
|
4 |
BIII K0+114 |
右 |
120 |
1.657 |
92 |
在钢轨大腰断面上 |
|
5 |
同 上 |
右 |
72 |
1.695 |
101 |
同 上 |
|
6 |
同 上 |
左 |
120 |
1.654 |
98 |
同 上 |
|
7 |
BIII K0+120.5 |
右 |
72 |
1.672 |
99 |
在钢轨接头下 |
|
7 |
同 上 |
左 |
72 |
1.607 |
96 |
- |
|
说明 |
1.最佳密度1.68g/cm2, 试验日期1989.9.16；
2.按数理统计法计算： |
|||||
由上表可见该段土质路基压实度最低值达96%；总体均值K=96.7%(95%保证率)，均已满足提速要求，故无需处理。
b.填石路基
BIII K0+682～0+741为填石路基地段，最大填筑深度约15m，填料是开挖两端路暂时之片石和碎石，利用推土机推填，未进行专门振压。
参照大秦线试验情况及日本标准经攻关组研究，决定采用K30承压板试验，并选定允许K30值下限为11，开挖了三个断面，其试验结果见表24-1-4。
路基面K30值抽检情况 表24-1-4
|
|
里 程 |
部 位 |
K30值（g/cm2） |
附 注 |
|
1 |
BIII K0+684 |
左轨下 |
8.8 |
平整试验点时曾挖除石块K30偏低 |
|
2 |
BIII K0+684 |
中 |
9.5 |
|
|
3 |
BIII K0+684 |
右轨下 |
12.0 |
|
|
4 |
BIII K0+704 |
左轨下 |
19.6 |
|
|
5 |
BIII K0+704 |
中 |
17.5 |
|
|
6 |
BIII K0+724 |
左轨下 |
9.8 |
|
|
7 |
BIII K0+724 |
中 |
14.84 |
|
|
8 |
BIII K0+724 |
台轨下 |
9.8 |
|
|
|
1． 本试验由铁科院进行； 2． 按数理统计法：K30=12.73 S30=4.11 K30=12.73-0.67×4.11=9.98≈10
n=8 t0.95/ |
|||
由上表显见路基承压能力达不到提速要求，决定翻挖加固，——折除线路、扒开道床，并将路基基床表层0.5m挖除后，用YZJ-10B自重12t、激振力为20t的振动压路机振压20余次，经K30承压板试验，所有点K30值均大于11，然后，回填再振压20次，再作压板试验，其试验结果如表24-1-5所示。
由表可见：经振压后路基密实度有显著提高，并已超过标准要求。经攻关组讨论，认为可满足提速要求。
（2）道床
考虑到便线需在开通24小时内提速至60 km/h的特殊要求，故对北端70m因顺坡导致道床加厚的地段（最大厚度为0.96m），采取了以震动压路机振压20次的压措施，压后最大下沉量达0.14m，补碴复压后铺轨。在正式拨接开通前，采用机车压道，由过去传统的60遍增加至120遍，最高车速为47km/h。压道前后的道床密实度，采用核子密度仪测定，详见下表24-1-6。
振压后路基床K30值检测情况 表24-1-5
|
|
里 程 |
K30值（g/cm2） |
试验日期 |
部 位 |
测点位置平面示意图 |
|
A |
BIII K0+682 |
14.6 |
1986.10.2 |
路基面 下0.5m |
|
|
B |
0+701 |
12.9 |
|||
|
C |
0+714.6 |
14.8 |
|||
|
D |
0+727.6 |
19.0 |
|||
|
E |
0+741 |
16.1 |
|||
|
F |
BIII K0+685 |
22.8 |
1986.10.3 |
路基面 |
|
|
G |
0+698 |
17.6 |
|||
|
H |
0+720 |
27.2 |
|||
|
I |
0+728 |
24.0 |
|||
|
J |
0+741 |
22.8 |
|||
|
说明 |
路基面K=22.8
S=3.46 K=
路基面0.5m以下 |
||||
机车压道前后道床密度测试结果 表24-1-6
|
道床状态 |
容 重（g/cm2） |
密实度（%） |
路基条件 |
||||
|
枕底 |
碴肩 |
枕盒 |
枕底 |
碴肩 |
枕盒 |
||
|
压道前 |
1.42 |
1.330 |
1.340 |
52.6 |
49.0 |
49.4 |
填石路基 |
|
压道后 |
1.572 |
1.445 |
1.483 |
58.0 |
54.0 |
55.0 |
同上 |
|
|
1.544 |
1.567 |
1.595 |
57.0 |
58.0 |
59.0 |
石质路堑 |
由上表看出机车压道前，道床密实度是很低的，特别是碴肩与枕盒，几乎接近于道碴的自然松散状态。而压道后道床密实度均有明显增加，为逐级提速创造了条件。
（3）线路上部建筑
为适应提速要求，攻关组决定提高线上标准，具体内容如下：
a.钢轨进行了探伤，更换了有缺陷的钢轨。
b.曲线地段的轨距杆数量，由每根12.5m轨5根增至8根。
c.曲线地段增设轨撑垫板，每隔一根枕木设置一对，且钢轨接头后第一根枕木必设一对。
d.纵坡大于6‰地段的防爬器安设，较原有标准再增加一组（3组）。
e.道床肩宽按直线地段30cm，曲线地段40cm的标准铺设。按自然坡度作道床肩部堆高，高出轨枕面10cm。
3．行车安全指标及提速措施
道床密度和允许行车速度之间，究竟是何种定量关系，特别是当行车速度为60 km/h时，道床密实度应达到什么标准，以往并无现成的资料。为此，铁科院曾在衡广复线进行了道床密实度的实测，以分析线路开通时间，行车速度和道床密度之间的量值关系，测试结果见表24-1-7。
运营过程中道床密实度的增长情况 表24-1-7
|
测度地点 |
开 通 时 间 |
速 度 （km/h） |
容 重（g/cm2） |
密实度（%） |
||||
|
枕底 |
碴肩 |
枕盒 |
枕底 |
碴肩 |
枕盒 |
|||
|
里排便线 |
机车压道前（未开通） |
|
1.42 |
1.33 |
1.34 |
52.6 |
49.0 |
49.4 |
|
军田-乐同 |
单机压道100遍（混凝土枕）列车挂10节重车压道12遍（未开通） |
|
1.55 |
1.47 |
1.52 |
57.5 |
54.3 |
56.5 |
|
里排便线 |
单机压道120遍（木枕，未开通） |
|
1.56 |
1.51 |
1.54 |
57.7 |
55.8 |
57.0 |
|
同上 |
开通后24h，上、下行通过 |
|
1.60 |
1.56 |
- |
59.3 |
57.6 |
- |
|
军田-乐同 |
开通后16天，上、下行通过 |
货60 客45 |
1.63 |
1.56 |
1.53 |
60.3 |
57.6 |
56.7 |
|
小水铺下行 |
开通后2个月（钢筋混凝土枕线路） |
45 |
1.64 |
1.53 |
1.49 |
60.7 |
56.8 |
55.2 |
|
小水铺上行 |
开通后8个月（钢筋混凝土枕线路） |
60 |
1.67 |
- |
1.67 |
61.8 |
- |
61.7 |
|
军乐旧线 |
长期开通，道床清洁 |
不限速 |
1.85 |
1.70 |
- |
68.5 |
63.0 |
- |
由上表可以看出：①新线开通后，随着列车的反复压实及养护作用，道床密实度有一个持续增长过程。②里排便线机车压道后的道床密实度，大体与军——乐段用机车及重载列车压道后的密实度相当。在这种道床密实度条件下，军乐段已有按60 km/h开通运营经验，因此，经攻关组研究，一致认为里排便线道床密实度已达提速60 km/h条件，可以拨接开通。
轨道试验车振动摇晃试验结果 表24-1-8
|
测试时间 |
10月25日2:30 |
10月25日14:00 |
10月26日14:00 |
10月27日14:00 |
附注 |
||||
|
距拨接开通时数 |
12.5 |
24 |
48 |
72 |
|
||||
|
车速（km/h） |
37～42 |
65～72 |
45～47 |
65～70 |
|
||||
|
测试项目及数值 |
平均 |
最大 |
平均 |
最大 |
平均 |
最大 |
平均 |
最大 |
允许 |
|
水平振动加速度（g） |
0.097 |
0.137 |
0.105 |
0.132 |
0.097 |
0.118 |
0.083 |
0.097 |
0.4 |
|
垂直振动加速度（g） |
0.129 |
0.155 |
0.170 |
0.225 |
0.179 |
0.210 |
0.162 |
0.188 |
0.5 |
|
试验序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
||||
为了确保行车安全，制定了便线拨接后的具体提速方案：首列行车速度15 km/h，第二列25 km/h，第三列至第六列35 km/h，第七列提速到时，挂试验车进行第一次车体振动摇晃试验，开通后24h货车提速至60 km/h进行第二次测试，开通后48h，客货车均提速至60 km/h进行第三次测试，开通后72h，进行第四次测试。其中第三次测试因挂车后停车，车速为坡度所限，未达试验要求。具体测试结果见表24-1-8。
根据上表测试结果看出：①车体振动加速度值，均在相应的安全限度（垂直0.5g，水平0.4g）之内。②从1～4次试验的对比结果，可以看出线路是逐渐趋于稳定。结合轨道几何状态及下沉观测资料，可认为线路状态基本良好，但线路尚未完全稳定，特别是曲线半径250m区段，震动较大，历次震动最大值均发生于此处，应加强养护，以策安全。
4．提速所用工时
里排便线开通24h提速至60 km/h，与其他线路提速有不同特点与要求，其施工维修所用工时见表24-1-9。
里排便线提速60 km/h所用工时 表24-1-9
|
|
用工原因 |
用工工天 |
用工单位 |
说 明 |
|
线路开通前 |
1．提速加强线路 |
478 |
五局 |
铁五局用工4568工天，郴工段用工700天，合计5268工天。 |
|
2．配合K30试验及加强路基基床 |
963 |
|||
|
3．为提速特别加强线路 |
2729 |
|||
|
4．其他 |
398 |
|||
|
5．拨接准备作业及初验后解决问题 |
700 |
郴工段 |
||
|
开通后初期养护 |
1．拨接开通后加强保养 |
500 |
|
开通后用于早期维修的工天为2000工天 |
|
2．通宵检查保养线路 |
300 |
|
||
|
3．10月26日31保养 |
600 |
|
||
|
4．11月份保养 |
600 |
|
二、提速新线的维修保养
提速新线开通之后，当务之急是加强维修保养，特别是早期维修保养。这是关系整个提速工作，能否最后实现的关键，必须予以高度重视。
应该指出：新线开通区段提速，一般都具备路基质量较好的条件。否则，问题会复杂得多。
（一）军乐段提速新线的维修保养
军乐新线开通后头5天，由原施工单位自行保养。他们的作法是：开通72h内，派职工6名，民工20名，采取三班制强力保养，全昼夜监护，及时克服超限。3天后，转入日班保养至第5天，移交专门的维修组保养。
维修组系由施工单位，维修单位共同选派有经验的人员，并吸收部分有丰富经验的退休职工，加上民工共计34人组成。分成两组：一组驻乐同，近石陂中桥；另一组驻K2262+300，近大迳大桥。采取分段包干负责维修作业，每天派出有丰富经验的维修人员，巡查线路，找出线路超限处所，作出标记及记录，为第二天维修作业提供资料。维修时分出轻重缓急先主后次，确保行车安全。维修组及巡查人员，均配有报话机，以便必要时调集人力，加强联系。
在维修的过程中，开始维修工作量较多，至15～16天后又逐渐减少，表明了线路已初步稳定。1个月后移交广州工务段接管。
现将军乐新线早期及后期维修工时的调查结果列下：
1．线路开通后头5天由26人养护，其中头3天昼夜三班，五天所用工时为：（3×3+2）26=286工天，再加上维修一个月（10月4日至11月4日），每天34人用工为：34×31=1054工天，以上合计1340工天，故平均维修工人数为：
1340
—————————— =5.42人/km
（31+5）×6.86
2.线路后期维修工时
数字统计是从1987的11月至1987年6月底止（1987年7月21日提速至80 km/h）。该区间提速线路，系由维修工队及捣固工队配合进行维修保养。维修工队实际用工2065工天；捣固工队进行三次捣固作业，用工3511工天，累计用工5576工天（注：维修道尺等间接估工未计），换算平均维修人数为5576/6.86×238=3.42人/km，与平常新线维修工时差不多。
（二）英德至鸡坑区段新复线提速经验
英德——鸡坑——氵琶江口区段，是复线中双绕最长的地段。开通后若按常规45 km/h慢行，虽然是复线行车，但由于车站减少，站距加大，运转时分加长，将制约通过能力，影响广州分局1988年运输承包任务的完成。要想增大通过能力，若采取增加临时车站，将增大投资，且施工工期也无法适应1988年10月1日全段开通需要，为此，提出此段开通后半个月内提速至60 km/h的要求。
虽然，1988年韶关工务段曾在展如至清风亭区间，成功地实施了新线开通后半个月内提速到60 km/h，但展～清间仅是单线6km，而英德至鸡坑是复线（折合单线延长达87.6km）的长区段，而且复线双绕距旧线比较远，旧线设施（有8个车站）不能利用，而新复线仅有一站一所，站后工程又未跟上，在区间作业面临着无房、无水、无电、无道路、无通讯等一系列问题，再加上新复线双绕地段桥多、隧道多、高堤深堑多，要在半个月内实现提速，困难很大。为了确保提前提速任务的顺利实施，成立了以段长任组长，党委书记、总工程师、副段长、工会主席任副组长的攻关领导小组。下设宣传鼓动、技术安全、后勤供应3个小组。深入设想研究、认真制订措施，其具体作法如下：
1．做好宣传动员工作
依靠全段职工，统一思想，共同努力。
2．组织强有力的维修保养队伍
组织4个机械化工队、4个专业班组、8个养路工区、两个桥隧工区、两个路基工区等20个工区班组，以及工厂、料库、机关人员共700人，投入提前提速工作。
3．配备足够的机械设备
配备12
～15kw发电机9台，捣固机12台，摩托车4台，起道机100台，拨道器39台，轨缝调整器11台，弯轨器12台，以及养路、养桥各种必需工具和材料。
4．做好后勤供应
租用施工单位工棚10多栋，配置活动房屋20栋，共1200m2，安设十余处临时供电、供水设施，安排两部汽车和一部摩托车，为工地作后勤供应。在英德和连江口两处，设专门生活供应点，为无生活设施、人烟稀少地区的职工解决生活问题。
5．做好线路开通前的提前入工作
根据展——清间开通后半月实现提速60 km/h的经验，结合本段特点，作好以下工作：
（1）提前介入消灭桥梁支座吊板：凿除梁端顶死部分混凝土，预贸梁端允许伸缩的空隙缝，整治了25孔圬工梁梁端顶起病害，使线路开通前桥梁处于良好状态。
（2）提前介入做好长隧道混凝土宽枕线路养护：全面调整和消灭混凝土宽枕空吊板现象，注意作好钢轨前后高低顺坡，全面拧紧轨枕螺栓，在混凝土宽枕之间，增设楔型防爬木垫，使线路开通前，长隧道内混凝土宽枕线路处于良好状态。
（3）提前介入做好线路整修工作：在线路开通前，用液压捣固机连续捣固2遍，并全面拨正线路方向，改正轨距，拧紧扣件，矫正钢轨硬弯，补充道碴，加宽路肩，使线路开通前处于良好状态。
6．抓好线路开通后的整修养护
线路拨接开通后3天内，每天日夜三班进行线路检查整修，及时消灭线路超限处所，对变化较大地段加强整修。开通后一周内用液压捣固机全面捣固一遍，并加强接头养护，使线路处于受控的基本稳定状态。开通7～15天时间内，又一次起道用液压捣固机全捣一遍，并全面整修线路，达到维修标准和提速60 km/h的要求。开通后15天至6个月时间内，努力巩固提速成果，一方面加固路基，另一方面进行重点病害整治和预防性维修相结合，巩固线路质量。K2186+670～K2198+150地段，线路开通后变化较大，速度提到60km/h后，变化更为明显，而且是单侧水平变化，对行车安全影响较大，用人工整治未收到预期效果，为此，采取紧急措施，集中四个机械工队的力量，发扬机械化捣固的优势，取得分局的大力支持，实行“开天窗”封锁抬道维修。在开通线路后15～30天的时间内，在变化较大的20多公里线路上，再次用液压捣固机全面捣固，使该段线路稳定下来。另外，注意补充加宽道床，在线路开通后的半年时间内，此地段共补充道碴20850m3，平均每公里补充238m3，稳定了线路，确保60 km/h速度，并尽快提速到80 km/h以上。
7．提前提速的成果
（1）衡广复线英德至鸡坑线路，于1988年9月3日起提前介入，9月20日线路拨接开通，10月14日8时提前五个半月提前五个半月提速至60 km/h，实现了预期目标。
（2）在保证工期和线路质量的前提下，保证了列车运行安全。
（3）减少了为运勇需要增设3个临时便站的工程投资约400万元。
（4）提高通过能力，取得显著的经济效益。
（5）为大区段新线提前提速，提供了新的实践经验。
三、若干问题探讨
（一）两点教训及原因分析
1．关于石陂中桥南端路基下沉
军乐段石陂中桥南台至乐同站之间K2266+260～+290；K2266+325～+345；K2266+545～+560三段路基，共长65m，在通车一年后，于1987年8月中旬起，出现明显的下沉。其严重点是发生在桥头曲线上股一侧（R=4000m），奇怪的是这段路基形成后，经过1986年及1987年两个雨季和一年列车运行考验，未见明显变化，反而在1987年8月雨季刚结束，才出现逐渐下沉，实为少见。
问题发生后，广州工务段、广局工程总公司复线指挥所均有人去现场调查（见附图24-4）。发现上述地段曲线路基的基床表层填土，向上股一侧剪出（边坡未动）。现分析其原因如下：
（1）填料选用不当：根据现场调查资料表明，基床表层选用了带白色、白灰色条纹的粘土，这是不合规范要求的。
（2）基床表层压实度、匀质性欠佳：石陂中桥南台至乐同站之间，路基表层压实度为96.13%，为整个军乐提速段中最低者。石陂中桥北端路基基床表层压实度为96.83%，与南端相比略高，但高得有限，为何南端出问题北端不出？关键是石陂桥北端路基基床表层，采用了振动压路机作全断面振压，进一步提高了密实度及匀质性，而石陂中桥南台至乐同站间，因架梁需要，铺轨较早，无法振压增密措施，其密实度及匀质性均差些。这里之所以提到匀质性，是因为由石陂中桥南端至乐同站之间，约700m线路，均是采用同一个山头的填料填筑的，而出问题的只是断续的65m，（约占10%）。同时，说明下沉这65m范围，基床表层密实度差，易于形成陷槽而积水，经过一个雨季的长期浸泡，表层土体逐渐饱和，在≤60 km/h车速下，尚能勉强承载，未显出特殊不良，但当雨季结束，列车进一步提速80至100 km/h时（据了解先提100 km/h后因出现下沉，改提80 km/h），列车振动加速度进一步增大时，使接近饱和的土体有液化趋势，而致抗剪强度剧减，使基床表层土体逐渐向外剪出，引起线路下沉，这种下沉又势必首先出现在受力较大的曲线上股一侧，因而使土向上股一侧剪出。
上述教训告诫我们：①选用填料应按规范要求；②采用振动压路机对基床表层作全断面振压，对提速新线来说，是有效的和必须的（里排便线曾对基床表层及底层表面均进行振压，当然更好）。③根据此段路基下沉的教训，建议基床表层压实度应由96%提高至97%，（按数理统计法）。因为，里排便线填土路基基床表层压实度按数理统计计算为96.7%≈97%,可满足提速60 km/h要求，也可作参考。
2．填砂施工中存在的问题
军乐新线开通一个月，由于一场连续10h在大暴雨，和昼夜不停列车的冲击作用下，某桥台台后填砂，出现不均匀下沉，幸维修及时，未造成后果。可见，台后填砂必须坚持分层饱和冲水并振实（或捣实）。否则，等到线路开通后，下暴雨时，让火车来振实，就会出危险，这就是事实给予的教训。
一般天然湿度的砂，其含水量多在3～6%之间，笔者曾对高家坊粗砂作过试验（附图24-2之a），当含水量为4～8%时，由于薄膜水的隔离作用，砂子处于极其松散的状态，如不冲水就用其填筑，必将引起较大的下沉。
另外一种错觉是：以为砂子冲水就可以了，对此，在上述下沉台后填砂处事先也曾作过试验，即台后填砂仅冲水不振实，又经过大暴雨，其冲水量理应足够，可是实测砂的干密度才1.48g/cm3，根本没有可能达到规范要求指标。因此，铁路受列车动载反复作用，采用简单的“水撼法”是不妥的。也许在一般平直线路大家一同下沉，可能看不出大问题。但是，在桥头软硬变化较大的提速新线上，就具有一定的危险性。
根据长沙车站站场填砂的实践，采用饱和冲水振实比较可靠。该工程填砂36×104 m3，填筑高度达6～7m，至今十余年，一直经得起考验就是例子。由于砂子与土一样，需达最佳含水量才利于振实（附图24-2之b）。之所以提出饱和冲水，是唯恐冲水量不足，而达不到应有的效果和为省去控制最佳含水量的麻烦所采取的简化措施。因此，饱和冲水的砂，在振动作用下，被暂时液化，颗粒间易于位移，随着水分的下渗，和振动的继续，砂子实际上是在接近其最佳含水量时被振实的。
铁二局五处在连（江口）一石（黎塘）段施工了不少较高的桥，他们对台后填砂采用分层浇水（层厚不大于0.2m）用小型电动打夯机夯实，每层不少于4遍，实践的效果，也是很好的。
（二）高填路基的压实度及边坡防护
铁二局五处施工的连（江口）至石（黎塘）段（全长29.03双线公里），由于施工质量好，开通后经短期限速45 km/h与加强维修保养，亦成功地实现提速60 km/h。
该区段穿越飞来峡谷，受飞来峡水库百年回水位高控制，均设计为浸水路基，密实度要求高，上部2.5m基床部分压实度要求为95%。基床以下为90%。沟谷及河滩阶地，除部分庙桥外，均为10～19m高路基（路基平均高度为15m）。他们内定填土压实度指标：基床部分为97%；基床以下为92%。共检测6554组，达到规定检测组数的156%，合格率为100%，详见表24-3-1。
设计压实度与实测压实度比较 表 24-3-1
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填筑部位 |
设计压实度% |
实测压实度% |
||
|
10-19m 高路基 |
基床 |
表层 |
95 |
101.9 |
|
底层 |
90 |
100.3 |
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|
下部 |
不浸水部分 |
85 |
|
|
|
浸水部分 |
90 |
98 |
||
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桥涵缺口有护坡填筑，重 型架桥机吊梁行驶地段 |
基床表层 |
95 |
107.2 |
|
|
其它部位 |
90 |
105.3 |
||
由上表可见铁二局五处系用基值法控制填土压实度的，即100%达到要求指标为合格。实践证明：他们选定的压实度指标，对提速新线的高填路基来说经受了考验，证明是合适的。
另外，为使路基稳固，对于高填路基，还应特别注意及时进行边坡的防护，特别是南方多雨地区，更不宜忽视，以免因雨水作用而形成大量冲沟。而这些冲沟事后用人工去填平，很难保证填筑质量都达到要求，这就会为提速带来一些不确定的危险因素。
（三）关于帮宽路基的一侧倾斜
军乐间K2260+700～K2262+300一段直线路基，系旧线帮宽，侧填土厚约3～4m，另一侧为多年老路基，厚薄差异，软硬不同，施工时已预计线路将向填土厚一侧倾斜。故已注意加强辗压，使该段路基压实度：基床表层达到98.3%；基床底层达到96.1%；基床以下也达到89.1%；即全部超过规定要求，但线路开通不到半个月，就出现原来预计的一侧倾斜现象，致轨道水平相差8～10mm，最大达14mm若不及时维修，均有可能出问题。特别遇上曲线，当帮宽一侧又正好是曲线外侧时，就有可能因这种倾斜而致超高不够，甚至反超高，更加危及行车安全。但是，这种倾斜主要发生在线路开通初期，而在移交维修单位后，并无特殊变化，基本上属于早期沉降较剧，后期渐缓。此点看来也说明，提速线早期维修保养的重要性。
现在可以大致测算一下，上述地段开通初期的沉降量。10月19日至11月18日止，线路中心总沉降量为11mm（附表24-5），折算填土厚一侧轨下路基沉降约22mm，加上10月19日前起道一次，平均按10mm计，共沉降10+22=32mm，路基平均高按3.5m计，则线路早期沉降量大约是1%，也就是说：在军乐段实际行车密度下（每天98列），和路基压实度达到上述数值，线路开通一个半月后，所产生的沉降值。如果帮宽路基更高，似应进一步考虑这种早期沉降所带来的不利影响。
由此引出一个值得探讨的问题，即对于帮宽路基，若不考虑填土厚薄差异程度，都与一般路基采用同一种压实标准，是否适宜？从本例资料来看，提速新线基床以下部分的压实度，似应提高到不低于92%（数理统计法）或90%（基值法），因为本例基床表层压实度已达到98.3%，基床底层也高达96.1%，故不宜再提高，看来只好从提高路基下部压实度入手了（本例路基下部分为89.1%）。以控制路基早期沉降在1%以内，以免更增加早期维修的困难和不安全。至于路基更高，则应参考铁二局在连石段高填路基的标准，将路基下部再行提高到92%（基值法）。
（四）线路何时趋于初步稳定
首先分析道床在列车作用下，密度变化的规律，将有助于本问题探讨。这次我们请铁科院线路室，用他们与原子能院合作研制的道床核子密度仪，对军乐段道床密度进行了实测（方法参见附图24-2之c），加上里排、小水铺的部分数据合在一起绘制了道床密实度随运营时间增长的参考曲线（附图24-3），由曲线可见压道前道碴虽经捣固，其密度仍只有1.42g/cm3，经过两次压道密度明显提高到1.55 g/cm3，而到开通16天，道床密度继续提高到1.63 g/cm3。此时，出现了一些特殊现象：①维修工作量明显减少；②经铁科院试验车测定，新线行车的平稳程度与乐同至新街间旧线相当；③由附图24-4曲线可见到密度为1.63 g/cm3处有一明显转折点，在转折点以前，道床密度增加较快，过了转折点曲线几乎转为一直线，缓慢上升。因此，可以认为线路初步稳定期，在每天通过98列车的情况下，大约是15～16天，在这个期间之前线路状态变异较大，应特殊注意加强维修。
（五）关于路基及道床压实标准的建议
1．土质路基压实标准
通过军乐、里排及连石段等新线提速60 km/h的实践，和前面各点的分析与探讨，建议路基的压实标准如表24-3-2。
建议的路基压实标准 表24-3-2
|
路基 种类 |
提速段 值 别 压实度（%） 路基部位 |
军—乐间 |
里排便线 |
连—石区段 |
建议值 |
||||
|
原定值 |
实际平均 |
原定值 |
实际平均 |
原定值 |
实际平均 |
||||
|
一般 路基 |
基床表层 |
96 |
96.13 |
96 |
96.7 |
|
|
97 |
|
|
基床底层 |
92 |
90.0 |
|
|
|
|
92 |
||
|
基床以下（非浸水） |
87 |
89.13 |
|
|
|
|
89 |
||
|
≥10m高路基 |
基床表层 |
|
|
|
|
※97 |
100.9 |
※97 |
|
|
基床底层 |
|
|
|
|
※97 |
100.3 |
※95 |
||
|
基床以下（非浸水） |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
基床以下（浸水） |
|
|
|
|
※92 |
98.0 |
※92 |
|
|
|
帮宽 路基 |
基床表层 |
96 |
98.3 |
|
|
|
|
98 |
|
|
基床底层 |
92 |
96.1 |
|
|
|
|
96 |
||
|
基床以下（非浸水） |
87 |
89.1 |
|
|
|
|
92 |
|
|
|
说明 |
1．帮宽路基较高时，宜比照高路基建议值采用； 2．建议值栏以数理统计法计算的压实度总体均值下侧限数值为准（保证率95%）但栏中带※者为以基值法为准。 |
||||||||
2．石路基压实标准
根据里排便线提速60 km/h的经验，采用K30承压板试验，其相应的指标可参见表24-3-3。至于可否再行降低，则有待进一步积累资料。
K30承压板试验指标 表24-3-3
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提速段值别 K30值 路基部位 |
里排便线 |
建议值 |
|||
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最低值 |
总体均值（下侧限） |
基值法 |
数理统计法 |
||
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基床表层 |
17.6 |
19.58 |
18 |
20 |
|
|
基床底层 |
12.9 |
13.32 |
13 |
14 |
|
|
基床以下 |
※8.8 |
9.98 |
10 |
11 |
|
|
说 明 |
※为基床表层测试值，因施工时均用推土机推填未专门振压，故上下密实度应基本一致，又据表24-1-4附注，此值偏低。 |
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3．道床密度标准（指石灰岩碎石道床）
前面（四）中所述线路达初步稳定时之道床密度值为1.63g/cm3，可作为道床满足提速要求的密度标准。至于道床最后稳定时之密度值根据铁科院对军乐旧线实测，应取不大于1.85g/cm3（国外为2.1g/cm3）但此时道床应较清洁没有板结现象。
四、结 语
（一）新线提速应有组织有计划地进行
提速是关系到人民生命财产和行车安全的大事，第一管理者必须自始至终高度重视，这是至关重要的。要有强有力的组织指挥，要有细致地调查研究，要有具体有效的技术措施和足够的设备，以及有力的后勤支援才是可行的。因此，一般只适用于运能紧张，经过技术经济比较，认为确有必要的区段，并得到上级批准后进行。
（二）提速新线施工方面应做到以下各点
1．施工组织方面
单位领导应亲自抓。并成立相应的指挥机构（或攻关领导小组等），下设技术管理、后勤支援、宣传鼓动等部门，以保证人力、物资、设备的及时供应和技术措施的贯彻落实。
2．技术对策方面
（1）成立以总工程师（或工地技术主管）为首的质量监督和检测组织，赋与应有的职权，以保证施工达到设计和规范的要求。
（2）具体应达到的指标及要求
a）基底：严格按规范或设计要求进行处理。
b）路基：
（a）适当提高路基压实标准（详见三之（二）及（五）所述）
（b）路基必须采用机械施工，路基面用自重不少于12t的振动压路机进行全断面振压，以提高路面密实度、匀质性、抗水性并减少路面陷槽。其次，对基床底层表面亦仿上述进行振压更为稳妥。
（c）特别注意桥头填土、填砂、高路堤，曲线地段、帮宽路基、填土接头地段的施工质量，注意克服本文第三部分所述缺点。
c)道床：
（a）作道3～5遍（广铁三公司在源潭以南搞提速，曾用液压捣固机捣固5遍，以致最后连捣固头都插不下）。
（b）轨枕外备碴，堆起超过枕面10cm。
（c）采用单机或列车压道，进一步提高道床密实度，及时发现线路缺陷，及时整治达到标准，并根据需要适当加强。
d）轨道结构及其他：
（a）钢轨逐根探伤，换去不合格者。
（b）按规范及设计要求将线路作到标准。
（c）注意消灭桥梁支座和隧道内混凝土宽枕吊板，以及梁端顶死等不良现象。
（三）维修保养具体要求
1．提前介入：在线路开通前提前介入，掌握线路施工质量，及时检查线路存在问题，及时加以克服，在拨接开通前使线路处于良好状态。
2．抓好线路开通后的维修保养
（1）线路拨接开通后3天内，日夜三班进行强力保养及监护。
（2）开通一周内用液压捣固机全面捣固一遍，注意加强接头处保养，使线路处于受控的基本稳定状态。
（3）开通7～15天，再起道用液压捣固机全捣一遍，全面整修线路使达标准要求。
（4）开通15天至6个月，一方面加固路基，一方面进行重点病害整治和预防性维修相结合，巩固线路质量。
（四）提速要逐级进行
新线刚开通，线路不稳定，轨道几何状态变化，立即提速60 km/h，一般情况下是不妥的（就目前我国施工维修条件而言）。再则，司机对线路不熟，也有顾虑。另外，从第一部分所述：道床密度随开通时间增长曲线（附图24-3）来看，在每天通过列车98列的情况下，要经过开通15～16天才初步稳定（累计通过列车达350万吨；线路道床密度达1.63g/cm3），此时提速比较合适。但若因某种原因需提前提速，根据军乐间经验，也应有3天以上的45 km/h慢行。否则，就要特殊处理。
（五）提速的经济性与可行性
1．提速的经济性
根据现行规范施工的新线，其开通速度是以45 km/h为标准，现将标准提高到60 km/h，其工程造价显然有所增加。故对于提速新线应事先纳入设计规划，进行专门设计，并按规定编列提速费用。广基[1987]276号文已有一些具体规定，但从实践情况看，由于各种原因，往往还要增加一些，下表24-4-1的数字可供参考。
由提速而增加的造价参考表 表24-4-1
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区间（段） |
工程费增加（元） |
维修费增加（元） |
工程造价（元/km） |
|
|
加强保养费（含拨付工务段） |
试验费 |
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军乐－乐同区间 |
83000 |
54000 |
11000 |
21573 |
|
英德－鸡坑区间 |
施工时未考虑提速，路基条件较好 |
18000元/km（广基（87）276号文）另加赶工费4000元/km |
|
22000 |
虽然，提速要增加一些费用，然而，相对于提速给国家所减少的运能损失的费用来说，是较少的。以军乐间提速为例，增加的工程总造价总计为14.7万元，而由于提速所挽回的运能损失则达402万元。相比之下，所增加的工程造价仅占提速所挽回运能损失费用的3.68%左右，可见，经济效益是显著的。
2．提速的可行性
经过衡广复线三个区间、两个复线区段总长达159.6km的新线提速实践，首要的是安全问题，这是必须确保的前提条件，而只有施工、科研、维修、运营各方面密切合作，各尽其责，施工与行车的安全才有可靠的保证，在此基础上如能作到上述各点，并切实按设计，按规范和《工务规则》要求办，实现早期提速至60 km/h在技术是可行的。
实现新线早期提速的各种技术参数，建议由部继续组织有关单位作深入研究，加以完善并通过鉴定，制定并颁布统一的技术标准及相应的验收标准。
3.关于提交减少国家经济损失问题的补充说明及探讨。
a.补充说明
1986年初，广铁运输部门提出：须使新线开通速度达到60 km/h，才能完成局运输年度计划。若那时要求他们计算：提速可减少广铁多少直接经济损失，则问题早就解决了。可惜，无人想起此事。而笔者一接受提速任务，思想、精力均全部集中在：采取何种措施，以实现这一挑战规范的历史性突破上。时隔两年，也未曾料到，还要参加编写提速总结（以下简称总结），在写总结过程中，也多是从技术角度考虑。直到1989年写最后一稿时，才想起要算算经济账。于是在总结中留空一段，请广铁运输处补充，但一直没有消息（估计时过2-3年，运输卷宗早已加封，存入局档案馆，无人再去办理此事了）。只得由广铁负责总结归总的同志，另找一位，据说懂运输的土建总工（以下简称X总工）进行估算，从而得出两个月可减少广铁直接经济损失402万元的结论。笔者不懂运输，只好相信别人的计算而未加深究。就填入总结留空处，并交了上去。反思起来，实为笔者疏忽失察之过，特此说明，并深表歉意。
b.提速减少国家经济损失问题的探讨
关于提速减少国家经济损失问题，拟分以下两方面来探讨：
（a）减少国家直接经济损失方面
主要是指减少广铁运输直接损失而言。细想起来，这个计算似乎并不复杂。总结中提到要经历一个雨季考验，才能由45 km/h，提速至60 km/h，（广铁工务部门常规做法）。也就是说：自1986年9月30日开通至1987年7月31日止（7月31日为广铁工务自定雨季结束期），前后，要历时长达10个月，才能提速至60 km/h。另据X总工了解的资料，军——乐区间如跑45 km/h，每天将少跑5对车，每对车的平均利润约为40万。故仅军——乐区间提速，即可减少国家直接经济损失：理应为5×30×10×40=6亿元。而不应是两个月只省402万，因为2天所减少的直接经济损失，就已经是：5×2×40=400万了。再则，由韶关至广州的运能紧张区间，总结中已可看出，并非仅军——乐一个区间。所以，这个减少广铁直接经济损失的账，远未算清！特别是X总工计算时，不是把跑60 km/h与跑45 km/h直接对比，而是把跑60 km/h与跑45 km/h再加上设置区间信号所相对比，对比前提条件已不正确（军乐区间当时确实加了信号所，以防笔者提速不成功时，之备用措施）。据X总工称：这种措施可以与跑60 km/h具有等同效果。然而，实践却证明：加信号所安全是安全了（加信号所相当在区间加一个列车临时停靠站缩短了区间的长度）。但列车通过能力并未等同；例如：总结中提到9月30日开通45 km/h，只开通1～2天，运输部门就叫列车通不过。而且越叫越凶，为此，才不得不于10月3日，立即提速至60 km/h解决问题。如若路基质量达不到相应要求，跑45 km/h，加信号所，不是还得跑10个月？算到两个月为止，也有点不伦不类。笔者认为：X总工所算广铁的直接经济损失，拟乎也没有算对。
（b）减少国家间接经济损失方面
须要着重指出：1986年那时我国外贸主渠道是通过广铁管内，经由香港实现进、出口的。广铁运输计划完不成，直接影响国家进、出口任务也完不成。故此，才会有如此急迫地提速要求。现仅举军——乐一个区间为例，其影响就非同一般。若一天少跑5对车，10个月就少跑：5×30×10=1500对车，这会造成国家多少对内、对外进、出口物资，积压在工厂、仓库和码头？这又会造成多少不同名目的大量赔款？由于上述这些都是随机变量，数目之大是无法事先预测清楚的。何况，还有其他运能紧张区间。
另外，列车在全国范围内运行，列车运图必须全国协调统一制订。一旦广铁列车通不过，不仅影响广铁本身，还会波及全国其他各铁路局，而全国各铁路局又会互相影响，以至最后打乱全国列车运行图，影响全国各局完成年度计划，这也会造成另一种难以预计的巨大经济损失。
c.结论
综上所述，笔认为：
（a）1986年广铁列车提速对减少多少国家经济损失方面，不得不遗憾地说：1986年广铁在衡广复线韶关至广州段，所进行的提速，所减国家的直接经济损失，既未算清！也未算对！至于，给国家可能减少的间接经济损失，更难算清！
(b)实践证明：列车跑45 km/h再加上在区间设置信号，以缩短区间长度的方案，只解决了行车安全问题，在提高运能上，本次试验未见奏效。不能与提速60 km/h效果等同。
当然，这仅是笔者一家之言，也可能是班门弄斧，特是出来探讨，祈望行家、专者批评指教。
参考资料
[1]浙江大学数学系，高等教育出版社，《概率论与数理统计》，1986.2
[2]沙庆林，人民交通出版社，《公路压实和压实标准（第二版）》，1984.9
[3]上海市中学教师进修教材编写组，天津人民出版社《概率与数理统计》，1985.3
[4]陈远提，广铁科技，《填砂地基的试验研究》，1978年第3期
[5]陈远提，广铁工程总公司，《新线开通提速60km/h的工程试验》，1986.12
[6]孙景源、王开、王松，铁道部第五工程局，《提高里排便线行车速度浅析》，1986
[7]铁道部科学院铁建所，《里排便线提速攻关研究报告》，1987.1
[8]池国光，广铁韶关工务段，《衡广复线展如至清风亭区间新线提前提速情况》，1989.2
[9]池国光，广铁韶关工务段，《衡广复线英德至鸡坑间新复线提前提速情况》，1989.5
[10]曾凡书，铁道部第二工程局五处，《新线开通提速60km/h技术总结（京广线DK2187+700～DK2216+889）双线公里》，1989.6
