高速列车为什么能跑起来-

2024年1月23日发(作者：阿斯顿马丁最贵的一款多少钱)

高速列车为什么能跑起来?

高速列车为什么能跑起来，而且高速、安全、平稳运行呢？其实道理和汽车运行是一样的，汽车要跑得快，不仅取决于车的性能，还要有平顺、畅通的道路，平顺就是要有高等级的公路，畅通要靠有效的交通指挥和疏导。良好的线路条件、性能优越的动车组、先进的列车运行控制系统，构成了高速列车为什么能跑起来的三大基本要素。

要使高速列车跑起来，首先要有良好的线路条件。没有好路，车再好也跑不起来。那么什么是好路呢？对高速铁路而言，线路应尽可能取直，减少弯道，尤其要避免小弯道；要力求平顺，不能起起伏伏上下颠簸；要坚实稳固，铁路建成后必须控制沉降，不能出现不均匀沉降。同时，为了满足列车高速平稳运行，提高旅客乘坐舒适度，高速铁路采用无缝线路、高速可动心道岔，为减少会车时的气流冲击，两条平行线路之间的距离更宽，隧道横断面面积更大。TB10020-2009《高速铁路设计规范（试行）》对我国高速铁路线路设计的具体指标做出了明确规定，我国300公里/小时等级的高速铁路的线路平面最小曲线半径7000米，单洞双线隧道洞断面有效面积为100平方米。同时，运营过程中建立了完整的检测监控、养护维修体系，以确保高速铁路基础设施始终处于良好的“健康”状态。

要使高速列车跑起来，必须有性能优越的动车组。有了好路却没有好车，一切无从谈起。车的性能如何，直接关系到高速列车能否跑起来。

高速动车组必须跑得快、跑得稳、跑得好。跑得快是指动车组要有强大的牵引动力，有足够大的比功率（单位重量功率）牵引列车高速运行；跑得稳就是说列车运行要平稳，尤其在高速运行时不能降低乘坐舒适度；跑得好讲的是各种零部件的可靠性高，不能因有局部缺陷影响动车组安全运行。高速动车组采用外形美观的流线型、气密性好的轻量化铝合金车体、高速高性能转向架、大功率交流传动牵引、微机控制的电空联合制动、分布式列车网络控制系统等先进技术。空调采暖功能完善、座席等设施布置合理，车内通风良好，为旅客造就舒适温暖的乘车环境。

要使高速列车跑起来，还得有先进的列车运行控制系统。有了好路、好车，怎么让高速列车安全、平稳、高速运行呢？这就需要有高速铁路列车运行控制系统。列车运行控制系统是高速铁路的中枢，对安全性、自动化程度和行车指挥效率要求很高。列车运行控制过程由地面指挥系统发布路况信息，车载设备接受信息并通过车载计算机信息处理形成控车指令，列车按指令行车并实时反馈车的状态信息。我国建立了CTCS-2级和CTCS-3级高速铁路列车运行控制系统，采用目标距离连续速度曲线模式控制列车安全运行，以保证列车安全追踪间隔、实现超速防护、提高运输效率。车地之间通过轨道电路、应答器和GSM-R无线通信传递信息。

平顺稳定的高铁线路

路基：路基是一种土石结构，主要分为填方路基（也称路堤）、挖方路基（也称路堑）和半填半挖路基。

为什么路基要像机场跑道一样平顺？”基础不牢，后患无穷”，路基结构采用优质填料分层压实，具有足够的强度、刚度；基础稳固不下沉和系统的排水，能保持路基平顺，能经受住天寒地冻和雨水冲刷等恶劣气候考验，保证铁路基础长期稳定安全。

高速铁路列车运行速度可以达到飞机起飞前速度一样快，如果路基面不平顺就会引起轨道不平顺，使列车产生剧烈振动和颠簸，影响列车高速、平稳、安全运行。

首先，路基填筑后就像任何建筑一样会下沉，轨道系统可调范围有限，所以路基下沉量要控制在毫米级。

其次，铁路线路由桥梁、隧道、路基共同组成，它们之间连接处结构不同，下沉量规律也不同。为避免出现类似高速公路“跳车”现象，连接处设置了过渡措施，使铁路纵向下沉

的差异控制在5毫米内。

高速铁路路基是怎样建成的？高速铁路路基填筑材料有什么特殊需求？高速铁路路基填筑前首先要进行地基处理，地基强度采用仪器检测合格后才可以进行路基填筑。路基应选用最佳含水量的填料分层碾压，每一层压实密度都要检验合格，再进行下一层施工，保证路基本身变形极小。

列车高速运行产生的震动对路基表面影响最为显著，自上而下逐步减小，因此路基不同部位对填料的要求是不一样的，路基表层要求最高，表层以下一定范围次之，再下层要求相对减低。

高速铁路路基填筑材料对土石的质量、粒径组成、石子大小、形状、杂质含量等有特殊要求，需要经过严格的检测，路基填筑后要具有很好的排水性能，使土石散体材料凝结为一体，在列车高速运行所产生的振动条件下变化极小。

如何防止高速铁路地基下沉、冲毁？高速铁路路基采用桩基进行地基加固，防止路基下沉。为提高路基抵抗雨水冲刷等恶劣气候的能力，保证路基边坡稳定，路基边坡采用防护措施，并辅以系统的排水措施。路基防护措施以植物种植为主，贯彻绿色环保理念，打造绿色通道，使沿线绿色与当地自然人文环境协调，使乘客视野相对开阔、悦目怡人。

软土上如何修建高速铁路路基？大江南北河道纵横、沟塘遍布，很多地段存在淤泥和淤泥质软土，像“嫩豆腐”一样，几乎没有什么承载力，如何让“嫩豆腐”撑得住“硬铁轨”？如何使路基在短时间内下沉量趋于稳定，让列车跑起来？

高铁地基建设中采用了刚性桩技术，在桩顶设置了一层钢筋混凝土板或一张由碎石和土工织物组成的柔性网，就像埋在土里的一条板凳，不仅板凳腿起到支撑作用，板凳面也起作用，只是这“板凳”不止四条腿，有许多腿支撑，一条条板凳拼起来支撑路基。路基填筑完成后在其上堆载预压，让原本需要很长时间才能完成的下沉现象在短时间内发生。通过对下沉量进行观测和评价，下沉趋于收敛后再铺设轨道，既保证了“嫩豆腐”硬起来，后期又不会出现显著下沉。

溶洞上如何修建高速铁路路基？岩溶是一种自然现象，鬼斧神工的溶洞，惟妙惟肖的钟乳石都是很美的自然景观，广泛分布在西南、华东、中南地区。但高铁路基下面躲藏了溶洞，会对路基的根基稳定造成影响。

当溶洞较大时，采用板凳式桩板结构进行处理，其由下部钢筋混凝土桩基和上部的钢筋混凝土板组成，通过承台板将上部荷载传到桩体，桩体把荷载传递到稳固地层，从而达到控制路基沉降与变形的目的。

当溶洞较小时，采用岩溶注浆的加固措施，即向溶洞里注入浆液填充，可避免溶洞顶板塌陷和变形，保证路基根基稳定。

湿陷性黄土上如何修建高速铁路路基？黄土广泛分布于我国西北、华北、华中等地区，干燥时很“硬”，一遇水就变“软”，土结构迅速破坏，局部显著下沉，俗称“湿陷”，故关键是要压缩土体之间空隙和防水。挤密桩可以挤压土体结构，减少土体空隙，消除湿陷，基底封闭可杜绝水的渗入。

寒冷地区如何修建高速铁路路基？我国东北地区冬季寒冷，水凝结成冰后路基体积会膨胀，冰融化后体积会收缩，强度会降低，因而在寒冷地区修筑高速铁路需要解决路基的冻胀问题。

控制路基冻胀的主要措施有：提高路基本体防冻能力，根据防冻需要选择路基建筑材料；提高路基排水能力，使渗入路基的水快速排出；降低地下水，采取封堵措施，防止表水渗入路基；采取保温措施，提高冬季路基本体温度，以减少结冰等。

桥梁：自古以来修路人总是“逢山开路，遇水架桥”。高速列车能够跑起来，离不开路，也离不开桥。

桥梁由哪几部构成？桥梁主体工程由桥跨结构、桥墩、桥台和基础构成；桥跨结构通常又称梁部，其功能主要是承载桥上线路、连接两端桥台。桥台的主要功能为支承台后压力和梁部传来的各种力、限制梁部位移，连接梁部与桥头路堤并承载台上线路。

桥墩的主要功能为支承梁部传来的各种力并限制梁部位移。基础的主要功能是将桥梁墩台传来的各种力分散传至地基，保证桥梁墩台的稳定。

铁路桥梁有哪些类型？高速铁路桥梁按照结构及受力特点的不同，可以分为梁式桥、拱形桥、刚构桥、斜拉桥以及各种组合结构的桥。

按照材料不同，可以分为混凝土桥、钢桥以及钢与混凝土的各种组（复）合材料的桥。由于钢材具有较高的单位承载能力，在较大跨度的桥梁中采用钢梁。预应力混凝土梁由于性能优越、施工简便、节能环保，高铁建设中被大量采用。

高速铁路桥梁有哪些特点？高铁桥梁必须有足够的强度、刚度、稳定性和耐久性，对桥梁各结构的变形严格控制。梁体挠度限值小。高铁桥梁跨度40米简支梁的梁体竖向挠度设计限值不大于梁长的1/1500，即不大于26.7毫米，普通铁路相应跨度竖向挠度的设计限值不大于1/800，即不大于50毫米，而公路相应跨度竖向挠度限值为66.7毫米。

墩台沉降控制严格。高铁无砟轨道桥梁均匀沉降不得超过20毫米，相邻墩台沉降量差不得超过5毫米。

高速铁路的桥梁为什么这么多？我国已建成的高速铁路桥梁所占的比例较高，一般达到50%～60%，有的甚至达到了80%～90%，而以往的普通铁路桥梁所占的比例为5%～6%，通常不超过10%。

高速铁路桥梁多主要有以下原因：解决铁路与道路交叉问题，高速铁路一律是全立交；节约土地资源，修建桥梁可以少占地；高铁桥梁的基桩很长，便于有效控制沉降。

另外，为了避免路桥频繁交替过渡，当桥间路堤段较短时，需要连续修桥，也使得桥梁长度增加，如京津城际铁路杨村特大桥全长35.8公里，京沪高速铁路丹阳昆山特大桥长度达164.7公里，为世界第一长桥。

铁路许多桥梁为什么在工厂生产？我国高速铁路90%以上桥梁为中小跨度，梁部工场预制，可以严格控制制梁条件，保证质量；桥墩与梁部同时施工，明显减少作业时间。同时有利于养护维修。所以高速铁路大量采用标准设计的简支箱梁，工场预制，机械运输架设。

秦沈客运专线大量采用24米（重550吨）双线箱梁，首次研制并采用起重能力600吨的架桥机架梁。之后，研制出不同适用条件下的提、运、架配套的900吨架桥机和运梁车。

高速铁路是怎样跨越长江、黄河的？长江、黄河是中华民族的母亲河，武汉长江大桥、南京长江大桥，曾经是中国铁路建设史上里程碑式的标志性工程。中国高速铁路是怎样跨越长江、黄河的呢？这里介绍几座跨越长江、黄河的高速铁路桥梁。

1.南京大胜关长江大桥。其为世界上首座6线铁路大桥，是京沪高速铁路的控制性工程。钢材总量相当于武汉长江大桥的4倍，一个桥墩承台面积有7个篮球场大。桥梁每米载重35吨，相当于35车道的公路桥。大桥上最高设计速度为300公里。

2.武汉天兴洲公铁两用长江大桥。跨度大：斜拉桥主跨504米，为世界同类桥梁跨度之首。荷载重：4线铁路6车道公路的公铁两用大桥，可同时承载2万吨荷载。桥面宽：下层4线铁路，宽30米；上层公路6车道，宽27米。

3.郑州黄河公铁两用桥。全长22.891公里，公铁合建部分全长9.177公里，是目前世界上最长的公铁两用桥。大桥公路、铁路采用上下层布置，上层为设计速度100公里/小时的双向6车道国道公路，下层为设计速度350公里/小时的高速铁路，创下世界特大型桥梁通行速度的新纪录。