湿陷性黄土桩网复合地基沉降控制离心模型试验

为研究和分析高速铁路荷载作用下刚性桩桩网复合地基控制湿陷性黄土地基沉降的效应,采用离心模型试验的方法对不同桩间距设置条件下的刚性桩桩网复合地基进行了模拟试验.试验研究表明:湿陷性黄土地基无法满足高速铁路有砟轨道对路基工后沉降的要求,需要加固处理;随着桩间距由2倍桩径增至6倍桩径,地基工后沉降量增大,差异沉降量增大,桩土...     

黄土湿化特性的三轴试验研究

研究目的：本文旨在通过三轴试验，研究黄土湿化应力应变关系、强度特征及影响因素。 研究方法：通过等围压固结湿化试验和三轴剪切湿化试验进行研究。 研究结果：获得不同围压条件下固结湿化变形随时间变化规律，初始含水量、压实度的影响规律；获得不同应力水平下湿化应力应变关系、剪切湿化变形规律以及湿化对强度的影响等成果。 研究结论：（1）湿化变形受初始含水量及压实度的影响很大；（2）湿化条件与不浸水条件下，应力一应变关系均表现为应变硬化特性；（3）剪切湿化体积变形随应力水平的增加而减小，轴向变形随应力水平的增大而增大；在同一应力水平下，体积变形与轴向变形均随平均主应力的增大而减小；（4）湿化不仅降低了黄土的强度，也降低了黄土达到破坏时的应变。     

深基坑模型试验相似材料研究

选择合适的相似材料是开展模型试验研究的关键。为确定沙坪坝铁路枢纽工程深基坑模型试验中用来模拟砂岩和泥岩的相似材料,选取重晶石粉、石膏、甘油和水作为原材料,采用正交试验法进行配比研究。设计了3种不同的养护方式分析其对相似材料性能的影响,并采用极差分析法研究各种原材料对岩体相似材料力学性能的影响。研究结果表明:用重晶石粉、石膏、甘油和水来模拟砂岩和泥岩是可行的;重晶石粉和石膏对相似材料性能影响最大,甘油次之,水最小;3种不同养护方式下相似材料性能变化较小。通过试验最终得到综合性能较为接近的两组配比来模拟砂岩和泥岩。     

加筋土挡土墙离心模型试验及有关问题探讨

结合京九铁路饶阳站包裹式加筋土挡土墙的试验研究 ,对加筋土挡土墙离心模型试验的原理、构件的模拟以及试验的结论作简单介绍 ,并对离心模型试验方法中存在的问题进行探讨。     

深厚软土地基沉降特性离心模型试验研究

离心模型试验是模拟蕈力作用下土工问题的最有效方法之一.运用离心模型试验模拟了福厦线深厚软土地基天然状态、袋装砂井、粉喷桩、粉喷桩结合袋装砂井几种工况的沉降特性,结果表明:福厦线深厚软土地基工程性质非常差,不能直接在其上进行路堤填筑;袋装砂井能加快地基固结,但控制沉降作用效果有限;粉喷桩加固能大幅减小软基沉降和提高地基强...     

桥隧相连工程多源损伤模型试验方法研究

桥隧相连工程是桥梁、隧道结构及围岩、洞口边仰坡岩土体及其防护工程的复杂组合体。其中,桥梁和隧道结构各部位及周围岩土体的力学行为及损伤机理与其结构和基础类型、相对位置、地形地质条件及外部荷载情况等密切相关。针对目前国内外对桥隧相连工程这一特殊工程实体研究较少的现状,结合相关工程实例开展Ⅳ、Ⅴ级围岩条件下的桥隧相连工程多源损伤室内模型试验方法研究:依据相似理论并结合桥隧相连工程的特点,采用量纲分析法分析模型试验中桥、隧及洞周岩土体各结构或部位中各物理量的相似指标与相互关系;拟定桥、隧模型的相似比及围岩相似模拟材料的配合比,并进行相关的材料试验。文中介绍的模型试验平台及测试方法,可为同类模型试验提供参考。     

高速铁路强夯地基沉降的离心模型试验研究

为准确掌握中等压缩性土地基在路堤荷载下的沉降变形规律,应用TLJ-2型土工离心试验机模拟强夯加固地基,研究高速铁路中等压缩性土地基的附加应力和分层沉降特征。通过与现场填筑试验对比,分析离心模型试验预测原型地基分层沉降的精度,提出沉降修正系数取值范围,为今后中等压缩性土地基加固技术优化提供借鉴。结果表明:路基基底中心应力比路肩下大,符合柔性基底应力分布形式;附加应力随地基深度增加而减小,强夯影响深度内附加应力衰减较快,而影响范围以下衰减减缓;铺轨运营550d后,地基工后沉降逐渐趋于稳定,工后沉降值远小于施工阶段地基的总沉降;离心模型试验预测地基单位分层压缩量的精度较高,而对于不同施工阶段离心模型试验预测地基沉降的精度存在差异,沉降修正系数的引入能够较为真实地反映现场地基沉降特性。     

浅层地下水开采对高速铁路工程的影响及对策

研究目的：研究掌握浅层地下水开采引起的地面沉降特征及其对高速铁路工程的影响,提出针对性的防治对策与工程措施,供高速铁路勘测、设计及施工参考。研究方法：结合华北平原地面沉降情况,建立浅层地下水开采引起地面沉降的固结沉降模型。研制离心场中地基抽水的模拟和测量系统,进行了离心模型试验,测量抽水过程中粉土地基孔隙水压力和沉降的变化及分布规律,并对比分析了对不同型式桥梁的影响。研究结果：对浅层地下水开采引起的地面沉降机理进行初步分析,基于离心模型试验结果探讨了浅层抽水引起地基沉降的过程和特征,评价了地基不均匀沉降对特殊桥梁形式的影响,并提出了针对性的防治措施和对策。研究结论：浅层地下水开采造成的不均匀沉降对高速铁路工程的影响较大,需通过控制线路附近地下水开采、采取适宜的工程结构措施加以防治。     

土工离心试验中饱和粘性土模型的拟合制作

在离心模拟试验技术中，土性的模拟十分重要，饱和粘性土模型有原状土及重塑土两种拟合方法。土体材料的成分、应力历史以及固化联结是重塑模型土拟合控制的三个方面。提出了重塑模型土的拟合步骤、固结模型及制作参数。     

湿陷性黄土地区铁路的主要技术问题及其工程措施

湿陷性黄土地基是基础工程中最为复杂的地基类型之一,采取可靠的工程措施以确保基础工程的安全稳定,是湿陷性黄土地区客运专线建设必须解决的技术难题。通过分析湿陷性黄土的主要工程特性,提出湿陷性黄土地区铁路工程的地基湿陷性、边坡稳定性、填料改良、黄土隧道变形、桩基负摩擦力等主要技术问题。在借鉴国内外已有的成熟经验和研究成果的基础上,湿陷性黄土地区铁路工程采取合理选择线路位置、科学确定工点方案、采取可靠的地基处理等措施,为铁路客运专线建设提供可靠的技术支撑。     

粉喷桩复合地基参数优化设计研究

本文采用有限元软件 ADINA,针对天津新港地区某一粉喷桩复合地基建立了桩—土分离三维有限元模型,并采用二次开发的 E-B模型来模拟软土的非线性,研究不同桩体模量、不同置换率、不同桩长下复合地基的沉降特性.分析不同荷载作用下各个设计因素对复合地基沉降特性的影响,从而指导工程实际中合理选择桩体模量、桩长、置换率以及褥垫层厚度和模量,使桩土共同作用达到最优.     

基于BIM+GIS+UE的城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统的设计与应用

为直观展示城市轨道交通综合枢纽（简称：城轨枢纽）规划和设计成果，促进相关方对工程规划和设计方案达成一致理解，确保城轨枢纽规划与设计的合理性和可实施性，采用建筑信息模型（BIM）、三维地理信息系统（GIS）和开源的虚幻引擎（UE,Unreal Engine）相结合的技术方案，开发了城市轨道综合交通枢纽三维可视化展示系统（简称：三维展示系统）。该系统利用城轨枢纽项目既有的BIM数据和3D GIS数据，基于UE运行环境，完成空间数据预处理与融合、典型场景渲染处理以及环境要素添加，构建效果逼真的城轨枢纽三维实景仿真模型；提供自然采光模拟和监控视频模拟功能，满足车站地下结构引入自然采光的效果分析与评估、视频监控点辅助设计等专项设计要求。三维展示系统提供便捷易用的人机交互界面，方便用户将枢纽规划和设计成果定制和输出为视频、高清效果图和规划影像图，满足现场模拟、设计验证、成果汇报、设计沟通、工程管理等多种应用需求。     

采用板桩基础进行大规模水平载荷试验并建立抗震设计方法

为保证城市内狭小地点的施工效果和环保性要求，日本铁路综研所提出了使用能确保抗震性和承载性的板桩基础，通过模型试验可验证该种基础的承载性能、水平阻抗性能和抗震性能。板桩基础采用直接基础与板桩相结合的方式，试验对象为6m高的单线铁路高架桥。试验结果：（1）水平载荷-水平变位关系（P-δ曲线）；（2）基脚底面地基反作用力的分布；（3）板桩轴向力的分布；（4）前背面板桩的弯曲力矩。关于抗震设计模型的仿真分析述及：（1）抗震设计模型的建立；（2）分析结果和验证。     

有碴轨道道床纵向阻力缩尺模型试验研究

为了验证和完善桥上无缝道岔计算理论,进行桥上无缝道岔缩尺模型试验,用相似理论设计了有碴轨道道床纵向阻力试验模型,试验证明,采用同断面的混凝土枕时,道床纵向阻力偏大,采用木枕的轨道模型能够近似满足桥上无缝道岔道床纵向阻力的相似要求。     

铁路既有线斜向旋喷桩复合地基试验研究

研究目的:在我国西北湿陷性黄土地区分布着广泛的铁路既有线,其中路基沉降问题严重困扰着线路的运营安全,已成为铁路既有线路基普遍而严重的问题之一。在当前既有线铁路不断提速和扩建的形式下,快速有效地治理黄土地区路基沉降问题以保证列车安全平稳的运行有着十分重大的意义。斜向高压旋喷技术因其具有机械操作简单、施工速度快、无需中断行车的优势,目前广泛应运于既有线铁路路基的加固,应用前景看好,但其相关的理论研究比较少。本文依据宝(鸡)中(卫)K 329~K 331段地基补强项目,设计不同角度的斜向旋喷桩复合地基模型试验,并借助FLAC3D对模型试验结论进行验证。研究结论:(1)不同角度的斜向旋喷桩复合地基承载力明显高于天然地基;(2) 30°～90°范围斜向旋喷桩复合地基承载力为中间低两边高;(3)模型试验和数值模拟得出的复合地基承载力特征值相差不大;(4)桩体的角度越大,轴向压力最大值越大,角度越小,轴向拉力最大值越大;(5)综合模型试验和数值模拟数据初步提出了斜向旋喷桩复合地基承载力公式;(6)当旋喷桩角度较小时,建议以抗拉强度来控制桩体的强度;(7)本研究成果主要应用于铁路既有线路基病害整治工程。     

客运专线大断面黄土隧道高性能混凝土施工技术研究

研究目的：为了解决郑西铁路客运专线秦东大断面黄土隧道高性能混凝土的施工技术难题，就该隧道混凝土原材料选择、配合比设计、混凝土施工机具配套、混凝土施工工艺以及混凝土质量检测等方面进行了研究，从而得出满足客运专线大断面黄土隧道混凝土施工质量要求的施工技术。研究结果：通过本课题研究，选择了合理经济的高性能混凝土配合比设计方案，满足了耐久性指标要求，并得出适合长大黄土隧道混凝土的施工机械配套和施工工艺，总结出了客运专线大断面黄土隧道高性能混凝土施工技术，进而确保快速、高效地实现工程质量和工期目标。     

客运专线无碴轨道红层泥岩改良土路基离心模型试验研究

红层泥岩是一种特殊岩土,其工程性质不能满足无碴轨道路堤填料要求,需对其改良。模型中的路堤采用4%的水泥进行改良、含水量为8.66%、压实度达到95%,通过红层泥岩路堤离心模型试验,得到施工期沉降、工后沉降与时间的关系,并与非改良红层泥岩的离心模型试验结果进行对比,从而确定红层泥岩路堤填筑施工参数;并分别对2种填料路堤进行数值模拟,对比试验和数值模拟的结果。研究表明:以改良红层泥岩为路堤填料可以使路堤沉降减小,满足了无碴轨道对路基填料的要求,数值模拟结果与试验结果基本相符。     

基于三维动态有限元模型的轮轨磨耗数值分析

提出基于三维动态有限元模型的轮轨形面磨耗的数值预测方法,应用非线性有限元分析软件ABAQUS建立三维有限元模型,对轮轨滚动接触过程中的磨耗问题进行数值仿真研究。分析中,轮、轨材料采用双线性的弹塑性本构模型,联合使用有限元隐式（静态）和显式（瞬态）求解方法模拟轮轨瞬态滚动接触过程;采用基于微面积的Archards磨耗模型的积分形式,对轮轨材料的滚动磨损进行计算;用基于三次样条插值函数的曲线光滑技术,对磨耗过程的磨损量分布进行光滑化处理,再根据光滑化后的磨损分布来更新轮轨形面;用Laplace网格光滑技术对车轮踏面和轨轮轨头内部的有限元网格进行光滑化处理。以以往轮轨试验为实例对数值分析模型和方法进行了验证,试验结果与数值分析结果具有良好的一致性。     

海东线全风化花岗岩路基离心模型试验研究

离心模型试验是研究以重力为主要影响因素的土工建筑物性状的一种较好方法，由于不同地区的花岗岩全风化层性质不同，开展海东线花岗岩全风化层路基离心模型试验，掌握花岗岩全风化层路基沉降特性、路基基底应力分布及地基附加应力衰减规律，对修建客运专线具有重要意义。离心模型试验研究结果表明：海东线花岗岩全风化层路基施工及填筑期可完成总...     

湿陷性黄土地区高速铁路路基地基沉降控制技术

郑西、西宝和大西高速铁路是我国在湿陷性黄土地区先后修建的无砟轨道高速铁路,黄土地基湿陷沉降是影响铁路安全的关键因素。结合这3条高铁路基工程,开展了物理力学试验、应力测试、桩身材料试验、现场浸水试验和沉降观测,对黄土路基地基的湿陷变形量、沉降计算影响深度、沉降计算经验修正系数、压缩模量扩大系数等进行了分析,并对适用于高速铁路的湿陷性黄土地基处理方法进行了总结,可为湿陷性黄土地区高速铁路路基地基沉降控制提供参考。