青藏铁路冻土路基沉降变形预测

青藏铁路试验工程北麓河试验段冻土路基沉降变形现场试验研究表明:即使路基下冻土人为上限有所上升,冻土路基仍会产生较大的沉降变形。这种变形主要来自原天然上限以下高温—高含冰量冻土升温引起的压缩变形。路基下多年冻土的升温幅度、高含冰量冻土层厚度和路堤高度越大,路基的沉降变形量就越大。数值计算结果表明:在路堤填土满足临界高度,且考虑青藏高原年平均气温逐年上升的条件下,青藏铁路北麓河试验段冻土路基在未来50年内的总沉降量可能达到30 cm。因此,要控制冻土路基的沉降变形,必须采取主动降低多年冻土温度的工程措施,单纯靠增加路堤高度的传统方法不能解决问题,甚至适得其反。     

高温冻土区填土路基的地基融化固结变形分析

针对青藏铁路高温冻土区普通填土路基的融沉变形,基于拉格朗日法描述的大变形固结理论及考虑相变作用的路基传热理论,对高温冻土区不同高度填土路基的温度场和地基融化固结变形进行计算分析,并与现场监测结果进行对比。温度场分析结果表明,高温冻土区4和6m高填土路基在短期内可使冻土上限略微抬升,但下伏多年冻土存在缓慢升温过程,其升温幅度每年约为0.02℃左右;随着气候逐渐变暖,填土路基下冻土上限在后期会逐渐下降,且填土路基高度越小则上限下降量越大,最终在路基下部形成融化盘。融化固结变形分析结果表明,填土路基沉降变形表现出季节性,即暖季沉降变形发展迅速,冷季发展缓慢,发展趋势与现场监测结果吻合良好;在给定的地质条件下,2,4和6m高填土路基在竣工50年后其沉降变形量分别为255.2,470.4和689.7mm,即沉降变形量与其高度呈正比,且高填土路基沉降变形的季节性更显著;填土路基高度和多年冻土的含冰量是影响填土路基沉降变形的主要因素。     

青藏铁路多年冻土区碎石护坡路基长期稳定性研究

通过对青藏铁路楚玛尔河地区碎石护坡路基长期监测数据的分析,对碎石护坡路基的地温、沉降进行了研究,评价了其工程长期稳定性,研究结论为:碎石护坡下冻土得到有效保护,地温场总体呈现降低趋势,竣工2年内冻土上限明显抬升;碎石护坡路基沉降变形表现为前期大,后期逐渐减小,截止到2007年的路基总沉降为43～70 mm,2007年沉降量为7 mm。对多年冻土运营铁路的维修养护提供了参考数据。     

严寒地区铁路路基冻融沉降数值模拟研究

严寒地区铁路路基地处冻土区域,受温度等因素的影响易产生路基沉降变形。以严寒地区某铁路典型路基断面为研究对象,利用Midas有限元数值分析软件,在考虑季节性冻土结构性、冻融循环的基础上建立了冻融循环和列车动载耦合作用下的路基沉降预测模型。根据冻融循环期,将模型划分为若干个过程进行模拟分析,实现了季节性冻土体力学特征值的动态控制,为沉降变形计算提供依据。     

客运专线路基工程沉降观测实施技术

以郑西客运专线DK29 657-DK35 000段路基工程施工为例,介绍了客运专线路基沉降观测内容和一般规定,观测断面和观测点的布置原则,沉降观测的频度和观测精度要求,分析评估方法和判定标准,以及沉降变形监测网的建立及测量技术要求.     

多年冻土区铁路运营初期路基工程状态研究

研究目的:由于温度和水分的介入以及运营条件的诱发,使运营期间冻土路基工程状态的研究变得更为复杂。通过对运营初期多年冻土路基工程状态的现场调查和监测,从路基变形、地温变化、水热环境三个方面研究运营初期多年冻土区路基的工程状态,提出路基裂缝病害的解决措施,为铁路安全运营和养护工作服务。研究结论:(1)多年冻土区路基工程在运营初期,路基变形总体呈衰减趋势,已经趋于稳定。(2)路基大多数断面多年冻土上限上升和上限形态趋于稳定,地基冷储量增加,多年冻土上限上升是在降低土体温度的基础上实现的。(3)路基工程状态变化首先是地温场的变化改变了发生变形的土层位置和厚度,同时地温场的不对称造成变形差异,诱发裂缝发生,水热环境的变化导致裂缝发展。(4)采用热学不对称的路基结构,能减缓上限形态的不对称性,从而减小路基横向差异变形,抑制路基工程裂缝的发生和发展。     

多年冻土区拼装式涵洞地基回冻与变形试验研究

通过对青藏铁路清水河地区拼装式涵洞地基温度和沉降的观测，研究多年冻土区拼装式涵洞现浇混凝土基础对冻土的热扰动影响、地基的回冻规律和冻土人为上限的变化特征，分析涵洞结构随地基冻胀、融沉产生的变形。经过2个冻融周期的现场测试和研究表明：青藏高原清水河细颗粒高温多年冻土区涵洞基础施工的时间若选在10月下旬，明挖基坑及现浇基础混凝土对基底以下多年冻土的影响深度为1．1～1．3m，施工扰动、融化后的冻土地基回冻时间为45～50d，涵洞基础施工2年后多年冻土地基人为上限上升了1．0m左右，冻土上限沿涵洞中轴线在其中部上升大，两端上升较小，这说明涵洞路基和涵洞具有保温隔热的作用；涵洞建成1年后地基沉降大部分已发生，且2年中涵洞地基的不均匀沉降基本稳定。     

青藏铁路多年冻土区路基人为上限的变化特点及其与稳定性的关系

结合片石气冷加碎石护坡组合路基、片石气冷路基、碎石护坡路基、热棒路基及普通素土路基等结构形式地温和变形的现场监测数据,对青藏铁路多年冻土区路基人为上限的变化规律、形态特点和类型进行分析。结果表明,青藏铁路多年冻土区路基的人为上限形态类型为人为上限升入路基本体的A型和人为上限升入基底土层中的B型,且路基人为上限的变化已基本趋于稳定;随着时间的推移,路基的沉降也逐渐趋稳;路基累计沉降量与路基高度成正比而与人为上限的上升值成反比。     

高铁波浪状地形路基间过渡段沉降特性与控制效果

针对深厚软土地区连续路堤路堑过渡段沉降控制,结合模糊层次分析法,采用沉降板、分层沉降管和单点沉降计3种监测技术,开展变形特性与工后沉降控制研究,并对工后沉降影响因素进行探讨。研究结果表明:根据地层特性选择地基处理方式,过渡段纵向差异沉降量较小,保证了线路平顺。各断面横向沉降路肩大于路基中心,铺轨前的横向差异沉降为4~9 mm。沉降增长速率在加载期明显变大,间歇期变小,进入恒载期后,沉降曲线逐渐变缓,虽略有回弹,但沉降逐渐趋于稳定。揭示了高速铁路软土路基沉降变形规律,并提出波浪状地形路基间过渡段工后沉降控制措施。研究结果为进一步理论研究和工程设计提供了有益的依据。     

青藏铁路多年冻土地区热管路基三维数值分析

考虑多年冻土中水的相变,采用有限元进行热管保护多年冻土路基效果的三维数值分析。分析结果表明,热管能大幅度降低路基土体的温度,提升路基冻土上限,增大路基抵抗外界温度变化的能力,保证路基的长期稳定。考虑路基工程所在冻土区段气候和冻土条件,研究热管的有效影响范围,得出结论:热管的有效冷却半径为1 7m左右;在年平均气温为-5 2℃,冻土年平均地温为-1 0℃以上的高温冻土区,热管埋设间距宜取2 8～3 3m,可抬升路基冻土上限0 6～0 8m;在年平均气温为-6 3℃,冻土年平均地温低于-2 0℃的低温冻土区,热管埋设间距可加大到3 3～3 8m,路基冻土上限可抬升0 8～1 2m。     

Research on the relationship among subgrade bearing capacity,embankment stability and settlementEI北大核心

Research purposes: In order to ensure the safety of railway or highway subgrade, subgrade bearing capacity, embankment stability and settlement which are the three main control indexes of subgrade design should be analyzed and checked in theory. However, many railway and highway designers still have differences on whether subgrade bearing capacity should be calculated in our country. Through analyzing the relationship among subgrade bearing capacity, embankment stability and settlement, the necessity of checking subgrade bearing capacity is discussed in this paper. Research conclusions: (1) It is unsafe that circular arc method is used to check the embankment stability, in the case that subgrade bearing capacity does not meet the requirements, the conclusion that embankment is stable can be also drawn. (2) The lateral displacement of subgrade will increase sharply when the load approaches or exceeds subgrade ultimate load, and the existing settlement calculation methods are no longer applicable. The application condition of settlement calculation methods is that the requirement of subgrade bearing capacity is met. (3) In order to ensure the stability of the embankment and control the settlement of it, the subgrade bearing capacity should be checked in the design of subgrade. (4) In this paper, the research conclusion can provide a theoretical basis for the further improvement of subgrade design method.     

铁路路基基床状态的模糊综合评判

利用模糊数学原理,运用二元对比倒数法和专家调查法相结合,对路基基床状态进行评估。影响路基基床状态的因素包括组成基床的土质及密实度、线路年通过总重、轨道状态及水文条件。基床土质及密实度是影响路基基床状态的重要内在因素,在基床土质相同的情况下,密实度起主要作用,年通过总重次之。在确定模糊综合评判的各因素权重时,参加评价的专家愈多,得到的结果就愈接近实际。     

高速铁路路基基床结构分析及设计方法

基于实测资料,分析路基动荷载、动应力和动变形的特点。按照分担比,将列车荷载分配到轨枕上,再利用Boussinesq弹性理论公式和Odemark的模量与层厚当量假定进行设计计算。当计算选取的介质模量值考虑应变水平影响时,计算与实测结果有较好的一致性,从而建立一种路基基床的分析计算模式。结合临界体积效应应变的概念,以控制重复荷载作用下路基不发生累积变形和累积孔压等累积效应为目的,提出路基基床结构的应变控制设计方法。     

软土地区路堤荷载作用下砂井(墙)地基固结沉降特性分析研究

从广泛使用的elogP曲线出发 ,按照小变形假设及应力水平和应力路径的研究方法 ,建立可综合考虑土体结构性、非线性、应力历史的增量型本构关系 ;在此基础上建立砂井、砂墙地基在总应力变化非线性变形情况下的固结方程 ,通过按初始条件移动法对其求解 ,建立基于同一深度处平均超孔压相等原则的轴对称砂井地基与平面应变砂墙地基的等效转化公式 ;最后结合一实际工程进行计算分析     

路基压实检测标准的费用探讨

秦沈客运专线是一条新型快速铁路,因而造成了由于路基压实检测标准的提高所增加的工程费用.针对此种情况,笔者结合在施工过程中的切身体会,进行了简要分析,并提出了解决的办法.     

论铁路路基填料分类

通过对铁路路基施工中出现填料工程质量问题的分析,认为现行铁路规范所采用的"粒度累积分类法"依据单一,不能很好地反映土性;"统一分类法"依据土的颗粒组成、颗粒级配、细粒含量、相邻粒组的含量以及塑性指标(塑性指数、液限),更具科学性。为使我国铁路规范中的"填料分类"逐步向"统一分类法"靠近,并与"岩土分类"标准统一,提出两个修改方案:方案A为过渡方案,对现行分类只作粒组划分和细粒含量局部调整;方案B则以"统一分类"体系为框架,同时又照顾方案A的分类习惯,使两种方案能够衔接。     

现代有轨电车路基沉降与动应力测试研究

为研究现代有轨电车在实际运营过程中的路基工后沉降和路基结构层动力响应规律,分别采用静力水准仪和土压力盒监测路基不同位置沉降与动应力。沉降监测结果表明:路基工后沉降在施工完成30 d后已趋于稳定,最大工后沉降量为2.27 mm,能满足埋入式无砟轨道结构长期运营的要求。分别以不同速度进行行车测试,测试动应力结果表明:靠近轨道结构部分路基结构层动应力最大约10.5 k Pa,线路路肩位置和线路中心位置动应力均较小,约为2 k Pa,各个测点动应力变化受列车行车速度影响较小,受路基结构位置变化影响较大,但变化范围主要集中在基床结构层。     

现代有轨电车路基优化设计分析

通过国内现代有轨电车建设、运营、设计、科研等单位的调研和分析,采取比较和设计归纳总结等方法,就基床坡率设计、路面高低覆盖绿化率、安全防护范围、排水设计以及与道路搭接5个方面进行探讨及优化,推荐路基标准横断面图;分析铁路A、B组填料直接应用到路基工程中的弊端,提出基床底层A、B组填料宜选择小于6cm的碎石类、砂类土的建议;剖析既有路桥过渡段设计现状且考虑其不均匀沉降及刚度过渡的问题并提出优化方案。     

铁路区间路基电缆槽设置方法分析

结合我国现行铁路标准、运营和在建电气化铁路的现状,对200km/h及以下客货共线电气化铁路区间路基常用接触网支柱进行分析归纳,提出电气化铁路区间直线地段标准路基面宽度建议值;对区间路基电缆槽设置的4种方案,进行系统优缺点对比分析;给出路肩设置电缆槽时路基面宽度及加宽值的计算公式,指出了最佳设置方案,并计算出最佳组合设置方案的路基面宽度值,给出I级重型200 km/h及160 km/h铁路路基面设计图式,以期为相关规范标准的修编提供参考。     

高速铁路穿越断裂带地段路基设计方法探讨

结合青荣城际铁路工程实际,介绍穿越断裂带地段路基概况及工程地形地貌、地层岩性、地基变形分析方法等,并根据本线为有砟轨道特点,提出路基工程设计应按照保证非地震情况下路基变形满足安全运营要求,采取加宽路基、放缓边坡及柔性加筋路基结构形式、加强防排水、进行变形监测等工程措施,使断裂带区域内路基能适应断裂带变形、易修复和留有修复条件,降低风险,节省投资。