路基不均匀沉降对城市轨道交通轨面变形的影响研究

通过建立整体式轨道、路基三维有限元梁-体模型，考虑各结构层间的非线性接触关系，分析在自重作用下，不同波长、波深的路基沉降对整体式轨道钢轨变形和受力的影响。结果表明:整体式无砟轨道在自重作用下会发生跟随性沉降，沉降波深增大，钢轨沉降幅值和主应力增大，轨道与路基从贴合转为脱空；沉降波长增大，钢轨的沉降幅值增大，而钢轨的主应力先增大后减小，轨道与路基从脱空转为贴合；在余弦型路基沉降起、止点处钢轨出现轻微翘曲，其变形范围相对于路基有所扩散。     

盾构隧道下穿高速铁路路基沉降控制标准研究

为了合理制定隧道下穿高速铁路的变形控制标准，采用现场调研和统计分析等方法，对高速铁路轨道、扣件及路基的相互作用关系开展研究，提出高速铁路路基沉降控制标准的制定方法。研究结果表明： 1）轨道最大可允许变形由下穿点轨道扣件的最大可调整量、当前已用调整量和当前平顺度等数据确定； 2）轨道变形控制标准根据下穿点周边环境及列车实际运行速度选取合适的安全系数，在最大可允许变形量的基础上进行折减； 3）路基变形控制标准根据路基与轨道变形的相互关系确定。提出的轨道变形控制标准适用于高速铁路无砟轨道，路基变形控制标准适用于土质地层盾构隧道引起的路基变形。     

京津城际路基软土及松软土剑桥模型参数优化

京津城际轨道交通工程天津段广泛分布软土,土体含水量大、孔隙比大,在路堤及列车荷载作用下沉降较大.为满足无砟轨道对路基工后沉降的要求,开展了路基工后沉降专项研究.文中在修正剑桥模型基础上,从三轴试验中得到试验曲线,为剑桥模型提供必要的参数.通过改造三轴仪进行K30固结试验,并与普通三轴试验数据综合分析,提高了试验精度并优化了模型参数,为剑桥模型在高速铁路路基工后沉降计算方面的研究提供了可靠的参数.     

考虑侧向变形的高路堤沉降计算探讨

针对高填方土体由于侧向无约束,在自身较大自重应力作用下,引起边坡产生较大侧向变形,从而导致路堤自身沉降增大等工程问题,首先基于一维分层总和法中引入压缩模量随填土应力变化的修正,使路堤沉降计算时能够考虑到不同土层压缩模量因填土荷载增加而变化的情况;其次针对高路堤填土变形的特性,提出了侧向变形影响的修正系数K表达式,使得高路堤沉降与路堤高度、边坡形式及填土特性建立了联系,建立了同时考虑路堤侧向变形及路堤模量随填土高度变化影响的高路堤自身最终沉降量简化计算模型,并将模型计算结果与现场实测、模型试验及有限元计算结果进行了对比,验证了计算方法的可靠性。     

粤赣高速公路高填方路堤碾压工艺试验研究

通过现场试验,比较了常规压实设备BMl8T和大吨位压实设备YZTY22T的压实效果,得到了提高碾压工作效率的工艺参数和方法,确认了采用大吨位压实设备进行越层压实和补强工艺处理先前层碾压盲、弱区的可行性.并分析了碾压产生的附加应力和堤身自重应力,在理论上论证了大吨位压实设备对减小高填方路堤工后沉降变形的作用,明确了高填方路堤工后沉降变形的原因,提出了加大高填方路堤施工压实度指标的工艺要求.     

高速铁路路基不均匀沉降对胶黏道砟道床过渡段的影响研究

以中兰客专某车站为例，采用ABAQUS有限元软件建立胶黏道砟道床过渡段的车辆-轨道-路基空间耦合模型，分析列车双向行驶时不平顺激励下折角沉降差异值的影响规律。研究结果表明：折角沉降差异值增大时，列车从无砟轨道至有砟轨道钢轨垂向振动位移与轮轨力增大幅度明显大于反向行驶；上行和下行钢轨垂向位移最大峰值点均处在折角沉降起点9 m的位置，而车体垂向加速度、轮轨垂向力上行和下行其峰值点位置均不相同。     

深厚压缩层地基条件下既有高铁路基帮宽变形特性分析

为探究深厚压缩层地基上进行既有高速铁路无砟轨道路基帮宽面技术问题,结合某既有高速铁路路基帮宽实际工程,开展理论与数值计算分析。研究了帮宽荷载传递规律及附加应力分布及发展规律,通过合理选取数值计算参数进行了无砟轨道路基帮宽变形数值计算,并结合现场实测沉降数据分析,得到了帮填荷载作用下既有路基附加沉降分布规律。提出了以帮填宽高比作为帮宽设计控制参数。分析表明:帮填宽高比超过3.0以后,应加强帮宽部分地基处理。     

CFG桩复合地基在全风化岩无砟轨道路基沉降控制中的应用研究

以全风化岩作为无砟轨道的路基,必须进行加固。目前,对山区全风化岩CFG桩复合地基工后沉降的计算参数如何选取的研究不多,而高速铁路设计规范对无砟轨道路基工后沉降控制的要求极为严格。针对山区全风化岩采用CFG桩进行加固,并对其复合地基工后沉降计算参数的选取加以分析。研究结果表明:全风化层CFG桩复合地基的沉降计算采用压缩模量计算方法更为合理,同时对于不同地区、不同性质全风化层应分别建立压缩模量与标贯击数之间的经验关系式;CFG桩在穿过具有明显黏性土特性的全风化岩层后,结合沉降计算,再往下至少进入深层1～2 m,地层含水量较大时,桩长宜再加长。     

新建高速公路高填石路基碾压试验研究

我国规范对高路堤的压实度标准与一般路堤基本相同,但高路堤的工后沉降明显比一般路堤大。通过对高速公路高填方路基现场碾压试验,比较不同松铺厚度在不同的碾压条件下对应的路基沉降和孔隙率的关系,提出松铺厚度为45 cm、强振7遍时,松铺系数可控制在1.15左右。碾压遍数宜控制为1遍静压+1遍弱振+7遍强振,可以保证最后两遍碾压路基沉降差小于3 mm。用冲击压路机进行14遍的冲击补强压实,可以部分消除路基中的密度不均匀现象,可以产生7~12 cm的压缩沉降量。     

高填方路堤工后沉降监测试验研究

为探讨高填方路堤在自重应力和汽车荷载作用下的工后沉降,在兰永一级公路某高填方路堤进行了工后沉降现场监测,分别在行车道和路肩位置布置单点沉降计,监测了工后沉降变化情况,分析了高填方路堤沉降随时间和空间的变化规律。以填方路基工后沉降原位监测结果为基础,探讨了高填方路基工后沉降预测回归模型。研究结果表明:路肩位置沉降大于行车道位置沉降;路基沉降随时间增加而增大,高填方路堤填筑结束1 a后沉降趋于稳定;汽车荷载作用下路堤沉降不会出现较大的增长趋势;对数模型能较真实地反映高填方路基的工后沉降规律。     

高铁高填方路基高速液压夯实施工参数研究

为研究高铁高填方路基高速液压夯实施工参数,在沪昆高铁芷江段施工现场进行原位试验,测试了夯击能36 k N·m作用下路基的沉降和动应力,分析了动应力随夯击次数和深度的变化规律,沉降量与夯击次数的关系,确定了有效加固深度为1.75 m和最佳夯击次数为9击,并对其加固效果进行评价。试验结果表明:在夯击能36 k N·m累计9击作用下,路基压实度在1.75 m深度范围内都达到了95%,路基表面Evd平均提高了14%,K30平均提高了26.31%,CMV平均提高了18.63%,路基压实质量满足设计要求,高速液压夯实效果显著。建议对同种条件下的路基每填高1.75 m时,采用夯击能36 k N·m,累计作用9击对其进行加固。     

京津城际高速铁路路基沉降变形综合控制技术

追求"零沉降"理念,无砟轨道的铺设与运营对线下结构工后沉降要求非常严格。文中结合京津城际铁路的实际,提出了为满足列车高速运行条件的沉降控制标准,总结归纳了在路基工程设计和施工中采用的沉降变形综合控制技术,并通过其沉降观测、评估进行验证,最终达到了满足高速列车安全、平稳、舒适的运行目标。     

水泥砂浆桩处理某高速铁路软基沉降变形分析

高速铁路对路基工后沉降提出了严格的要求,某高速铁路路基段存在大范围软土地基,采用水泥砂浆桩进行地基加固处理。通过对地基处理后一年多的路基沉降变形观测分析及预测表明:各观测点的沉降量-时间曲线均已经收敛,路堤荷载作用下路基面沉降已经稳定,沉降板预测最大工后沉降ΔS'为4.8mm,路基面观测桩双曲线法预测路基面最大残余沉降为2.3mm,沉降完成比例St/S∞最小为92.4%,均满足高速铁路沉降控制标准。因此,水泥砂浆桩处理高速铁路软土地基是可行的,可以在较短时间内满足工后沉降的要求。     

桩板复合地基对高速铁路路基沉降影响分析

以沪宁城际铁路客运专线为背景,在实测数据的基础上,通过预测计算分析,证明了桩板复合地基能有效地降低高速铁路无砟轨道路基结构的沉降,使其工后沉降量满足扣件的调整需要和线路竖曲线圆顺的要求,为正在建设的客运专线提供技术支持。     

振杆密实法加固粉土地基效果试验

为了评价振杆密实法加固粉土地基的效果，对宿（迁）新（沂）高速公路粉土地基采用十字形振杆密实技术进行处理，通过加固前后室内试验和原位测试分析了侧向土压力系数和超固结比等参数的变化；研究了路堤填筑期工作性状，分别基于CPTu原位测试和室内试验得到的压缩模量计算加固后上覆荷载下沉降，并与采用双曲线法基于现场实测资料的预测沉降和瑞典振动翼加固沉降进行对比，以证明基于CPTu测试的沉降计算方法的可靠性；比较加固前后相同上覆荷载下地基计算沉降量以分析地基加固前后路堤荷载作用下控制变形能力的差异；比较了加固前后场地土类别的变化。结果表明：试验场地土层加固后静止侧压力系数提高了40%，超固结比提高到1.8~2.3，出现超固结效应；十字形振杆控制粉土地基沉降效果优于瑞典振动翼，基于CPTu测试确定土压缩模量的方法能较好地预测地基沉降，在相同高度填土荷载下，加固后地基沉降比加固前减少约25%；加固后场地指数提高，特征周期减小，场地土类由软弱土提高为中软土，场地类别由Ⅳ类提高为Ⅲ类，在不影响建筑物基础抗震要求的情况下，可大幅降低建设投资。     

基于层次分析法的高速铁路轨道综合评价

我国正处于高速铁路建设的高潮之中,如何对高速铁路轨道结构的技术经济性进行科学、系统的评价,是值得研究的问题。通过综合考虑影响轨道应用效果的各种技术、经济因素,建立层次分析模型进行评价,最后得出高速铁路无砟轨道较有砟轨道的技术经济性更高的结论,为无砟轨道在我国高速铁路建设中的推广提供了依据。     

遂渝铁路无砟轨道病害原因分析及治理措施

无砟轨道具有良好的力学性能,在高速铁路工程中得到了广泛应用。遂渝铁路无砟轨道试验段随着运营时间及运量的增长,无砟轨道轨道板承重层与碎石碾压层之间翻浆冒泥,轨道板下沉歪斜,影响线路质量及列车平稳性。针对此病害,分析其成因,采用高聚物材料对承重层和碎石碾压层间的空洞进行填充,并对上述区段内有沉降的无砟轨道结构进行注浆抬升调平,恢复至原有标高。通过观测,翻浆冒泥已消除,轨道板恢复至设计标高,线路动态稳定,实施后效果良好。     

路基沉降预测的非等间隔Asaoka法

路基沉降预测对于确保高速铁路无砟轨道结构铺设质量非常重要。《客运专线铁路无砟轨道铺设条件评估技术指南》中推荐的沉降预测方法对沉降观测数据时间间隔的要求并不一样。其中，Asaoka公式是根据一维固结问题推导得出，具有明确的物理意义，但需要沉降观测数据为等时间间隔数据。根据微分变差分原理，采用前向差分和后向差分推导出了非等间隔Asaoka法。工程实例应用结果显示非等间隔Asaoka法具有较好的预测效果，可以直接应用于非等间隔沉降数据，避免了Asaoka方法在应用中存在的问题。