寒区高速铁路路基混凝土基床试验研究

针对季节性冻土区高速铁路路基冻胀引起的线路平顺性问题,京沈(北京—沈阳)客运专线采用了混凝土基床结构设计,在基床范围内使用混凝土代替A,B组填料。通过监测路基混凝土基床的地温、冻结深度及分层变形发展情况,分析变形对高速铁路行车线路平顺性的影响。结果表明:混凝土基床路基最大变形在2. 5 mm以内,变形较小,符合高速铁路对线路平顺性的要求。     

运营高速铁路路基高精度水平位移监测技术研究

针对常用的岩土水平位移监测技术无法满足高速铁路运营条件下路基水平位移监测的安全、精度及可靠性要求,基于三轴向测斜传感器设计了高速铁路路基水平位移监测系统,通过面向传感器级别的核心硬件电路设计、监测系统级别的算法补偿将传感器零点漂移误差减小至0.01°,优化系统安装设计,形成变形捕捉能力强、监测精度高、稳定性好、易于便携...     

高速铁路路基面宽度优化研究

研究目的:确定能够满足高速铁路运营及养护维修功能的路基面基本宽度,对于减少高速铁路土地占用、节省工程成本具有重要意义。本文通过与国外高速铁路相关标准的比较,旨在提出改变电缆槽设置位置的优化技术方案。研究结论:(1)减小路基面宽度需重视路堤边坡土体压实质量控制,避免质量安全风险;(2)高速铁路单线基本路基面宽度,采用有砟轨道时可由8.8 m优化至7.4 m,采用无砟轨道时可由8.6 m优化至6.1 m;(3)高速铁路双线基本路基面宽度,采用有砟轨道时可由"8.8 m+线间距"优化至"7.6 m+线间距",采用无砟轨道时可由"8.6 m+线间距"优化至"7.2 m+线间距";(4)从技术可行性角度,路基面宽度仍有压缩空间,特别困难条件下,可依据建筑限界确定路基面宽度;(5)本研究成果可用于指导我国高速铁路设计标准的优化。     

高速铁路软土路基关键技术试验研究

探讨了在软土路基地段修建高速铁路的关键技术,包括软土地基基本特性、综合勘察模式及物理力学参数选取方法,软土地基处理施工工艺及质量检验方法,沉降估算分析方法及工后沉降控制效果,路基填料工程特性、改良方案、填筑压实工艺及动力特性,桥路过渡段填筑工艺及实际过渡效果等.详细介绍了代表性工点勘察、设计、施工及质量控制各环节试验的研究结论.为软土地区修建高速铁路的设计与施工提供参考.     

改良粗颗粒填料在寒区高速铁路路基中的应用研究

高速铁路路基填料选用传统意义上平均冻胀率η≤1%且级配良好的非冻胀填料,目前高速铁路路基在寒季产生的实际冻胀量已超过规范规定15 mm的要求。针对寒区高速铁路路基冻胀问题,从填料改良方面开展研究,针对路基产生冻胀的主要位置,选取级配碎石为对象,以水泥、石灰、粉煤灰作为掺和料进行改良。通过室内试验,分析加入无机材料后填料渗透性和冻胀性的变化,对比加入3种掺和料的填料冻胀率,选取一种改良效果最为理想的材料,作为寒区高速铁路路基改良材料。研究结果表明:水泥、石灰以及粉煤灰的加入大幅度减少了水分从路基表面向基床内部的渗透,其中粉煤灰吸水能力较强,因此产生了较大的冻胀量,不适宜作为改良材料;水泥改良填料冻结时水分迁移量减少,冻胀量最小,说明相对石灰和粉煤灰,水泥最适合加入到级配碎石中,减小路基冻胀量。     

高速铁路路基边坡防护形式优化研究

研究目的:基于稳定可靠的前提,研究确定植物防护面积更大、投资更省的高速铁路路基边坡防护解决方案,对于提高我国高速铁路建设品质具有重要意义。本文通过分析我国高速铁路通常采用的路基防护形式的相关参数及经济性,结合植物防护临界高度的研究成果及工程实践,针对稳定边坡提出优化方案,以大幅度增加植物防护面积,显著减少路基防护工程投资。研究结论:(1)路基防护的镶边及基础具有较大的优化空间,混凝土镶边优化后的截面积为0. 10 m~2,基础优化后截面积为0. 12～0. 32 m2;(2)混凝土骨架厚度可优化至0. 3 m,宽度可优化至0. 3～0. 4 m,骨架间距可优化至5 m;(3)基础、镶边、骨架尺寸及间距优化后,坡面植物防护面积可提高21. 4%～38. 7%,防护工程投资可节省55. 0%～58. 8%;(4)降低边坡分级高度的优化方案,可扩大植物防护的适用范围,进一步提高植物防护面积,降低工程投资;(5)本研究成果可用于指导我国高速铁路路基防护设计,并可作为防护标准修改的参考。     

高速铁路路基强夯施工工艺性试验研究

高速铁路路基工后沉降控制是路基的关键技术。强夯对地基土的加固作用主要是压实土体．使土体局部液化,将空隙水从裂隙中排出使土体排水固结。通过强夯工艺试验,以及试验过程中对各项工艺性参数的数据统计,总结出合理的施工工艺参数,形成适合工程段地质条件的施工工艺。     

高速铁路改良填料路基施工工艺试验研究

下蜀粘土用作高速铁路路基基床底层填料必须进行改良 ,采用的办法是利用水泥、生 (熟 )石灰作为改良剂改良 ,或用土工格栅加强。文章介绍改良剂掺量、采用改良填料填筑路堤的施工工艺及效果。     

高速铁路路基复合注浆材料试验研究

高速铁路路基受施工质量、气候环境、列车荷载等因素影响,易出现冻胀、不均匀沉降等病害。铁路路基病害常采用注浆技术进行处理。为增强铁路路基注浆修复材料的工作性能,通过室内试验对复合注浆材料的力学及耐久性能进行研究,得出性能最佳的复合注浆材料种类及含量。结果表明:含量10%的粉砂使粉煤灰-水泥基注浆材料的28 d抗压强度、抗折强度达到最优值36.6 MPa、14.4 MPa,冻融前后的抗压强度差值最小;含量6%的硅灰使粉煤灰-水泥基注浆材料的28 d抗压强度、抗折强度达到最大值43.6 MPa、17.8 MPa,冻融前后的抗压强度差值最小;含量4.5%的膨胀剂使粉煤灰-水泥基注浆材料的28 d抗压强度、抗折强度达到最大值41.2 MPa、17.6 MPa,冻融前后的抗压强度差值最小。硅灰对复合注浆材料的增强效果最佳,膨胀剂次之,粉砂最差。     

戈壁地区高速铁路路基填筑试验研究

通过兰新铁路第二双线路基试验段某工点戈壁土现场填筑试验,采用地基系数、静态变形模量、动态变形模量、孔隙率4种参数对路基质量进行检测,探讨戈壁土的物理特性、含水率、碾压机械、压实厚度等不同施工参数对压实效果的影响,提出合理碾压组合工艺。由力学检测指标间相关性分析表明各指标间具有一定的相关性,但相关性一般。由物理检测指标间相关性分析可知孔隙率检测标准有待减小。提出戈壁地区压实检测标准建议值,现场实测时建议以地基系数和孔隙率或压实系数为主,可有效保证填筑质量,加快施工进度。研究结果可为类似工程质量控制、检测提供参考。     

高速铁路石灰改良路基填料试验研究

基于高速客运专线对路基变形的严格要求,路基填料改良已成为高速铁路不可回避的问题。结合郑西高速客运专线工程．通过大量土工试验和理论分析,研究了石灰改良黄土的击实特性、压缩特性、强度特性以及影响其工程力学特性的主要因素,为黄土地区高速客运专线路基填料的选择和应用,提供了参考依据。     

高速铁路路基注浆整治冻害试验研究

京哈高铁极端气温低于-30℃,极易造成既有铁路路基冻胀产生不均匀变形,给列车运行安全带来极大隐患.通过填料改良后对土力学指标进行研究分析,将注浆加固技术应用于既有高速铁路路基冻胀处理,基床整体密卖度及承载力均得到提高,对路基翻浆冒泥等病害起到了预防作用.通常的冻胀处理手段为整体换填,需要中断行车,工程造价高、处理周期长...     

寒区高速铁路路基冻胀数值模型及防冻胀措施

寒区高速铁路路基的冻胀融沉直接影响列车的高速、安全和平稳运行。基于非饱和土渗流和热传导理论,将冻土水分场和温度场耦合,建立冻土的水热耦合微分方程;基于土体冻胀为各向同性的体积膨胀并且与材料的热膨胀现象相似,建立路基的冻胀模型;由水热耦合微分方程计算含冰量,再通过水动力冻胀模型计算路基的冻胀变形。数值计算与实测的路基冻胀变形规律基本吻合,均在路基达到最大冻结深度且冻结层开始双向融化时产生冻胀峰值,验证了数值模型的有效性;运用建立的数值模型分别计算保温板路基、保温板+沥青混凝土路基和保温板+沥青混凝土路面+碎石路基在最强冻胀效应时刻的冻胀变形,保温板+沥青混凝土路面+碎石路基的冻胀变形最小(最大值为1.3mm),保温板路基的冻胀变形最大(最大值为3.2mm)。建议在寒区高速铁路采用保温板+沥青混凝土路面+碎石路基的结构以尽量减小路基的冻胀变形。     

寒区高速铁路路堑段路基冻害原因及整治方案

以寒区一高速铁路工程为依托,介绍了路堑段路基冻害情况,通过分析发现路基填料中细颗粒超标,含水率高且无法正常疏排、地区气温较低且持续时间长是路堑段路基冻害发生的主要原因。提出了上封+下排+保温的冻害综合整治方案,采取了封闭两线间混凝土封闭层离缝、疏排基床表层入渗水、疏排路基本体中毛细水、施作深埋保温排水盲管等措施。整治后经历了一个完整低温季节,轨道检测车检测数据显示该区段路基冻害已消除。     

新型寒区高速铁路路基保温强化层的抑制冻胀效果研究

针对当前寒区高速铁路路基保温防冻胀材料(EPS板、XPS板、PU板等)耐久性差及局部保温措施效果不佳的不足,提出一种掺加粉砂的粉煤灰-水泥基泡沫混凝土作为路基保温型高强材料,将其施作在高速铁路路基基床表层及两侧边坡之上,形成一种新型的寒区高铁全断面保温路基结构.首先,以掺量比例为试验变量,采用冻融耐久性试验、抗压试验、...     

高速铁路路基B组填料振动压实参数优化室内试验研究

目前,高速铁路路基通常采用振动压实方式进行填筑,然而针对粗粒土填料振动压实参数选择的研究较少,且未考虑颗粒破碎影响.为研究高速铁路B组填料粗粒土在振动压路机作用的振动参数特性,进行室内振动压实试验,分析振动频率、激振荷载、振动次数对B组填料粗粒土压实特性的影响.研究结果表明:填料的干密度随着振动频率的增加而增加,随振动次数的增加呈迅速增长-缓慢增长-平稳增长3个阶段,随激振荷载的增加干密度存在一包络区域,发现选取填料最优振动参数时需同时满足2个条件即频率为最优振动频率且激振荷载大于第2临界荷载(CL2),并最终确定填料的最优振动参数为振动频率f∈[25 Hz,30 Hz],振动次数n∈[2500,5000]且激振荷载Ps大于110 kPa;振动压实作用下颗粒破碎主要以研磨破碎为主,颗粒破碎率随振动频率的增加而增大,并在最优频率区间时破碎率出现最大值.研究成果可为高速铁路路基填筑作业提供参考.     

高速铁路路基B组填料振动压实参数优化室内试验研究

目前,高速铁路路基通常采用振动压实方式进行填筑,然而针对粗粒土填料振动压实参数选择的研究较少,且未考虑颗粒破碎影响.为研究高速铁路B组填料粗粒土在振动压路机作用的振动参数特性,进行室内振动压实试验,分析振动频率、激振荷载、振动次数对B组填料粗粒土压实特性的影响.研究结果表明:填料的干密度随着振动频率的增加而增加,随振动次数的增加呈迅速增长-缓慢增长-平稳增长3个阶段,随激振荷载的增加干密度存在一包络区域,发现选取填料最优振动参数时需同时满足2个条件即频率为最优振动频率且激振荷载大于第2临界荷载(CL2),并最终确定填料的最优振动参数为振动频率f∈[25 Hz,30 Hz],振动次数n∈[2500,5000]且激振荷载Ps大于110 kPa;振动压实作用下颗粒破碎主要以研磨破碎为主,颗粒破碎率随振动频率的增加而增大,并在最优频率区间时破碎率出现最大值.研究成果可为高速铁路路基填筑作业提供参考.     

高速铁路涵洞附近路基动力响应试验研究

介绍秦沈客运专线试验段上 ,在两个洞顶填土厚度不同的涵洞附近进行的路基动应力测试。试验研究表明 :高速列车作用下路基对行车速度的动力响应是先增大后减小的 ,速度为 2 0 0km/h时的动力响应最大 ;跨度为 6 0m的涵洞 ,其洞顶填土厚度取 1 5m是合适的 ,可以满足 2 70km /h速度范围内线路的平顺、安全性要求     

高速铁路路基压实力学控制指标试验研究

通过高速铁路路基压实力学控制指标现场对比试验及对试验结果的分类统计分析,得出了地基系数K30与变形模量Ev2、动态变形模量Evd与变形模量Ev2的相关关系,分析了地基系数K30和变形模量Ev2试验方法的异同处,并对地基系数K30试验方法提出了修改建议,可为铁路路基相关规范、标准的制定(修订)提供参考。     

武广高速铁路路基填筑质量控制参数试验研究

通过在武广高速铁路路基填筑现场对压实质量控制参数进行对比试验,得出了对地基系数K30与变形模量Ev2、动态变形模量Evd与变形模量Ev2大致的相关关系,提出了与地基系数K30相匹配的变形模量Ev2压实标准,并对压实标准的物理指标、K30试验方法提出了修改建议,可为铁路路基相关规范、标准的制修订提供参考。