考虑荷载间歇的粉土填料变形行为及临界弹性应变分析

路基受到的动荷载由列车通过时的连续性周期荷载与列车未通过的荷载间歇组成,大多数对路基填料变形特性的研究中忽略了荷载间歇的存在,无法正确认识列车荷载对路基的作用特征。为了对间歇性循环荷载作用下的重载铁路路基粉土填料变形特性进行研究,开展不同动应力、含水率及围压条件下连续性循环荷载和间歇性循环荷载的动三轴对比试验,探讨荷载间歇对粉土填料累积塑性应变及弹性应变的影响,分析间歇加载下粉土填料的弹性应变变化规律。试验结果表明,荷载间歇显著影响粉土填料的累积塑性应变大小和变形行为;间歇阶段的存在使得粉土填料抵抗弹性变形和破坏的能力得到提升;间歇加载下粉土填料的弹性应变随动应力幅值和含水率的增加而增大,随围压的增大而减小。通过对间歇加载下试样的不同变形行为类型进行分析,得到不同安定状态下的临界弹性应变的取值,试样为最优含水率、天然含水量及饱和含水率时,安定极限弹性应变分别为0.14%,0.11%及0.09%,蠕变极限弹性应变分别为0.30%,0.17%及0.13%。研究结果拓展了安定理论的适用性,为认识和评价重载铁路路基的变形行为提供参考。     

室内回弹模量E0对地基系数K30预估方法研究

为进一步优化路基填料选择,确保施工后铁路路基力学强度达到规范要求,通过路基现场每层填筑压实过程中同步检测地基系数K₃₀及相对应的压实系数、含水率建立K₃₀与压实系数、含水率的关系。取现场土样在相同压实系数、含水率条件下成型室内试件,然后通过室内试验测定其回弹模量,从而建立地基系数K₃₀与室内回弹模量的经验公式,并基于规范中现场路基填料标准提出室内控制指标。结果表明：含水率相同时,压实系数每增加1%,K₃₀增加12.3 MPa/m;压实系数一定时,含水率每增加1%,K₃₀减小18.6 MPa/m。室内回弹模量与现场地基系数K₃₀之间具有良好的线性相关关系,相关系数均高于0.95,压实系数每增加1%,室内回弹模量增加约12%,含水率增加1%,室内回弹模量减小约13.4%;以室内回弹模量53 MPa对应现场K₃₀为90 MPa/m,可作为填料选择的室内力学指标控制标准。     

水泥粉煤灰改良粗粒土路基填料力学与收缩特性

河北省西北地区特殊气候环境下,经上部荷载作用基床底层收缩变形产生的裂隙向上扩展使得路基表层产生裂缝。针对这一问题,本文以该地区路基改良粗粒土填料为研究对象,分析其力学特性与收缩特性,并提出新的抗裂评价指标,综合评价填料工程适用性。结果表明：掺入粉煤灰后水泥改良填料力学性能降低,但填料拉压比增大;水泥掺量越低填料抗干缩性能越好,掺入粉煤灰填料抗干缩性能进一步改善,但粉煤灰存在最佳掺量;填料最大温缩应变随温度的循环逐渐增加,第3次温度循环后趋于平稳,填料对温度变化敏感度降低;从能量角度提出综合抗裂系数,得出水泥粉煤灰改良填料综合抗裂性优于水泥改良填料。     

膨胀性地层铁路隧道衬砌结构及防排水措施优化建议

结合膨胀性地层铁路隧道病害概况以及单、双线铁路隧道断面、防排水设计现状,提出相应的衬砌结构及防排水措施优化建议。衬砌结构的优化建议如下:对单线隧道而言,适当增大其边墙曲率、仰拱矢跨比,提高边墙、仰拱的强度和刚度;对双线隧道而言,适当增大其仰拱矢跨比,提高仰拱的强度和刚度;隧道仰拱处二次衬砌应采用钢筋混凝土,同时在隧道仰拱填充中增设格栅钢架或在隧道仰拱填充顶部增设钢筋。防排水措施的优化建议如下:将设置在仰拱填充内的中心水沟下移至仰拱下方,在仰拱下方设中心水沟或改设为排水渗沟,可将隧道衬砌背后积水均引入仰拱下方的中心水沟排出洞外;而改设的中心渗沟主要用于排出仰拱下方积水。     

A组填料在京沪高速铁路路基上的应用

通过试验段的填筑并收集数据,以确定应选用的填料,同时对规范中的个别数据做了证实,以数据选择机械设备及设备组合,确定路基压实遍数、填料的松铺系数等。介绍了路基施工工艺,以及对选料及试验段施工的体会。     

戈壁粗粒土填料填筑铁路路基压实评价指标研究

选取兰新铁路第二双线4个具有代表性的路基试验段,进行戈壁粗粒土填筑路基的压实质量评价指标研究。研究表明:粗粒土填料填筑路基的孔隙率偏小,但现有规范规定的孔隙率标准偏大,起不到控制路基密实度的作用,因此提出用填料的细颗粒室内击实试验得到的孔隙率换算整体孔隙率的方法控制粗粒土填筑路基的密实度;K30能较好地反映填料的塑性变形,且对压实质量敏感,比Ev2更适合作为路基压实质量的评价指标;Ev2/Ev1控制路基压实质量的实质是Ev1在起作用;规范不应用统一的Ev2/Ev1标准,而应根据填料的粗颗粒含量制定相应的Ev2/Ev1标准,填料的粗颗粒含量越多,填筑的路基的弹性变形量越小,Ev2/Ev1的规范标准应越大;Ev1的测试深度比K30大,且塑性变形在总变形中的比例也大,因此可以考虑将Ev1设定为路基压实质量的评价指标。     

京沪高速铁路石英二长岩全风化物路基原位激振试验研究

采用石英二长岩全风化物填料填筑路基,其结构动态性能需要验证,有必要进行激振试验。利用激振试验系统,对京沪高速铁路石英二长岩全风化物填料路基试验段进行原位激振试验,测定路基各断面的振动响应、结构内力和累积沉降等,分析该路基的振动特性和动力稳定性,以期为高速铁路路基填料的选择提供借鉴。结果表明:石英二长岩全风化物物理改良填料临界动应力在80 k Pa左右,塑性应变主要产生于基床底层中上部,加载150×104次后,基床表面最大弹性变形不足1 mm,满足其变形控制要求。     

孟加拉国常用路基填料及其填筑压实工艺分析

以FIDIC条款下的孟加拉国增建二线项目为依托,通过对孟加拉国常用填料进行分类,采用的筛分试验、CBR试验、ASTM-D1557等试验情况的介绍,总结了孟加拉国常用的粉细砂填料的工程性质;对中、德、英国常用的各类击实试验试验准则和压实度控制标准进行了对比总结;并对孟加拉国常用的吹沙法填筑路基施工工艺进行了总结。     

大粒径填料二次变形模量Ev2对比试验研究

通过对国内外标准进行研究,提出了承载板直径为40、60 cm的二次变形模量E_v2试验的试验方法。结合北京至上海高速铁路、北京至石家庄客运专线新建铁路路基施工现场的对比试验,对试验数据进行分析,得出承载板直径为30、40、60 cm的二次变形模量E_v2试验结果之间的相关关系,分析了填料最大粒径对试验结果的影响。     

泥质粉砂岩地区膨胀性黏性土内摩擦角研究

内摩擦角是黏性土最重要的工程参数之一,其变化具有很强的地域特征.为研究泥质粉砂岩地区膨胀性黏性土内摩擦角的计算方法,对取自广西良圻地区的土样,通过直接快剪试验获得24组包含含水率、塑性指数和内摩擦角的数据,通过多元线性回归分析得到内摩擦角与含水率和塑性指数的计算公式,回归检验及诊断表明拟合公式合理.应用获得的公式计算取自安阳至邯郸地区的原状膨胀性黏土的内摩擦角,计算结果与试验结果偏差较小.