新建铁路路基改良土动力学试验研究

针对新建铁路基床底层填筑中黏土是否需要进行改良以及改良深度的问题,采用现场动载激振试验的研究方法,对基床底层未改良、部分改良、全部改良的基床结构进行动应力、动变形、塑性变形等项目的测试。通过对不同基床底层结构形式的动载模拟试验研究和测试结果的对比分析,得出路基的弹塑性变形、动刚度随激振次数的变化趋势。     

京秦线提速路涵过渡段动力仿真与试验对比

结合京秦线提速改造工程进行了列车 路基动力仿真计算。在不同速度条件下,通过对路涵过渡段加固前后状态下机车车辆运行安全舒适性指标、轨道及路基主要动力性能指标的分析计算,对京秦既有线路涵过渡段提速到200km/h的适应性及加固方案的可行性提出了相应评价意见与建议,并与随后的实车试验进行了对比。试验测试结果验证了仿真分析的可靠性。     

既有线提速路基动应力分析

通过对既有线提速区段路基的调研和试验,得出结论,动应力与轴重、速度及线路平顺性有关。列车提速时,轴重增加和轨道不平顺对路基动应力影响最大。路基面动应力在横向呈马鞍分布,动应力沿深度方向衰减较快。采用当量折算和Boussinesq公式推算出的提速后路基动应力与实测值接近。在既有线提速改造中,重点应消除路基病害,提高基床特别是基床表层的强度和稳定性。     

提速列车通过时既有线非改建路基的适应性研究

研究目的:通过连续物探检测及系统的静态原位测试,获得路基土的物理力学性质指标,对测试段路基进行全面质量评价;通过列车动载试验,测试不同状态时路基动力响应,对既有路基适应性进行评价,为既有线提速提供技术支持. 研究结论:实车动测表明,120 km/h货车通过时,路基的动应力、动变形与目前运营列车相当;200 km/h动车组通过时,路基的动应力平均约为目前运营列车的1/2,动变形平均约为目前运营列车的1/3.通过试验结果分析,得出了提速路基的主要控制因素,并对提速路基技术条件提出建议;提速路基处理的重点是原有路基存在的问题和薄弱环节.     

重载铁路泡沫轻质土路基结构变形试验研究

提出了一种适用于重载铁路的泡沫轻质土路基结构,对泡沫轻质土物理力学性质进行了试验研究。建立35～40 t轴作用下重泡沫轻质土路基结构有限元模型,计算分析了路基动荷载的幅值、分布、传递规律、作用深度。在室内开展了泡沫轻质土路基结构实尺模型试验,结果表明,在大荷载疲劳条件下,动变形小于0. 36 mm,累积变形小于0. 80 mm。泡沫轻质土路基结构性能较好,具有较为稳定的抵抗变形的能力。     

路涵过渡段涵洞竖向压力现场试验研究

路堤填方作用下涵洞竖向压力与路堤填土高度和涵洞宽度之比H/D有直接关系。针对涵顶路基填方作用于上埋式刚性涵洞的土压力问题,在两个不同填土高度(5 m、3 m)的涵洞顶和过渡段路基内埋设土压力传感器,测试分析涵洞和过渡段路基的竖向压力在填筑过程中的变化特性。本工点试验结果表明,涵洞竖向土压力系数K随着填土高度的增加,存在先增大再略有减小至稳定的过程,且填土完成后的设计K值与实测K值之比达到1.16。     

35～40 t轴重重载铁路轻质混凝土路基结构的力学特性

提出了适用于35～40 t轴重重载铁路轻质混凝土路基结构架构方案,采用将实尺模型试验、室内力学试验及理论分析相结合的方法验证其力学可行性,研究轻质混凝土路基结构的应力传递规律及受力变形关系。试验结果表明:湿密度800 kg/m3的轻质混凝土7,28 d抗压强度分别为1. 55,2. 63 MPa,满足重载铁路轻质混凝土路基结构的设计要求;轨下应力较为集中,两轨中间应力叠加,竖向应力随着扩散广度及深度增加逐渐降低,沿线路纵向竖向应力传递规律也类似。     

纵向风对高海拔铁路隧道火灾烟气时空分布的影响

目前对高海拔铁路隧道火灾的研究较少。本文应用火灾动态仿真模拟软件(Fire Dynamic Simulation,FDS)对海拔500,3000 m铁路隧道内的火灾烟气蔓延进行了数值模拟分析,对比了高海拔环境低温、低压、低氧等显著特征及纵向风速对隧道火灾的影响。结果表明,在本文的火灾计算条件下海拔3000 m时隧道内的最高温度比低海拔时低24.8%,CO浓度增大30%~50%;海拔3000 m时随着纵向风速增加,拱顶最高温度显著下降,最大降幅达62.5%,且最高温度点向下游偏离火源区边缘上方;火源上游温度减小且升温范围逐渐减小,纵向风对上游烟气的“稀释”“阻拦”作用强于下游。     

35~40t轴重铁路泡沫轻质土路桥过渡段力学特性试验研究

依托美国交通技术中心(TTCI)加速试验线(FAST)中的大轴重环线(HTL),通过实尺实车试验,分析泡沫轻质土路桥过渡段在大轴重实载列车动力作用下的应力传递规律和动态响应特性。研究结果表明:泡沫轻质土路桥过渡段动应力水平满足路基结构设计要求;列车轴重和列车行车速度对轻质土路基结构动应力影响较小;泡沫轻质土路桥过渡段动位移对深度较敏感,对列车行车速度相对敏感,对列车轴重较不敏感;泡沫轻质土路桥过渡段动态响应性能良好,整体动态服役性能较好,满足重载铁路各设计参数的要求。     

针对雨量警戒值优化的铁路路基边坡浅层失稳机理研究

针对铁路现行雨量预警制度中制订雨量警戒值大多根据以往统计数据或凭借经验,缺乏对降雨成灾机理的科学深入分析,致使雨量警戒值标准与实际灾害等级不相符的问题,从降雨过程中路基边坡主要病害边坡溜坍着手,研究了边坡冲刷、溜坍的机理及发展过程,总结概括了影响边坡溜坍的5个主要因素,分析了边坡溜坍与降雨之间的内在联系。建议应用层次分析法对雨量预警值予以重新分级评价。