高速铁路地基泥岩膨胀变形计算方法及应用研究

泥岩地区高铁地基膨胀变形病害问题突出,而目前针对结构的膨胀变形计算分析方法相对匮乏,为此提出基于热力学理论的泥岩膨胀变形湿度场理论。以西北某高速铁路地基膨胀病害工点处泥岩为研究对象,在明确泥岩吸水膨胀体变与吸水率线性关系的基础上,以热力学中吸热膨胀方程为原型,将泥岩的吸水率、线膨胀系数及渗透系数类比为稳态分析中物体的温度、热膨胀系数及导热系数,同时对泥岩中水的渗透方程和吸水膨胀方程进行推导,提出适用于高速铁路泥岩地基的膨胀变形计算方法,并通过室内试验和典型工点处长期变形监测数据对计算方法进行验证。结果表明：该方法充分考虑了泥岩的吸水膨胀特性,室内试验获得的标准样膨胀体变与计算值最大误差仅为4.3%。结合确定的渗透系数、渗透深度以及降水情况,运用该方法能够预测膨胀岩地区高速铁路地基的膨胀变形趋势,明确轨道结构的上拱变形量,可为泥岩地区高速铁路前期设计以及后期养护维修提供依据。     

青藏铁路多年冻土路基现状及分析

青藏铁路开通运营16年后,多年冻土路基情况整体良好,仅部分路段存在路基沉降变形、排水不良、路基开裂等病害;主要采用土护道、片石护坡、热棒、排水盲沟等综合补强措施,大部分地区整治效果良好。通过分析,多年冻土路基病害产生的根本原因是多年冻土场变化及水热防护不足,而现有补强措施大多遵循主动降温、冷却地基、保护冻土的原则,忽略了水热侵蚀对多年冻土的影响,因此还需增加水热防护措施;对于常见多年冻土路基病害且成因清晰的地段仍可采用现有措施进行补强,而对于病害反复发生地段需重新勘察后再制定整治方案。此外,考虑气温升高对多年冻土的影响,还需开展更高升温条件下现有补强措施的有效性及新型补强措施的研究。     

持续性强降雨后高速铁路路基状态检测评估与工程修复对策

以持续性强降雨后郑太客运专线路基状态的检测评估为依托,厘清强降雨致损机理与路基水害类型,建立了强降雨后路基状态调查检测与评估方法,系统分析了该铁路路基的水害特征与产生原因并给出工程修复对策。结果表明：持续性强降雨下路基水害主要表现为冲刷作用产生的路基表层破坏和入渗作用诱发的路基内部侵蚀;雨后路基水害多发生于过渡区段的半填半挖路基和高路堤结构中,主要有差异沉降、不均匀沉降、坡面浅层滑动、整体滑移等;填料中细颗粒含量较高、路基结构形式设计、地形等是水害产生的客观条件,降雨作用下土水之间的相互作用是水害产生的内部机理。     

CRTSⅡ型板式无砟轨道台后锚固结构上拱变形原因分析

以沪昆高速铁路典型路桥过渡段为例,通过轨道线形测量、现场监测、现场调研、数值模拟等手段,分析CRTSⅡ型板式无砟轨道台后锚固结构上拱变形原因。结果表明：台后锚固结构上拱变形主要是因为路基上拱及横向挡块受温度纵向力传递的影响;自竣工以来研究区段存在路基上拱变形现象,且在路桥结合处较为显著,路基土层中1～2 m范围上拱量占总上拱量的90%;过渡段中部摩擦板上拱变形随温度的周期性变化而变化,推测是由于横向挡块阻挡温度纵向力传递所致,靠近大端刺附近的摩擦板变形在-1～1 mm振荡,随温度变化影响不显著;绑定横向挡块纵向位移时,最大上拱变形为5.23 mm。