重载铁路水泥改良膨胀土路基动力特性数值研究

作     者：商拥辉 尹方芳 徐林荣 陈钊锋 SHANG Yonghui;YIN Fangfang;XU Linrong;CHEN Zhaofeng

作者机构：黄淮学院建筑工程学院河南驻马店463000 中南大学土木工程学院长沙410075 黄淮学院后勤处河南驻马店463000 高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075 

基　　金：国家自然科学基金项目(51778634,51078358) 河南省科技厅攻关项目(201202310264) 河南省教育厅重点项目(20B580003) 

出 版 物：《铁道标准设计》 (Railway Standard Design)

年 卷 期：2020年第64卷第10期

页      码：18-23页

摘      要：相比普铁与高铁而言,列车动载作用下重载铁路路基的动力特性更突出。依托浩吉重载铁路工程背景建立"列车-有砟轨道-基床-地基"三维数值模型,对不同荷载条件下重载铁路水泥改良膨胀土路基的动力特性进行分析。同时,结合室内动三轴试验,获取水泥改良膨胀土填料临界动应力,并建立填料累积变形经验模型,综合"强度-变形"指标对重载铁路水泥改良膨胀土路基的长期动力稳定性进行评估。结果表明:路基动应力受轴重影响敏感性大于车速,轴重25~30 t重载列车动载作用路基面动应力是预留客运列车作用时的1.2倍;不同列车荷载作用下重载铁路改良膨胀土路基的动应力沿深度逐渐衰减,动力影响深度是基床设计厚度(2.5 m)的1.2~1.6倍,但影响范围内路基动应力水平远小于填料临界动应力范围,说明路基动强度稳定满足要求;结合动三轴试验"应变-振次"稳定性曲线,建立考虑振次、应力水平等多因素的水泥改良膨胀土填料累积变形经验模型,预测400万振次基床表面累积变形为5.5~6.5 mm,其中前150万振次累积变形量占比达85%以上,说明路基动变形稳定满足要求;数值结果与文献测试数据吻合,验证模型的合理性。

主 题 词：路基 水泥改良膨胀土 动力特性 数值模拟 重载铁路 

学科分类：081401[081401] 08[工学] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.13238/j.issn.1004-2954.201906180001

馆 藏 号：203978199...