新建铁路引入成都枢纽方案研究

成都枢纽是我国铁路网的关键节点和骨干枢纽。为研究某铁路引入成都枢纽方案,综合考虑枢纽客货运布局及总图规划、城市发展规划、客流特点、新线引入对既有线干扰等因素,采用多因素分布研究的方法,对引入站选择及线路走向方案开展系统研究。经综合比选,推荐采用可贯通东西向干线铁路、动车组径路灵活、线路引入对枢纽影响小、符合城市规划与发展要求的引入天府站方案;在引入天府站基础上,进一步研究线路走向方案,选取工程投资节省、兼顾工业园区运输需求、配套基地设置条件好的经寿安方案作为推荐方案。研究成果可为类似工程项目提供借鉴和参考。

贵广铁路提速至300 km/h基础设施适应性分析

贵广铁路提质改造工程是我国首次对运营高速铁路实施的全面提质改造项目,是国内首次对运营速度250 km/h及以上高速铁路在维持既有主要基础设施条件不变情况下进行的提速提质改造项目,也是国内首个列控系统由CTCS-2升级改造为CTCS-3级的高速铁路项目。本文从提速适应性分析入手,系统性提出了既有高速铁路提质改造研究思路。结合贵广铁路原设计情况及既有运营现状,科学论证在现状设施条件下提速提质改造的可行性,并针对既有设备参数、指标不满足现行规范要求的情况提出解决方案。研究成果可为类似高速铁路改造项目提供借鉴和参考。

青藏铁路原状冻结砂土动力特性参数试验研究

以青藏铁路抗震研究为背景,研究原状冻结砂土动力特性参数。基于低温动三轴试验仪分析原状冻土动弹性模量、阻尼比及其与振动频率、围压和试验负温的关系。试验结果表明:动三轴试验温度-10^-0.6℃、围压0.1~0.5 MPa、荷载振动频率0.5~5Hz时,含水量为16.1%的青藏铁路DK1047+000段清水河原状冻结砂土动弹性模量试验值为900~1 350 MPa,阻尼比为0.04~0.15;随着荷载振动频率增大,冻土动弹性模量呈对数曲线增长;围压对冻土的作用分为增强效应和减强效应,围压较小时动弹性模量随着围压的增加而增大,达到临界围压后动弹性模量随着围压的增加而减小;动弹性模量随着温度降低线性增长,负温对动弹性模量影响较明显;频率、负温对阻尼比的影响与其分别对动弹性模量的影响呈近似相反的规律,随着围压的增加阻尼比分布变得分散。

人工制备黄土湿陷性影响因素及微观机理研究

基于模型试验相似理论和Monte Carlo原理,选用石英粉、砂、膨润土、石膏和工业盐,采用空中试验自由下落法制备人工湿陷性黄土。对不同含水量和压实度的土样进行土工试验、能谱仪元素分析和电镜扫描测试。试验结果表明:该人工黄土的元素组成与天然湿陷性黄土具有一致性;人工制备黄土的湿陷性随着初始含水量的增加呈先增大后减小的趋势,随着压实度的增大线性减小,湿陷规律与天然湿陷性黄土相似;该人工黄土具有易受应力状态和浸水影响的结构性。随着压实度和含水量的增大,颗粒的各向异性、面积比和等效直径增大,而扁圆度和充填比减小。土的湿陷系数与各向异性、扁圆度、面积比等微结构参数存在着良好的相关关系。从微观角度合理地解释了该人工黄土相似材料的湿陷性机理,与天然黄土湿陷规律有较高的契合度。

人工制备湿陷性黄土微观结构分析

天然黄土具有很强的结构性,在采样、运输、制样过程中,都会对试样产生不可避免的扰动。本文基于Monte Carlo原理,选用无黏性材料石英粉、砂和黏结性材料膨润土、石膏和工业盐,采用空中自由下落法制备人工湿陷性黄土,并分别施加5k Pa、10k Pa、15k Pa竖向固结压力,固结9个月后取样进行土工试验和电镜扫描测试。土工试验结果表明:随着固结压力的增大,抗剪强度指标得到一定提升,湿陷峰值系数减小。通过扫描电镜微观结构分析表明:架空孔隙受固结压力作用影响较大,粒间孔隙对固结压力作用反应相对迟钝;随着固结压力的增大,颗粒的各向异性、面积比和等效直径增大,而扁圆度和充填比减小。土的内摩擦角、黏聚力和湿陷系数等力学参数与面积比、充填比、等效直径、各向异性、扁圆度等微结构性参数存在着良好的相关关系。从微观角度证明该人工制备湿陷性黄土是一种较为理想的湿陷性黄土模型试验相似材料。

人工制备砂土湿陷性影响因素分析

根据湿陷性砂土矿物成分组分分析,选用无黏性细砂和胶结性黏土矿物煅烧高岭土制备人工湿陷性砂土,通过正交试验和单因素试验,研究人工制备砂土湿陷性与黏土矿物含量、压实度和初始含水量的相关关系,使试验结果具有可重复性和可控性。试验结果表明:1)影响人工制备砂土湿陷性的主要因素依次为:压实度>高岭土含量>初始含水量;2)人工制备砂土的湿陷性随黏土矿物含量的增加,呈现出先增大后减小的变化规律;3)高岭土含量为20%的人工制备湿陷性砂土的湿陷系数与孔隙比成正比关系,与干密度呈反比关系;4)砂颗粒周围包裹着黏土薄膜,黏土薄膜上包裹着结合水膜,形成的双层膜结构是砂土在水的作用下产生湿陷原因。该研究结论可为铁路工程中湿陷性砂土地基的处理提供参考和技术支持。

大厚度黄土地基超长群桩承载特性模型试验研究

大厚度黄土地基中大直径长桩、超长桩的应用急剧增多,但黄土地基中超长桩的承载变形机理、侧阻和端阻的发挥性状与普通桩差别较大。采用研制的黄土相似材料填筑模型,分别进行超长单桩和群桩竖向抗压静载试验,分析桩顶荷载作用下荷载-沉降、桩身轴力、桩侧阻力、桩端土体塑性区发展变化规律。研究结果表明:超长单桩在竖向荷载作用下,荷载主要由桩侧阻力承担,桩侧阻力由上向下逐步发挥,属纯摩擦桩,单桩破坏形式为刺入破坏,桩端土体塑性变形影响范围约为1. 1 d。与单桩相比,超长群桩基础桩端承载力有较大幅度的提高,桩身轴力衰减深度范围有所减小,侧阻力沿桩身逐渐增大,桩端土层的影响范围约为1. 25 d,与超长单桩的影响范围较为接近。本文的研究方法和结果可为大厚度黄土地区超长桩基的承载特性研究提供参考。