桩板结构路基动力模型试验研究

桩板结构路基是高速铁路无碴轨道的一种新的路基结构形式,基于Bockinghamπ定理,采用量纲分析方法,确定了桩板结构路基模型的动力相似常数,通过室内大比例动态模型试验研究,分析了在循环加载的条件下浸水前、后桩板结构路基的动态力学特性。试验结果表明,路基动应力沿深度逐渐衰减,激振频率对动应力的影响不太明显;路基边坡浸水后,在相同加载频率下,动应力比浸水前略有增大;桩基加深了路基的动力影响范围,改善了路基土体部分的受力状态;桩底持力层受动力影响较大,是动力设计的关键环节之一。

无碴轨动车组运行引起的场地振动试验研究

为研究场地振动加速度衰减特性,对我国首条无碴轨道试验段—渝遂铁路的CRH2动车组运行的场地振动进行了实测。基于最小二乘法,拟合了场地竖向加速度振级的一阶指数和二次多项式衰减经验公式后分析表明:一阶指数函数衰减模型更符合实际。应用正交经验模式分解法和Hilbert变换对场地竖向振动加速度信号进行频谱分析,得到了振动信号的Hilbert边际谱;对比分析表明:Hilbert边际谱较Fourier谱能更好地反映动车组引起的场地振动信号的频谱特性。

无碴轨道桩板结构路基离心模型试验研究

通过无碴轨道桩板结构路基的离心模型试验,研究了桩板结构路基的沉降特性以及桩土相互作用。研究结果表明桩板结构路基施工完成放置5个月后路基面沉降结束,基本达到稳定,通车运营12个月后路基面稳定;桩板结构路基的桩基属于长径比较大的钻孔灌注嵌岩桩,其荷载传递具有摩擦型桩的特性。

客运专线无碴轨道红层泥岩改良土路基离心模型试验研究

红层泥岩是一种特殊岩土,其工程性质不能满足无碴轨道路堤填料要求,需对其改良。模型中的路堤采用4%的水泥进行改良、含水量为8.66%、压实度达到95%,通过红层泥岩路堤离心模型试验,得到施工期沉降、工后沉降与时间的关系,并与非改良红层泥岩的离心模型试验结果进行对比,从而确定红层泥岩路堤填筑施工参数;并分别对2种填料路堤进行数值模拟,对比试验和数值模拟的结果。研究表明:以改良红层泥岩为路堤填料可以使路堤沉降减小,满足了无碴轨道对路基填料的要求,数值模拟结果与试验结果基本相符。

铁路路基下膨胀土长短微型桩抗隆起研究

在非饱和膨胀土地区,地基隆起变形严重威胁着高速无砟铁路安全运营。为减弱或消除地基隆起变形,降低高速铁路工程投资,结合非饱和膨胀土地基气候影响深度特征,将传统微型桩改进为一种抗隆起的长短微型桩结构。再由若干基本假定、工作机制及应力路径分析,推导长短微型桩加固膨胀土地基后隆起量的计算方法。依托云桂铁路路基基床现场湿干试验,开展实际工程案例及设计关键参数研究,结果表明,相比天然地基,长短微型桩可有效减弱地基隆起量,减幅约60%;增大长短微型桩桩径、缩小桩间距、优化线路标高及适当增加桩长均可减弱甚至消除地基隆起变形。基于参数敏感性、影响权重比及布桩方案分析,提出膨胀土区域无砟轨道路基基底长短微型桩的抗隆起设计原则,即推荐采用"小桩径、小桩间距"长短微型桩加固无砟轨道路基基底膨胀土,长微型桩桩长宜略大于临界桩长且不应小于大气影响深度,短微型桩桩长不宜小于大气急剧影响层深度。