重载铁路水泥改良土路基动力特性试验研究

为探究重载列车动载作用下路基的动力特性,依托浩吉(浩勒报吉吉安)重载铁路三荆(三门峡荆门)试验段水泥改良膨胀土路基工程背景,开展不少于400万振次(近似模拟运营10年内的荷载量)的现场激振试验,利用大型激振设备和配重块组合模拟了时速120 km、轴重2530 t重载列车作用,并与时速120200 km、轴重21 t预留客运列车作用时的激振试验结果对比。结果表明:动应力受轴重影响敏感性大于行车速度,轴重2530 t重载列车作用时路基面动应力幅值范围约是轴重21 t客运列车作用时的1.21.4倍;动应力与加速度沿路基深度衰减趋势吻合,在基床表层与底层范围最大衰减量分别可达40%和80%,动力影响深度略大于基床设计厚度;路基面累积变形呈“快速缓慢稳定”发展,控制在4 mm以内,其中前150万次占比达90%;结合测试结果评估水泥掺量为3%5%的改良膨胀土用作基床底层及以下路堤填料满足动力稳定需求。研究成果能够为探索重载铁路基床动力水平与结构设计提供理论参考。

连续压实技术在高铁水泥改良土路基中的应用

水泥改良土是大部分高铁路基的主要填料,但因该种土料的均匀性较差,常需对水泥改良土路基进行压实操作。为了有效实现对路基压实过程的质量控制、检测,现代已有不少高铁路基建设施工中采用了连续压实技术,这是一种集施工和检测于一体的现代化施工工艺。本文主要分析了高铁水泥改良土路基施工存在的风险以及连续压实技术施工原理、优势,并阐述了连续压实技术在高铁水泥改良土路基中的应用流程,以期为我国高铁改良土路基施工提供有效的参考价值。

浸水环境下重载铁路改良土路基动力特性研究

浸水入渗与重载列车动载耦合作用下路基的动力响应程度更突出,对行车安全及路基长期稳定提出更严要求。为揭示重载列车动载作用下干燥与浸水路基的动力特性,依托浩吉(浩勒报吉-吉安)重载铁路工程背景,开展循环加载400万的现场激振试验,利用激振设备和配重块组合模拟了轴重25~30 t、速度120 km/h列车动载作用。试验结果表明:路基干燥与浸水状态下,动应力与加速度沿路基深度变化趋势吻合,传至基床底层底面衰减量可达80%;浸水入渗与列车动载的加剧作用更多体现在基床表层与底层的衔接处,相同荷载条件下,衔接处浸水路基的动应力最大可提高28%;相较而言,加速度受浸水环境影响的敏感性远低于动应力;对比可知,沿路基深度范围内动应力水平远小于同位置填料的临界动应力,试验结束路基面累积变形小于5mm,且呈收敛趋势,说明无论从动强度还是动变形角度来评估,水泥掺量3%~5%改良膨胀土用作基床底层及以下路堤填料时均能满足稳定需求。该研究成果能够对重载铁路改良膨胀土路基的精细化建设养修提供理论参考。

微观定量分析方法在公路路基改良中的应用

本文采用光学显微镜观测水泥改良后的公路路基土体,研究其经历干湿循环后的微观结构,发现水泥的掺入可在干湿循环前期提升骨架结构。结合图像分析方法,定量分析土体骨架结构,提出了骨架面积可用于表征土样承受变形能力的建议。