压路机碾压荷载在施工期对路基拼接变形影响的数值分析

以合肥铁路枢纽改造工程为研究对象,路基拼接中应用的不同压路机碾压荷载为研究目标,通过FLAC软件就不同路基高度下应用不同压路机荷载对既有线列车安全运营和路基稳定性的影响进行了数值模拟计算。结果表明,同一路基高度,不同压路机荷载作用下,坡脚A点和新、老路基搭接处B点的垂直变形增量随压路机荷载的增大而增大;相同压路机荷载下随着路基高度的增加,老路基面、坡脚点以及新老路基搭接处的垂直方向变形与路基高度不成线性关系,采用6 m高度的路基更为合理,有利于线路列车运行的安全性和路基整体的稳定性。

冲击碾压改建路面施工对路基动力作用的试验研究

依托冲击碾压破碎旧水泥路面现场施工,沿路面横断面和不同深度位置埋设土动压力传感器,对不同冲击碾压遍数、冲压路线、行驶速度下路基的竖向和侧向动土压力进行了试验研究。研究表明:冲击碾压施工引起的地基振动具有周期瞬态冲击特性,冲击荷载附近动土压力存在叠加增长现象。路基动土压力与冲击荷载位置、行驶速度和碾压遍数密切相关。动土压力随冲击压路机由近及远为先增加再减小,纵向距离30 m以内的路基均受到振动影响,纵向水平距离15 m范围内影响开始显著。不同的冲击遍数下动土压力最大值总体有一个先增大再减小的趋势,由于路面板和基层的荷载扩散作用,冲击碾压改建产生的土动压力相比直接冲击路基下降了1个数量级。在试验工况下,冲击碾压改建对旧路基的实际影响深度比有限元计算的深度范围更大,沿路纵向水平影响距离可取为10 m。

改良千枚岩填料压缩特性试验分析

土体压缩特性是影响山区港口改良软岩填料施工及营运过程的重要性质。以外掺5%水泥改良弱风化千枚岩填料,设定4种碾压荷载及5次循环加卸荷,采用改进高压杠杆固结仪,测得不同应力状态下土体应变、压实度及孔隙比,揭示加卸载过程压缩模量及回弹模量变化规律。试验结果分析表明,改良千枚岩填料变形主要存在于第1次加载过程,随碾压荷载增加而显著增大。孔隙比随加卸荷循环次数曲线呈下凹形态,碾压荷载100 kPa时孔隙比随加卸荷循环次数曲线非线性显著;碾压荷载200 kPa时土体压缩性随压实遍数增加从中等变为低压缩性,此时回弹模量取极小值。建议山区港口进行改良软岩填料填筑施工时,宜选用200 kPa施工碾压应力进行第1遍静压,后续施工可适当提高碾压应力。