松软土地区高速铁路路涵过渡段动静态试验研究

为评价松软土地区高速铁路路涵过渡段采用倒梯形级配碎石并掺水泥处理方法的适宜性,采用弦式和电阻式土压力计测试过渡段在施工期及联调联试期CFG桩顶和桩间静土压力、基床底层表面及该位置以下50cm处的动土压力变化特征。结果表明:离涵洞中心不同位置的桩顶和桩间土压力,随施工荷载的变化而变化,且桩顶土压力对加载变化更加敏感;过渡段的动应力在纵向上表现为"W"形,其最大值出现在距涵洞中心10m位置处。

京秦线提速路涵过渡段动力仿真与试验对比

结合京秦线提速改造工程进行了列车 路基动力仿真计算。在不同速度条件下,通过对路涵过渡段加固前后状态下机车车辆运行安全舒适性指标、轨道及路基主要动力性能指标的分析计算,对京秦既有线路涵过渡段提速到200km/h的适应性及加固方案的可行性提出了相应评价意见与建议,并与随后的实车试验进行了对比。试验测试结果验证了仿真分析的可靠性。

京沪高速铁路路涵过渡段动态响应特征及影响范围研究

针对高速铁路的桥涵与临近路基由于存在材料和沉降的差异形成的刚度和几何不平顺,对路涵过渡段的动态响应和影响范围进行研究。本文建立“车辆-轨道-过渡段”垂向耦合动力模型,研究过渡段路基的动态响应特征,并与京沪高速铁路廊坊段路涵过渡段现场实测值进行对比。结果表明,当运行速度小于300km/h 时,过渡段基床动应力、加速度、垂向位移等随速度增加而增大；在300km/h 时动应力、加速度出现最大值,动位移随行车速度呈线性增大；从动应力、加速度的影响范围看,运行速度在300 km/h 以下时路涵过渡段影响范围为20-25m,300km/h 及以上时,过渡段长度达到30-35m。当设计速度超过300km/h 时,应适当加长路涵过渡段长度。

动力分散型机车在路涵过渡段的动应力-应变研究

运用高性能多通道并行数据采集分析系统,以及 BY-1 型动静态土压力传感器等测试手段,对动力分散型电力动车组在秦—沈客运专线山绥综合试验段某路涵过渡段的影响进行了试验研究。研究结果表明:动力分散型电力动车组所引起的动应力-应变比较稳定,这对于列车的高速运行是有利的;同时对路涵过渡段线路纵向上动应力-应变特征和变化趋势进行了分析。

运营前后高速铁路短间距路涵过渡段振动特性测试研究

针对高速列车反复运行对短间距路涵过渡段的影响,采用动力测试系统测试联调联试期及正式运营期过渡段的动响应。对比分析正式运营前后动响应幅值沿线路纵向的分布规律和沿路基深度的衰减规律,分析振动的峰值频率、振动能量的频带分布及沿深度衰减规律,得到路基综合刚度对过渡段振动特性的影响规律。结果表明:振动峰值频率不随深度变化,中频振动能量对基床表层以下路基存在影响;正式运营2年后,动响应沿线路纵向的分布曲线变平缓,过渡段纵向整体平顺性有所提高,列车动载长期反复作用增加了路基综合刚度,主要表现为基床表层刚度的增加。

CRTSⅡ型板式无砟轨道路涵过渡段的优化设计研究

研究目的:以京沪高铁廊坊段CRTSⅡ型板式无砟轨道路涵过渡段为背景,采用Abaqus数值分析软件建立车辆-轨道-过渡段动力系统耦合模型,研究不同因素对列车通过路涵过渡段时运行安全性及平稳性的影响。根据极差和方差分析方法,确定影响列车运行安全性及平稳性的因素重要性次序,提出高速铁路路涵过渡段最佳设计方案。研究结论:(1)以横向力或线路横向稳定性系数为试验指标优化时,过渡段方式为第一影响因素;以车轮脱轨系数、轮重减载率或Sperling舒适度指标为试验指标优化时,行车速度为第一影响因素;以垂向加速度为试验指标优化时,填土厚度为第一影响因素;(2)建议在路涵过渡段设计时采用倒梯形过渡、过渡段长度25 m、涵洞跨径2 m、填土厚度4 m、行车速度330 km/h的方案,能使列车运行安全性及平稳性达到最优状态;(3)该研究成果可为其他高速铁路路涵过渡段的设计提供借鉴。

高铁路涵过渡段不均匀沉降及注胶效果检测

研究目的:高铁无砟轨道路涵过渡段是不均匀沉降的高发地段,通常使用注胶手段进行化学抬升,而无砟轨道脱空沉降以及抬升后的注胶效果无法直接评价,需要对其进行无损检测。本文研究拟找到准确、高效的无砟轨道脱空沉降以及注胶效果评价手段。研究结论:(1)基床表层的不均匀沉降状况与轨面沉降曲线高度吻合,轨道沉降主要由基床表层沉降引起;(2)使用400 MHz地质雷达天线可以有效检测轨道的不均匀沉降情况,支承层底脱空部位雷达波形频率降低(波形变胖),子波旁瓣减小;(3)地质雷达可以有效检测轨道注胶效果,表现为明显的强反射同相轴,可对注胶范围以及注胶饱满程度进行评价;(4)本文研究对大部分轨道脱空以及沉降检测具有借鉴意义,对轨道沉降抬升治理效果评价具有指导意义。

铁路客运专线路涵过渡段动力特性试验研究

通过对秦沈铁路客运专线钢筋混凝土盖板涵沈端路涵过渡段DK47＋076（下行线）进行动力响应现场测试和沉降观测，分析了级配碎石路涵过渡段的动应力、动位移和振动加速度与列车速度的关系，以及动力响应沿线路纵向变化规律。试验研究结果表明：级配碎石过渡段能减缓路涵间沉降差；动应力、动位移、振动加速度三者均受行车速度影响不大：各测点振动加速度的增值范围没有超过1m／s2，动位移的变化范围集中在0．1～0．55mm之间；动应力、动位移、振动加速度三者的最大值点均发生在线路纵向距涵洞顶中心线10．2m处。这将对正确设计高速铁路路涵过渡段、保证列车平稳、安全行驶提供重要的借鉴作用。

京沪高速铁路廊坊段路涵过渡段施工控制技术及沉降特征分析

路基与涵洞存在刚度和沉降差异,常引起刚度和几何的不平顺。针对京沪高速铁路廊坊段CRTSⅡ型板式无砟轨道廊坊段路涵过渡段,提出了过渡段施工的控制技术,包括填料的要求、施工设备的选型、碾压控制及质量检测指标控制,以控制路涵过渡段不平顺,满足高速列车安全、舒适、不间断运行的需要;并以现场两个过渡段中路基与涵洞的沉降特征,验证过渡段设计和施工的合理性。

路涵过渡段涵洞竖向压力现场试验研究

路堤填方作用下涵洞竖向压力与路堤填土高度和涵洞宽度之比H/D有直接关系。针对涵顶路基填方作用于上埋式刚性涵洞的土压力问题,在两个不同填土高度(5 m、3 m)的涵洞顶和过渡段路基内埋设土压力传感器,测试分析涵洞和过渡段路基的竖向压力在填筑过程中的变化特性。本工点试验结果表明,涵洞竖向土压力系数K随着填土高度的增加,存在先增大再略有减小至稳定的过程,且填土完成后的设计K值与实测K值之比达到1.16。

以列车平稳性优化CRTS Ⅰ板式无砟轨道下路涵过渡段的研究

以京沪高铁廊坊段路涵过渡段为背景,采用Abaqus软件建立了CRTS Ⅰ型板式无砟轨道-车体-过渡段动力系统耦合模型,研究不同因素对列车通过路涵过渡段的动力响应。以列车平稳性为评价指标,通过极差和方差分析方法,确定影响列车运行平稳性的因素重要性次序,提出高速铁路路涵过渡段最佳设计方案。分析可得,以车体横向加速度或垂向Sperling舒适度为试验指标优化时,行车速度为第一影响因素;以横向Sperling舒适度指标为试验指标优化时,填土厚度为第一影响因素;以车体垂向加速度为试验指标优化时,扣件垂向刚度为第一影响因素。建议在路涵过渡段设计时采用倒梯形过渡、过渡段长度20 m、涵洞跨径4 m、填土厚度3 m、行车速度280 km/h、扣件竖向刚度50 k N/mm,列车运行平稳状态最佳。

盐渍土地区铁路路涵过渡段沉降分析

新建锡铁山至北霍布逊地方货运铁路为三级铁路,该地区主要为盐渍土地区,该工程铁路通过地段岩盐层最厚达17.7m。其成分以氯化钠为主,盐层底部为湖泊相淡水沉积,沉积有厚2~14m的粘砂土、砂粘土、粘土及淤泥质粘砂土、粘土,再下为粉砂、细砂或中砂、粗砂、砾石土等,组成第一层承压水层,一般厚5~8mm。运用实际观测到的涵洞的沉降变形资料和涵身现场的原位测试、查阅相关资料及反演得到的土性参数,通过有限元软件进行数值模拟及实际观测分析涵洞DK42＋768两侧过渡段沉降规律,开展轨道平顺性的研究。

路涵过渡段膨胀土地基沉降特性现场试验研究

为研究斜交涵洞路涵过渡段膨胀土地基沉降特性,依托云桂铁路建设,开展了路涵过渡段桩网复合地基现场试验研究,监测了桩顶与桩间土土压力、孔隙水压力、地基面沉降和地基分层沉降的时程变化。研究结果表明:对与斜交涵洞平行的过渡段路基横断面而言,膨胀土地基的沉降分布规律与正交的普通路基横断面沉降规律类似;受过渡段路基填筑影响,涵洞产生了明显的附加沉降;沿线路纵向,过渡段沉降随着距涵背距离的增加而逐渐增大,之后沉降趋于稳定,吻合于普通路基的沉降;过渡段首部、中部和尾部工后沉降分别为3.0、6.3、6.7mm,路涵工后差异沉降为3.8mm,折角为0.3‰,满足高速铁路无砟轨道路基沉降控制要求。基于考虑附加应力转正效应的沉降计算方法,对斜交涵洞过渡段膨胀土地基开展了沉降计算,得到了过渡段首部、中部和尾部沉降计算修正系数分别为0.53、0.64、0.74。研究成果可为高速铁路路涵过渡段设计提供参考。

铁路路涵过渡段施工关键技术及质量控制

在国家经济发展中,铁路建设具有极其重要的现实意义,必须对其加强控制,尤其是在进行路涵过渡段施工时,需要进一步控制施工质量。本文首先从基坑回填,填料拌和,混合料摊铺和过渡段夯实四个方面探究施工过程中关键技术;其次分别从填筑厚度、机械填平、变形情况和基地处理四个方面探究质量分析策略,希望能够进一步推进我国铁路建设发展。

公路下穿既有线新建泡沫轻质土路涵过渡段动力响应特性分析

当公路下穿既有铁路线时需要在既有铁路路堤中新建一路涵过渡段,控制其差异沉降是公路与铁路线路交叉工程建设的关键技术难题之一。引入泡沫轻质土作为新建路涵过渡段的填料以更有效地控制其差异沉降,是公路与铁路线路交叉工程建设的一种新探索。为了研究在既有铁路路堤中新建泡沫轻质土路涵过渡段的动力特性,依托武汉市李纸路下穿既有铁路线而新建的路涵泡沫轻质土过渡段工程,开展了一系列的路涵泡沫轻质土过渡段现场行车动态测试。测试结果表明:在时速为60 km/h和行驶方向为土质路基至涵洞方向的行车作用下,泡沫轻质土过渡段区间内轨枕的最大振动位移、速度和加速度分别在0.59~2.04 mm,5.82~13.3 mm/s和0.43~3.03 m/s^(2)之间,轨枕最大振动位移和加速度由泡沫轻质土过渡段末端向涵洞方向均呈逐渐递减规律。各监测断面基床表层顶面和底面最大动应力分别在23.19~24.37 kPa范围和在19.52~20.73 kPa范围,泡沫轻质土过渡段底部最大动应力为0.55 kPa,最大动应力沿深度方向呈逐渐衰减规律,至基床表层底面衰减15%~20%,说明采用设计湿密度为700 kg/m^(3)的泡沫轻质土作为过渡段基床底层及以下区域的填料均能满足静动强度要求;在线路纵向上远离涵洞方向呈逐渐减小规律,衰减趋势较为平缓。综合反映采用泡沫轻质土填筑既有铁路新建的路涵过渡段实现了动力响应的平稳过渡。

石武客运专线路涵过渡段基床以下级配碎石填筑施工技术

本文结合石武客运专线的施工实践,阐述路涵过渡段级配碎石的施工技术要点及质量控制。

秦沈客运专线路涵过渡段级配砂砾石填筑工艺试验研究

介绍级配砂砾石选料、配制、生产、拌合等方面的试验情况 ,总结路涵过渡段填筑、碾压、平整、检测等施工工艺要求。

某路涵过渡段级配砂砾石填筑工艺试验研究

介绍级配砂砾石自选料、配制、生产、拌合等方面的试验情况 ,并总结出路涵过渡段填筑、碾压、平整、检测等工艺要求。

高速铁路路涵过渡段路基冻结特征试验研究

对典型涵洞的路涵过渡段路基土体的冻结特征展开监测,并分析路涵过渡段路基及其下地基土的冻结特征和时空变化过程及其对路基稳定性的影响。结果表明,涵洞的存在使得台后路基冻结深度约为天然场地最大冻结深度的2倍,同时涵顶和涵底的冻结时刻和融解时刻均较涵侧要早;涵洞间接充当了通风管道的作用,减弱了路基的阴阳坡效应差异;涵洞的存在对其周围路堤的温度场有明显的影响,其显著增大了涵顶、涵侧填料温度随气温变化的幅度。通过对路涵过渡段土体冻结特征的监测分析,为涵下地基处理和路涵过渡段的路基填料选择及铺设方式提供参考。

无砟轨道跨涵洞桩板结构路基及过渡段设计

结合遂渝线无砟轨道路基综合试验段,以桩板结构路基段为研究对象,根据无砟轨道桩板结构路基段所经不同地形,在分析其结构特点和使用要求基础之上,研究了桩板结构路基、跨涵桩板结构路基及桩板结构路基过渡段的设计方法及理论,最终通过桩板结构路基强度、稳定与变形检测,进一步评价无砟轨道桩板结构路基的适用性。结果表明,桩板结构路基承载板长度以20～50m为宜,板与板之间设置宽度为2cm伸缩缝,设伸缩缝处的板与桩通过设置承台进行连接;对跨涵桩板结构特殊路段采用不等跨纵向桩间距方法(一般桩板结构路基纵向间距采用5.0～7.5m,跨涵工点采用10.0m)均满足铺设无砟轨道横向及竖向位移的设计要求;桩板结构路基过渡段采用搭板连接,进一步提高了桩板结构路基的抗裂性能。