有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降限值研究

为确定有轨电车嵌入式轨道路基不均匀沉降的具体限值,根据多刚体动力学和有限单元法,建立考虑路基不均匀沉降的有轨电车车辆-嵌入式轨道-路基耦合动力学模型。详细分析在自重荷载作用下路基沉降幅值和波长对嵌入式轨道几何形态的影响规律,识别出对车辆和轨道结构动力响应较为敏感的路基沉降波长,并基于轨道板疲劳寿命得到路基不均匀沉降限值。研究结果表明:(1)在自重荷载作用下,余弦形路基不均匀沉降区域内钢轨的跟随性变形曲线也呈现为类余弦形,与普通扣件离散支承式无砟轨道的钢轨变形曲线基本相同;(2)随着沉降波长增加,车体垂向加速度和嵌入式轨道结构的动力响应均呈现先增加后减小的变化趋势;当路基沉降波长取10 m时,车体垂向加速度、钢轨动位移、轨道板动位移和轨道板弯曲应力都取得最大值,从而说明敏感路基沉降波长为10 m;(3)为保证有轨电车嵌入式轨道的60年服役年限,建议严格控制波长10 m以下的路基不均匀沉降,波长为20 m路基不均匀沉降对应的沉降幅值不应大于24 mm。

软土地区非埋式桩板路基适用性分析

选取沪杭客运专线桩板结构路基工程典型断面,建立现场观测系统,并进行长期观测。根据桩板结构的平面计算分析模型,对深厚软土地区非埋式桩板结构内力进行分析。结果表明:承台板及托梁主筋内力实测值与计算值相差不大,实测弯矩与计算弯矩吻合,且实测值远低于结构抵抗弯矩值;桩基的分散传递作用改善了深厚软土地基受力特性,板土接触应力较小,最大值为0.13 MPa;非埋式桩板结构在软土地区具有较好的适用性。

新建铁路路基斜交超浅埋地铁的变形监控与安全评估

为评估深厚软土地区临近超浅埋地铁施工对盾构的扰动,结合斜交超浅埋地铁的某客运专线桩板结构路基工程,基于"第三方监测"的工程安全监控模式进行施工及试运营期间的安全评估,并研究了各阶段的变形规律及安全敏感因素。研究结果表明:地铁水平位移只出现于桩基施工阶段;沉降变形与收敛变形则贯穿于整个施工与运营阶段,变形值呈"增大—减小—稳定"的趋势;地铁变形中沉降影响最大,收敛变形次之,水平位移最小,且变形极值均小于安全限值,说明地铁结构是安全的;桩板结构有效控制了后续沉降的发生,大大降低了新建客运专线与既有地铁的相互影响。

非埋式桩板路基动力特性原位激振试验研究

非埋式桩板结构嵌入路基形成刚性路基结构体系,导致路基结构动态性能发生较大的变化,因此,有必要对其进行专门的原位激振试验研究。利用DTS-1动力试验系统,对郑西客运专线桩板路基试验段进行原位激振试验,测定路基各断面的振动响应、结构内力和累积沉降等,分析非埋式桩板路基的振动特性和动力稳定性。结果表明,非埋式桩板路基在激振频率范围内未发生共振现象,且具有良好的长期稳定性;桩板结构累积沉降主要是由承载板变形引起的,加载75×104次后基本上趋于稳定,加载100×104次后最大累积沉降为1.0 mm;非埋式桩板路基综合动刚度与板厚、跨度、桩基和桩周土等有关,由桩板结构、路堤和地基构成的刚性路基结构体系具有良好的振动特性和长期动力稳定性。

P波在饱和粗颗粒夹层界面上的反射和透射

为研究应力波在埋入式桩板路基饱和粗颗粒夹层结构界面的反射和透射效应,以平面P波为例,结合埋入式桩板路基的结构特点,基于Biot饱和多孔介质波动理论和弹性波动理论,建立了考虑饱和粗颗粒夹层反射波叠加影响的弹性介质-饱和粗颗粒夹层-弹性介质界面效应模型;采用引入势函数的方法推导了应力波在饱和粗颗粒夹层交界面上的反射和透射系数;通过数值算例研究了不同因素对反射和透射系数的影响规律.研究结果表明:夹层厚度、孔隙率、剪切模量改变了能量在交界面上的分配关系,且表现出周期性谐振特性,孔隙率由0.2变化到0.4时,反射系数增大了约25%;剪切波的传播引起反射系数在剪切波谐振频率处震荡且受阻尼作用,渗透率及透水条件对粗颗粒夹层的反射系数影响明显.

曲线地段非埋式桩板路基设计与计算方法研究

横向稳定性与抗变形能力是曲线段非埋式桩板路基的重要计算指标,深入分析这种结构的设计与计算方法十分必要。基于现有的简化计算方法,建立非埋式桩板结构的整体式平面计算模型,探讨了曲线段桩板结构的荷载力系,提出了其设计流程与计算方法。实践证明利用该设计计算方法可有效地获得满足工程精度要求的计算结果。

高填方对分层地基地埋管线影响的三维分析方法

首先根据层状弹性半空间理论计算出由高填方引起的地埋管线所在位置处的土体自由位移场,之后将得到的土体自由位移场作为外界条件施加于地埋管线上,基于改进的Winkler地基模型,建立高填方与邻近的软土地基地埋管线相互作用的弹性地基梁微分方程,并运用有限差分法求解该微分方程,进而提出计算地埋管线在高填方条件下响应的三维简化理论分析方法。最后,通过与有限元算例对比,表明该方法合理可行,能够有效的分析软土区域高填方对邻近地埋管线的影响。

有轨电车嵌入式轨道路基荷载动应力特性分析

掌握有轨电车交通荷载下路基动力响应特性是设计嵌入式轨道路基结构的关键技术前提.首先,考虑车体间铰接形式、轨道支承特点与路基阻尼影响,构建有轨电车-嵌入式轨道-土质路基耦合动力学模型;然后,以中国普通干线铁路轨道谱为激励,进行动力学仿真;最后,分析路基面承受车辆荷载特点,并讨论动应力放大系数的概率分布特征与沿深度衰减规律.研究表明:嵌入式轨道结构路基面动应力的幅值受轨道随机不平顺影响服从正态分布规律;在有轨电车轴重11 t、设计速度100 km/h、90%干线轨道谱条件下,路基面动应力放大系数服从正态分布N(1.008, 0.1002),超越概率30%的常遇动力系数为1.058,保证率为99.9%的极限动力系数为1.308;受路基材料阻尼影响,动应力放大系数沿深度线性衰减,阻尼增大,衰减趋势加剧;随着深度增加,动应力放大系数均值逐渐减小,由动力作用增大区略大于1过渡到动力作用减弱区小于1.

某双孔隧道穿越路基暗挖试验研究总结

本文主要阐述在北京通惠河南岸污水干线工程70 #—71 #穿越京包铁路高填土路基段 ,暗挖双孔大断面并联拱型排水隧道试验研究中 ,采用以“浅埋暗挖”为主要工法 ,并辅以管井、砂井组合降水 ,铁路路轨“五扣三束吊轨梁”、钢管棚以及小导管超前注浆加固等重要辅助工法和抑制铁路路基 (路堤 )沉降技术措施 ,成功地解决了在高填土铁路路基下暗挖大断面排水隧道的技术难题 ,获得北京市1998年科技进步二等奖 。

地质不良区域有轨电车嵌入式轨道结构设计优化研究

针对地质不良区域有轨电车嵌入式轨道结构可能出现的工后路基不均匀沉降问题,建立了嵌入式轨道结构有限元模型。通过优化轨道结构参数,探究了路基不均匀沉降作用下轨道结构受力及变形规律,确定了轨道结构参数的合理变化范围。结果表明:轨道板中心区混凝土应力随轨道板长度增加而增大,轨道板长度不宜大于5.6 m;轨道板侧边混凝土应力随轨道板宽度增加而增大,轨道板宽度宜取2.2~2.6 m;在满足结构配筋率的前提下,可适度增大注浆孔直径为0.8 m及以上,注浆孔中心距不宜大于2.6 m。该研究成果可以为地质条件不良区域有轨电车线路设计、施工以及相关养护维修提供指导意见。

基于PDA的路基施工检测数据处理系统研究

对基于PDA的路基施工检测数据处理系统进行了研究,介绍了使用eMbedded Visual C++3.0在PDA掌上电脑进行的程序开发,探讨了如何将路基施工检测数据处理扩展到移动设备上,并指出该系统对检测设备自动化、高精度、小型化和便携快捷化发展有着重要的意义。

斜交超浅埋地铁段桩板结构路基的设计与施工研究

在与超浅埋上海地铁#9线斜交的沪杭客运专线某段线路施工中,存在着地铁盾构管片扰动破环与上部开挖引起地铁盾构上浮这两大技术难题,经过设计比选,提出桩板结构路基的结构型式、几何尺寸与计算方案;考虑超浅埋地铁地段施工的高风险性,提出桩板结构路基的关键施工技术,包括:全套管钻孔桩施工技术、结构施工工艺流程等。实践证明,在斜交超浅埋地铁段,采用桩板结构路基在施工与运营期间未出现安全隐患,桩板结构路基有效控制了沉降变形,达到了确保既有地铁安全运营的目的。

基于XCT扫描技术的铁路路基翻浆冒泥机理研究

为研究铁路基床性翻浆冒泥的发生机理,本文结合XCT扫描试验技术试验观测了循环荷载下饱和基床翻浆冒泥通道形成全过程,以及发生翻浆冒泥时内部孔隙水的运移规律。研究表明,基床内翻浆冒泥通道的形成是铁路路基翻浆冒泥启动的关键。静荷载作用下,基床内不会出现翻浆冒泥通道,底部孔隙水随荷载次数增加而整体上升;当土体受到循环荷载时,基床孔隙水压迅速累积升高,在土体内部逐渐发育出输水通道,导致路基底层颗粒向上迁移而形成翻浆冒泥。基床性翻浆冒泥可分为3个阶段,孔压累积阶段、通道发展阶段与抽吸阶段。翻浆冒泥通道发展速度随着荷载幅值的增大而增加。最后采用嵌入强间断数值方法来模拟土体试验时翻浆冒泥通道的发展,分析了不同土体黏聚力对地基输水通道形成的影响规律,发现随着土体黏聚力的升高,土体内输水通道发展速度降低。本研究可为软土地基道路翻浆冒泥的预防与治理提供参考。

高层住宅基础优化设计实例

通过对浅层强风化炭质页(灰)岩进行深入的勘察检测和分析,将原设计的冲(钻)孔灌注桩优化为筏形基础,介绍了浅层地基土承载力取值、筏形基础浅埋稳定性分析、基础沉降预测等关键问题和沉降实测数据反演结果,对软硬不均地基上的筏形基础提出采用统计方法预测沉降的思路。