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高速铁路长短桩加固黄土地基模型试验研究

铁道学报 2016年第10期38卷 78-84页

作者：李善珍马学宁田兆斌兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

高速铁路对路基变形要求严格,长短桩加固黄土地基在消除浅层黄土湿陷性、提高地基承载力、控制路基整体沉降和不均匀沉降方面有优势。本文结合室内模型试验,研究不同桩长比η(η=短桩桩长/长桩桩长)、不同短桩间距对长短桩复合地基沉降... 详细信息

高速铁路对路基变形要求严格,长短桩加固黄土地基在消除浅层黄土湿陷性、提高地基承载力、控制路基整体沉降和不均匀沉降方面有优势。本文结合室内模型试验,研究不同桩长比η(η=短桩桩长/长桩桩长)、不同短桩间距对长短桩复合地基沉降及长桩承载特性的影响。试验表明:桩长比、桩间距对沉降的影响均较大,桩长比越大、桩间距越小,复合地基沉降越小,其对黄土地基的加固效果越明显;随着桩长比增大、桩间距减小,长桩桩身应力、桩土应力比和荷载分担比均减小;当荷载为120kPa时,η=0.5、0.75、1的复合地基沉降较天然地基分别减少54.4%、73.0%、83.1%;η=0.5,桩间距为3.5 D、3 D、2.5 D时复合地基沉降较天然地基分别减少45.3%、60.56%、76.6%;不同桩长比、不同桩间距的桩土应力比随荷载增加先增大后减小。以上分析表明,在实际工程中宜综合分析地质条件、荷载水平、施工难度和工程成本,合理选用短桩长度和桩间距。

关键词：高速铁路复合地基长短桩黄土模型试验

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高速铁路水泥改良黄土路基动力稳定性研究

高速铁路水泥改良黄土路基动力稳定性研究

作者：李善珍兰州交通大学

学位级别：硕士

高速铁路对沉降的要求十分严格,路基作为无砟轨道结构的基础,是保证轨道结构平顺和稳定的前提。随着西部大开发战略的不断推进,在黄土地区修建高速铁路所遇到的问题越来越多,以沿线优良A、B组填料最为突出。为满足高速铁路对路基填料的... 详细信息

高速铁路对沉降的要求十分严格,路基作为无砟轨道结构的基础,是保证轨道结构平顺和稳定的前提。随着西部大开发战略的不断推进,在黄土地区修建高速铁路所遇到的问题越来越多,以沿线优良A、B组填料最为突出。为满足高速铁路对路基填料的要求、扩大黄土填料的使用范围,最好的方法是用水泥等固化剂对其进行改良。但目前针对高速铁路循环荷载作用下水泥改良黄土路基动力稳定性的研究较少,也缺乏相关经验和相对成熟的理论。因此,本文通过动三轴试验及数值模拟等手段,对水泥改良黄土路基动力稳定特性展开系统地研究,主要结论如下:(1)通过击实试验、液塑限试验、无侧限抗压强度试验及标准三轴试验,对重塑黄土及不同掺量(3%、5%、7%)的水泥改良黄土物理力学指标进行了研究,结果表明水泥改良黄土的无侧限抗压强度、粘聚力、内摩擦角等均随水泥掺量的增加而增加。三种掺量的水泥改良黄土无侧限抗压强度均能满足高速铁路对基床底层填料的要求。(2)通过GDS动三轴仪模拟高速铁路路基受力状态,对重塑黄土和水泥改良黄土路基在高速列车长持时、小振幅振动荷载作用下路基的变形特性进行了研究,得到弹性变形及累积塑性变形随水泥配合比的增加而减小,且沿深度方向逐渐递减,并拟合了累积塑性变形预测模型。为了保证施工质量,同时兼顾经济性,建议水泥掺量取5%。(3)对5%的水泥改良黄土进行短时及疲劳动三轴试验,得到短时动剪应变门槛γtvs、疲劳动剪应变门槛γtvL及临界动应力σdcr随围压和固结比的增加近似线性增加,并通过二元回归分析拟合了相应的关系式,进一步得出短时动剪应变门槛γtvs与疲劳动剪应变门槛γtvL满足关系式γtvL=(0.25 ～ 0.35)γs。(4)基于二系悬挂体系车辆-轨道-路基耦合动力分析方程,运用MIDAS/GTS有限元分析软件,得到高速铁路水泥改良黄土路基竖向位移、加速度、动应力及动剪应变沿深度方向迅速衰减,且随列车速度的增加而增加。(5)结合数值模拟结果,分别采用临界动应力法和动剪应变法对水泥改良黄土路基动力稳定性进行评价,得到动剪应变法更合理、准确。基于无侧限抗压强度试验,建立动剪应变门槛与无侧限抗压强度之间的关系。根据简单的无侧限抗压强度试验,通过关系式γtvSO=(0.188 ～ 0.212)εcw、γtvS=(0.73σ3 +14.60Kc + γtvSO)×10-5、γ= (0.25 ～0.35)γvS获得评价动力稳定性的参数。

关键词：高速铁路水泥改良黄土路基循环荷载动力稳定特性动剪应变门槛

高速铁路水泥改良黄土路基长期动力稳定性评价

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振动与冲击 2019年第11期38卷 80-87页

作者：张沛云马学宁李善珍王旭兰州交通大学土木工程学院

通过应力控制式动三轴试验对水泥改良黄土的疲劳特性进行了研究,探讨了水泥掺量、围压及固结比对其的影响,并基于临界动应力法以及动剪应变法对水泥改良黄土路基的长期动力稳定性进行了评价。研究结果表明:水泥改良黄土动弹性模量E_d随... 详细信息

通过应力控制式动三轴试验对水泥改良黄土的疲劳特性进行了研究,探讨了水泥掺量、围压及固结比对其的影响,并基于临界动应力法以及动剪应变法对水泥改良黄土路基的长期动力稳定性进行了评价。研究结果表明:水泥改良黄土动弹性模量E_d随动应力σ_d的增加呈现出先增大后减小的趋势,提出了通过E_d-σ_d曲线确定疲劳动剪应变门槛的方法;ε_p-lg N曲线按走势可分为稳定型、临界型以及破坏型;疲劳动剪应变门槛及临界动应力随着水泥掺量、围压及固结比的增大逐渐增大,且水泥掺量对其影响最大,围压的影响次之,固结比最小,经回归分析,得到两个简单实用的经验估算公式。评价结果表明以水泥改良黄土作为基床底层填料时,路基长期动力稳定性满足要求,综合考虑建议水泥掺量控制在5%左右;动剪应变法是一种比临界动应力法更优的评价方法。

关键词：高速铁路水泥改良黄土基床底层疲劳动剪应变门槛临界动应力长期动力稳定性

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不同桩端下卧层桩基负摩阻力模型试验研究

铁道工程学报 2017年第1期34卷 11-15,22页

作者：马学宁张沛云贾喜翠李善珍兰州交通大学兰州730070

研究目的:桩侧负摩阻力对桩产生下拽力,导致基桩沉降增大,竖向抗压承载安全等级降低,甚至造成桩体破坏。为分析不同桩端下卧层(黄土和粗砂)对基桩沉降和负摩阻力的影响,本文通过室内模型试验,对比研究两种下卧层情况下桩体、桩周土变形... 详细信息

研究目的:桩侧负摩阻力对桩产生下拽力,导致基桩沉降增大,竖向抗压承载安全等级降低,甚至造成桩体破坏。为分析不同桩端下卧层(黄土和粗砂)对基桩沉降和负摩阻力的影响,本文通过室内模型试验,对比研究两种下卧层情况下桩体、桩周土变形及桩身轴力分布的差异,明确基桩中性点位置的变化规律并给出建议值。研究结论:(1)下卧层对桩周土沉降的影响较小,但对桩身沉降的影响较大,相同堆载等级下粗砂下卧层的中性点位置明显低于黄土下卧层;(2)两种下卧层的桩身轴力都随堆载等级的增大而增大,但粗砂下卧层的下拉荷载和桩端反力明显大于黄土下卧层;(3)两种下卧层情况下,依据桩土相对位移和桩身峰值轴力确定的中性点位置基本一致;(4)在实际工程中应根据桩端下卧层的地质情况,采取适当措施,尽量减小基桩负摩阻力,充分发挥基桩的承载性能;(5)建议黄土下卧层中性点位置取0.51l^0.6l,粗砂下卧层可取0.6l^0.8l;(6)该研究成果可为类似工程堆载条件下桩基中性点的确定及设计提供一定的参考。

关键词：下卧层基桩负摩阻力模型试验中性点

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岛状多年冻土区水泥改良粗粒料冻胀融沉特性

辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2023年第5期42卷 521-529页

作者：韩笑凌贤长唐亮田爽王柯李善珍哈尔滨工业大学土木工程学院黑龙江哈尔滨150090 黑龙江省寒区轨道交通工程技术研究中心黑龙江哈尔滨150090 哈尔滨工业大学重庆研究院重庆401135

以铁力-伊春新建高速铁路工程为研究对象,采用室内冻胀融沉试验,研究冻结温度、水泥改良剂掺量和补水条件对岛状多年冻土区路基填料冻胀融沉的影响。研究结果表明:水泥改良填料对控制冻胀融沉有显著作用;补水工况下,试验冻胀率更大;冻... 详细信息

以铁力-伊春新建高速铁路工程为研究对象,采用室内冻胀融沉试验,研究冻结温度、水泥改良剂掺量和补水条件对岛状多年冻土区路基填料冻胀融沉的影响。研究结果表明:水泥改良填料对控制冻胀融沉有显著作用;补水工况下,试验冻胀率更大;冻结温度越低,冻胀率越大;在冻结温度与融化温度不变情况下,补水方式对试样融沉率影响不明显。初步获得了岛状多年冻土区高铁路基填料冻胀融沉规律,研究结论对穿越岛状多年冻土区的高铁建设有一定参考意义。

关键词：岛状多年冻土铁伊高铁路基水泥改良填料冻胀融沉

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重载铁路高路堤沉降预测及影响因素分析

北京交通大学学报 2019年第3期43卷 26-34页

作者：孔祥勋田爽唐亮凌贤长李善珍王聪哈尔滨工业大学土木工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工业大学交通岩土及地下工程协同创新中心哈尔滨150001 中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116

随着重载列车运量与运次的提高,路堤沉降增加,影响重载列车的平稳运行,因此对重载铁路路堤的沉降预测显得十分必要.依据巴准重载铁路典型工况,在Abaqus有限元非线性分析基础上,利用长期沉降经验公式,提出重载铁路路堤沉降预测模型,并对... 详细信息

随着重载列车运量与运次的提高,路堤沉降增加,影响重载列车的平稳运行,因此对重载铁路路堤的沉降预测显得十分必要.依据巴准重载铁路典型工况,在Abaqus有限元非线性分析基础上,利用长期沉降经验公式,提出重载铁路路堤沉降预测模型,并对路堤年沉降量进行参数分析.研究结果表明,重载铁路路基填土沉降在第一年迅速发展,由于道床沉降的线性增加,路堤总沉降近似线性增加;道床设计参数对路堤沉降的影响较基床表面参数影响更大,减小道床厚度或提高道床刚度可有效降低路堤沉降.

关键词：重载铁路路堤沉降预测沉降控制影响因素

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循环荷载作用下水泥改良黄土路基的变形特性

铁道建筑 2017年第12期57卷 78-81页

作者：买晓斌马学宁李善珍兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

对水泥改良黄土及重塑黄土在循环荷载作用下进行动三轴试验,研究围压、频率、振动次数、动荷载大小等因素对土样变形特性的影响。试验结果表明:与重塑黄土相比,水泥改良黄土的弹性变形和累积塑性变形较小,并随振动次数的增加而趋于平稳... 详细信息

对水泥改良黄土及重塑黄土在循环荷载作用下进行动三轴试验,研究围压、频率、振动次数、动荷载大小等因素对土样变形特性的影响。试验结果表明:与重塑黄土相比,水泥改良黄土的弹性变形和累积塑性变形较小,并随振动次数的增加而趋于平稳;在相同深度处,随着水泥掺量的增加,改良黄土的弹性变形及累积塑性变形逐渐减小;当埋深较浅时,水泥掺量是路基变形的主要影响因素,而当埋深较深时,埋深深度是路基变形的主要影响因素;得到不同水泥掺量的改良黄土路基累积塑性变形计算公式,为铁路路基的设计和动力稳定性评价提供依据。

关键词：高速铁路路基变形特性试验研究水泥改良黄土循环荷载水泥掺量动三轴试验

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涤纶纺真丝绸织物结构的探讨

丝绸 1980年第11期 27-28页

作者：周瑞珠李善珍苏州丝织试样厂

由普通涤纶长丝所织成的织物,其服用性能虽具有强度好、滑爽挺括、易干等优点,但存在着手感硬、触感差,光泽不柔和、透气性、吸湿性差等缺点。若与真丝织物相比,差距更大,造成了商品的低档化,

关键词：织物结构丝线支数织物密度光泽计量单位经纬密度织物规格真丝织物仿真丝绸仿绸仿真织物涤纶长丝碱减量处理涤纶纤维

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路堤柔性荷载下CFG桩复合地基数值分析

科技创新与应用 2015年第14期5卷 211-212页

作者： MOHAMMED ALRAGAWI 李善珍兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070

本文在路基原型的基础上,运用有限元分析软件MIDAS/GTS,对路堤在柔性荷载作用下桩帽、桩筏式CFG桩复合地基的桩身应力和桩顶沉降位移进行了研究。结果表明:桩筏式CFG桩复合地基的桩身应力大于桩帽式,这表明桩筏式CFG桩复合地基的承载特... 详细信息

本文在路基原型的基础上,运用有限元分析软件MIDAS/GTS,对路堤在柔性荷载作用下桩帽、桩筏式CFG桩复合地基的桩身应力和桩顶沉降位移进行了研究。结果表明:桩筏式CFG桩复合地基的桩身应力大于桩帽式,这表明桩筏式CFG桩复合地基的承载特性较好;就整体沉降而言,桩筏式CFG桩复合地基的桩顶沉降均小于桩帽式的情况,同时桩筏式的沉降较均匀,这表明桩筏式CFG桩复合地基能够更好地控制地基沉降,以期为以后的工程应用提供参考。

关键词：柔性路堤 CFG桩数值模拟复合地基