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西部交通科技 2023年第8期 168-173页

作者：吴鹏新疆铁道勘察设计院有限公司新疆量乌鲁木齐830011

文章以和若铁路粉细砂包芯路堤试验段为依托,结合包芯路堤填料和土工格栅物理、力学性质试验参数,利用FLAC 3D数值分析软件,研究在轨道结构和列车静荷载作用下,基床底层卵砾石土包边尺寸、土工格栅加筋间距以及加筋长度对细砂包芯路堤... 详细信息

文章以和若铁路粉细砂包芯路堤试验段为依托,结合包芯路堤填料和土工格栅物理、力学性质试验参数,利用FLAC 3D数值分析软件,研究在轨道结构和列车静荷载作用下,基床底层卵砾石土包边尺寸、土工格栅加筋间距以及加筋长度对细砂包芯路堤变形特性和稳定性的影响。结果表明:加筋长度相同时,不同加筋间距对细砂包芯路堤变形特性和边坡稳定性的影响较小;加筋间距相同时,通长加筋可以明显提高路堤的变形特性和边坡稳定性。综合考虑工程技术和经济等因素,对边坡坡率为1∶1.75、高度≤4.5 m的铁路细砂包芯路堤,在选取基床底层卵砾石土包边尺寸时,建议从防风固沙的角度考虑;基床底层土工格栅采用通长铺设、加筋间距为0.9 m的工程方案。

关键词：铁路路基包芯路基边坡稳定性数值模拟

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风荷载和列车共同作用下风积沙包芯路基边坡稳定性研究

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铁道科学与工程学报 2024年第8期21卷 3179-3188页

作者：冷伍明周思危阮波聂如松袁立刚门小雄董俊利李家通沈一凡赵洋中南大学土木工程学院湖南长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075

我国是世界上沙漠分布最多的国家之一,沙漠中蕴藏着丰富的矿产资源。西部大开发和“一带一路”倡议将进一步推进沙漠地区铁路建设。利用丰富的沙漠风积沙作为铁路路基填料具有重要的经济意义和推广应用前景,风积沙包芯路基是一种充分利... 详细信息

我国是世界上沙漠分布最多的国家之一,沙漠中蕴藏着丰富的矿产资源。西部大开发和“一带一路”倡议将进一步推进沙漠地区铁路建设。利用丰富的沙漠风积沙作为铁路路基填料具有重要的经济意义和推广应用前景,风积沙包芯路基是一种充分利用风积沙作为铁路路堤填料的新型结构。为研究列车荷载和风荷载共同作用下风积沙包芯路基边坡稳定性计算方法,基于折线滑动法原理,对路堤结构进行分层分区,采用极限平衡方法,推导出列车荷载和沙漠风荷载共同作用下铁路风积沙包芯路基的稳定性系数计算公式并编制计算程序。结合和若铁路风积沙包芯路基的工程实例,验证了该计算方法的可行性。基于该计算程序,研究了风荷载大小、风向角、路堤填筑高度、填料内摩擦角等影响因素对风积沙包芯路基边坡稳定性系数的影响,分析了风向角、填料内摩擦角等影响因素对风积沙包芯路基边坡砂卵石封层最小厚度的影响。计算结果表明,风积沙包芯路基边坡稳定性系数与风荷载大小近似呈线性负相关,与风向角大小呈非线性正相关。风积沙包芯路基边坡稳定性系数富余量与路堤填筑高度呈负相关。风积沙包芯路基边坡砂卵石封层最小厚度与风向角大小呈非线性负相关,与风积沙填料的内摩擦角大小近似呈线性负相关。建议风积沙包芯路基边坡设计中应考虑风荷载的影响。研究成果可供沙漠地区风积沙包芯路基设计借鉴和采用。

关键词：风积沙包芯路基风荷载列车荷载边坡稳定性分析路基基床结构

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列车荷载作用下风积沙包芯路基动力响应试验研究

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铁道科学与工程学报 2024年第7期21卷 2707-2721页

作者：周思危聂如松阮波冷伍明董俊利中南大学土木工程学院湖南长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 中南大学高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

我国沙漠铁路沿线优良填料极其匮乏而风积沙资源相对丰富,但风积沙存在级配不良、结构松散等缺陷,不宜直接用作基床填料。风积沙包芯路基兼顾经济环保与力学性能,就地取用沿线风积沙填筑基床底层,取用卵石土对其包边封层。通过对风积沙... 详细信息

我国沙漠铁路沿线优良填料极其匮乏而风积沙资源相对丰富,但风积沙存在级配不良、结构松散等缺陷,不宜直接用作基床填料。风积沙包芯路基兼顾经济环保与力学性能,就地取用沿线风积沙填筑基床底层,取用卵石土对其包边封层。通过对风积沙包芯路基开展现场实车动测,获得路基动响应与振动能量的空间分布特征以及随轴重和车速的变化规律。研究结果表明:路基动应力沿深度的衰减主要集中于路基面以下0~0.6 m和1.5~2 m范围内,加速度沿边坡的衰减主要在距轨道中心5 m范围内。动应力和加速度幅值均随轴重和车速的提高明显增大,衰减速率随轴重的增加而降低。动应力频谱服从倍频规律和幅值调制效应,0~2 Hz的低频振动对动应力起控制作用。加速度振级集中分布于12.5~31.5 Hz中心频段内,0~10 Hz的低频段振级沿边坡衰减剧烈,10~40 Hz高频段振级的衰减相对较小。振动总能量沿路堤边坡耗散近80%,总能量在各频带上的聚集量:频带2>频带1>频带3>频带4。各频带能量均随轴重和车速的增加而增大,增长幅度随频带的提高逐级递减。研究成果可以为沙漠铁路路基工程的后续建管标准与运维实践提供参考。

关键词：沙漠铁路风积沙包芯路基动响应测试振动能量

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格库铁路风积沙包芯路基沉降数值模拟

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铁道标准设计 2022年第9期66卷 51-57页

作者：陈桂芬李丽赵加海于磊新疆铁道职业技术学院乌鲁木齐830011 新疆铁道勘察设计院有限公司乌鲁木齐830011 中铁二十一局集团第一工程有限责任公司乌鲁木齐830011

依托格库铁路新疆S1标段风积沙包芯路基首件工程,结合包芯路基各部位沙样物理、力学性质的试验数据、现场数据及相应的规范等资料,基于有限元法,建立力学模型,利用Midas GTS/NX软件对该包芯路基、基底进行数值模拟,研究包芯部位、基底... 详细信息

依托格库铁路新疆S1标段风积沙包芯路基首件工程,结合包芯路基各部位沙样物理、力学性质的试验数据、现场数据及相应的规范等资料,基于有限元法,建立力学模型,利用Midas GTS/NX软件对该包芯路基、基底进行数值模拟,研究包芯部位、基底及以下风积沙沙样内摩擦角、弹性模量及泊松比等参数影响路基沉降变形的位移云图。结果表明:在一定荷载作用下,风积沙沙样内摩擦角增大时,包芯部位沉降量出现明显减小的趋势,二者为非线性关系;风积沙沙样弹性模量较小时,芯部承受变形的能力也小,引起的沉降量较大;随着风积沙沙样泊松比的增加,路基芯部沉降有增大的趋势,即引起的地层损失越来越大。从这3种情况的位移云图数据可以看出,包芯部位沉降变化明显,最大值达到25.97 mm;基底及以下沉降量较小,最大值只有6.42 mm,该研究为铁路开通运营后路基的养护维修提供理论依据和数据支持。

关键词：铁路路基包芯路基有限元法数值模拟位移云图沉降量

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