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时速350 km高速铁路有砟轨道路基基床结构设计研究

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铁道标准设计 2022年第5期66卷 20-26页

作者：张世杰张良宣立华崔俊杰中铁工程设计咨询集团有限公司北京100055 西南交通大学土木工程学院成都610031

为完善高速铁路时速350 km有砟轨道路基基床结构设计方法,从列车轴载作用模式、路基面动力影响系数、路基动应力及动变形计算方法等方面着手,分析现行设计方法的不合理之处,并针对性的建立基于填料变形状态控制的基床结构设计方法,主要... 详细信息

为完善高速铁路时速350 km有砟轨道路基基床结构设计方法,从列车轴载作用模式、路基面动力影响系数、路基动应力及动变形计算方法等方面着手,分析现行设计方法的不合理之处,并针对性的建立基于填料变形状态控制的基床结构设计方法,主要结论为:(1)参考高铁实车测试数据,建立考虑动车组转向架车轴动力叠加效应的高速铁路有砟轨道路基“动车组双轴荷载作用模式”;(2)提出用于路基基床动强度、长期稳定性及动变形验算的动力影响系数φ_(i),前者为极限动力影响系数φ_(1),后者为频遇动力影响系数φ_(2),时速350 km条件下φ_(1)为1.94、φ_(2)为1.44;(3)根据填料累积变形状态演化规律,以基床以下路基处于快速稳定状态为原则确定基床厚度,以基床填料处于中缓慢稳定亚状态为原则确定基床表层及底层厚度。建立了一套适合高速铁路时速350 km有砟轨道的路基基床结构设计方法,并结合具体算例进行说明。

关键词：高速铁路有砟轨道基床结构设计方法轴载作用模式动力影响系数

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重载铁路路基基床结构分析及设计方法

铁道学报 2016年第4期38卷 74-81页

作者：吕文强罗强刘钢蒋良潍张良西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 西华大学建筑与土木学院四川成都610039

本文针对重载车辆固定轴距与前后两车相邻转向架距离较近的特点,讨论了单轴、双轴及四轴荷载模式下重载铁路路基基床结构的荷载特征;根据循环荷载作用下基床结构累积变形处于收敛状态的荷载阈值(长期强度)与地基系数K30的关系,探讨重载... 详细信息

本文针对重载车辆固定轴距与前后两车相邻转向架距离较近的特点,讨论了单轴、双轴及四轴荷载模式下重载铁路路基基床结构的荷载特征;根据循环荷载作用下基床结构累积变形处于收敛状态的荷载阈值(长期强度)与地基系数K30的关系,探讨重载铁路路基基床结构在大轴重、长编组、高密度运输环境下保持良好服役性能的技术条件;总结出以满足结构强度、支承刚度及长期稳定性等技术要求为目标的重载铁路路基基床结构设计计算方法。研究表明:多轴间存在明显的叠加效应,其将大幅增加路基动应力影响深度,重载铁路路基宜采用考虑前后两车相邻转向架的四轴荷载模式;级配碎石强化基床表层厚度宜随基床底层K30指标变化。

关键词：重载铁路基床结构四轴荷载模式应力特征设计方法

基于应力吸收-防水层的铁路基床结构动力特性分析

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上海交通大学学报 2016年第11期50卷 1753-1760页

作者：杨果林邱明明申权林宇亮中南大学土木工程学院长沙410075

依托云桂高速铁路膨胀土路基工程,开展新型应力吸收-防水层基床结构研发工作,借助模型试验和数值模拟方法,对膨胀土路堑新型基床动力特性进行对比研究.结果表明,应力吸收-防水层材料力学性能可满足长期浸水和振动荷载共同作用下的要求;... 详细信息

依托云桂高速铁路膨胀土路基工程,开展新型应力吸收-防水层基床结构研发工作,借助模型试验和数值模拟方法,对膨胀土路堑新型基床动力特性进行对比研究.结果表明,应力吸收-防水层材料力学性能可满足长期浸水和振动荷载共同作用下的要求;基床动应力随深度近似呈指数型衰减;基床动力响应受服役环境影响显著,降雨和地下水位上升均会加剧动响应变化程度;干燥和降雨条件下,路基竖向变形随激振次数增加先增大后逐渐趋于稳定,地下水位上升会加剧地基膨胀土产生膨胀变形,路基竖向变形表现为"上抬";铺设应力吸收-防水层能够减少高速列车荷载作用下引起路基结构的振动,加快基床结构内振动响应的衰减,增强路基结构系统的整体稳定性.研究成果可为膨胀土地区高速铁路建设及理论研究提供参考.

关键词：高速铁路模型试验应力吸收-防水层基床结构振动响应数值分析膨胀土

轴重40 t重载铁路路基基床结构设计技术探讨

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铁道学报 2020年第4期42卷 131-139页

作者：张瑞国罗强谢宏伟蒋良潍王腾飞西南交通大学土木工程学院四川成都610031 高速铁路线路工程教育部重点实验室四川成都610031

针对大轴重货运车辆轴距小的技术特点,分析重载铁路路基承受列车荷载的空间分布规律;基于列车荷载引起路基累积变形效应区沿深度的变化机制,讨论主要承受列车荷载的基床结构与路基填料之间的相互影响关系;根据工程设计的强度、变形、长... 详细信息

针对大轴重货运车辆轴距小的技术特点,分析重载铁路路基承受列车荷载的空间分布规律;基于列车荷载引起路基累积变形效应区沿深度的变化机制,讨论主要承受列车荷载的基床结构与路基填料之间的相互影响关系;根据工程设计的强度、变形、长期稳定性控制要求,探讨40 t超大轴重下基床结构的设计方法。研究表明:提出的“4Z1800/2400”四轴标准轴型荷载模式能较好反映超大轴重列车荷载的路基应力叠加效应;建立的路基累积变形效应不超过基床厚度的设计方法,综合考虑了荷载与填料多因素的影响,是对单因素应力比值法的完善。以累积变形处于缓慢收敛状态的长期稳定性为主控因素,提出轴重40 t重载铁路路基基床层状结构设计指标建议:基床厚度3.5 m,对应基床以下路基K30不低于110 MPa/m;基床表层采用级配碎石强化,厚度0.7 m,要求基床底层K30大于等于130 MPa/m。

关键词：重载铁路基床结构 40 t轴重四轴荷载模式路基工作区

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大轴重重载铁路基床结构及强化措施

铁道工程学报 2016年第3期33卷 17-22页

作者：蒋楚生罗强李庆海兰小平李飞邓天棋中铁二院工程集团有限责任公司成都610031 西南交通大学高速铁路线路工程教育部重点实验室成都610031

研究目的:增大列车轴重是提高铁路运输效率的有效途径,已成为世界各国铁路货运的的发展方向。为完善我国重载铁路路基设计技术、优化基床结构强化措施,配合我国铁路技术"走出去"的发展战略,本文在分析阿曼、澳大利亚重载铁路路基结构型... 详细信息

研究目的:增大列车轴重是提高铁路运输效率的有效途径,已成为世界各国铁路货运的的发展方向。为完善我国重载铁路路基设计技术、优化基床结构强化措施,配合我国铁路技术"走出去"的发展战略,本文在分析阿曼、澳大利亚重载铁路路基结构型式的基础上,基于强度和变形控制准则,进行大轴重条件下重载铁路基床结构的计算分析,并对基床表层强化措施进行探讨。研究结论:(1)阿曼、澳大利亚重载铁路的路基结构能满足当前列车荷载条件下的强度和变形要求,但随着轴重的增大,基床的结构强度及抗变形能力需进一步提高;(2)针对40 t大轴重荷载和不利水环境下基床结构可能出现的服役性能劣化问题,提出了采用高强且具有良好阻水性的沥青混凝土与级配碎石组合作为基床强化表层的优化措施建议;(3)建立的大轴重重载铁路基床结构强度和变形联合计算分析方法,对我国重载铁路路基结构设计技术标准的完善具有指导意义。

关键词：重载铁路大轴重基床结构强度和变形控制强化措施

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俄罗斯莫喀高铁抗冻胀基床结构研究

铁道工程学报 2018年第4期35卷 29-33页

作者：张东卿薛元罗强阳恩慧西南交通大学成都610031 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

研究目的:针对沿线低达-48℃的严寒环境和高达400 km的超高时速,俄罗斯莫喀高铁初步设计采用"0.12 m沥青混凝土+0.28 m级配碎石表层+2.3 m底层"的新型防冻胀基床结构。该基床结构在国内尚无大规模应用经验,为确保其安全性和适用性,本文... 详细信息

研究目的:针对沿线低达-48℃的严寒环境和高达400 km的超高时速,俄罗斯莫喀高铁初步设计采用"0.12 m沥青混凝土+0.28 m级配碎石表层+2.3 m底层"的新型防冻胀基床结构。该基床结构在国内尚无大规模应用经验,为确保其安全性和适用性,本文从防冻胀、列车荷载影响以及沥青混凝土封闭层耐久性三个方面展开全面研究。研究结论:(1)依据俄罗斯相关规范进行的冻深计算结果表明:沿线设计冻深为2.1～2.6 m,初步设计所采用的2.7 m基床厚度满足要求;(2)在验算列车荷载影响时,应考虑强度准则、变形准则以及长期动力稳定性准则;计算结果表明莫喀高铁所采用的基床结构安全可靠;与防冻胀准则相比,列车荷载影响并不控制基床厚度;(3)在长期动荷载作用下,0.12 m沥青混凝土封闭层的使用寿命可超过100年,满足莫喀高铁耐久性要求;(4)该研究成果对于其他严寒地区高速铁路基床结构设计具有借鉴意义。

关键词：高速铁路基床结构防冻胀列车荷载沥青混凝土耐久性

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基床结构设计的探讨

铁道科学与工程学报 2004年第1期1卷 1-6页

作者：周镜叶阳升铁道科学研究院铁道建筑研究所北京100081

介绍了中、日、法等国家有关铁路基床结构的设计方法,结合所承担的国家"八五"科技攻关项目有关课题的理论研究,针对所涉及的计算模式、影响因素和计算参数中存在的问题进行了深入探讨,同时对我国在该领域的研究状况和主要问题进行了分... 详细信息

介绍了中、日、法等国家有关铁路基床结构的设计方法,结合所承担的国家"八五"科技攻关项目有关课题的理论研究,针对所涉及的计算模式、影响因素和计算参数中存在的问题进行了深入探讨,同时对我国在该领域的研究状况和主要问题进行了分析比较,并对今后的科研工作提出了建设性意见。

关键词：高速铁路路基工程基床结构计算参数技术控制

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高速铁路路基基床结构可靠性研究

路基工程 2023年第3期 34-38页

作者：于红利王纪朗中交第二公路工程局有限公司西安710065

铁路路基基床是承受轨道结构和列车荷载的基础,当列车运行速度提高至400+km/h时,增大了基床动应力、动变形、动应变的不确定性。基于《铁路路基设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9127—2018),分别建立了基床动应力、动变形、动应变的功能函... 详细信息

铁路路基基床是承受轨道结构和列车荷载的基础,当列车运行速度提高至400+km/h时,增大了基床动应力、动变形、动应变的不确定性。基于《铁路路基设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9127—2018),分别建立了基床动应力、动变形、动应变的功能函数;其次基于可靠度的方法,研究400+km/h高速铁路路基的基床参数的合理性。结果表明:基床K_(30)及动轴重指标对控制基床动变形更为敏感。

关键词：高速铁路基床结构极限状态设计可靠指标设计参数

基于现场实测的高速铁路有砟轨道基床结构动力稳定评价

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铁道建筑技术 2023年第12期 154-156,197页

作者：王勇中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

时速250 km以上高速铁路采用有砟轨道结构应用前景广阔,但缺乏基于实车动态测试的现场验证。为此,结合某高速铁路有砟轨道路基基床结构,针对级配碎石基床表层及全断面沥青混凝土+级配碎石基床表层,选择典型路段进行速度从10 km/h递增至2... 详细信息

时速250 km以上高速铁路采用有砟轨道结构应用前景广阔,但缺乏基于实车动态测试的现场验证。为此,结合某高速铁路有砟轨道路基基床结构,针对级配碎石基床表层及全断面沥青混凝土+级配碎石基床表层,选择典型路段进行速度从10 km/h递增至290 km/h的现场实车动态测试,基于测试数据进行两种表层结构基床的动力稳定评价及适应性分析。结果表明:(1)二者振动位移基本一致,最大值约为0.17 mm,远小于规范限值1 mm;(2)路基面动应力最大值为级配碎石基床67.32 kPa、沥青混凝土+级配碎石基床56.28 kPa,均小于规范限值0.4Pj(80 kPa);(3)根据测试数据拟合得到路基面动应力速度影响系数为0.003,满足高铁无缝线路不超过0.003要求;(4)级配碎石表层和全断面沥青混凝土+级配碎石表层均适用于高速铁路基床结构,但后者动应力扩散效果优于前者。

关键词：高速铁路有砟轨道基床结构动力稳定评价适应性分析