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列车振动荷载下铁路粉土路基的长期沉降

浙江大学学报（工学版） 2010年第10期44卷 1912-1918页

作者：肖军华周顺华韦凯南京工业大学交通学院江苏南京210009 同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

结合路基粉土在循环荷载下的动力特性试验,提出动回弹模量与累积变形的预估模型.通过动力有限元分析并与现场实测相比较,研究在列车荷载作用下铁路粉土路基的动应力响应.建立列车在运行条件下铁路粉土路基长期沉降的计算方法,探讨列车... 详细信息

结合路基粉土在循环荷载下的动力特性试验,提出动回弹模量与累积变形的预估模型.通过动力有限元分析并与现场实测相比较,研究在列车荷载作用下铁路粉土路基的动应力响应.建立列车在运行条件下铁路粉土路基长期沉降的计算方法,探讨列车速度、轴重、轴载次数以及道床、路基参数等对路基长期沉降的影响.研究表明:当线路平顺性较差且路基压实系数不高时,铁路粉土路基的长期沉降随列车速度提高线性增大,随轴载次数增加先快后慢增长,且列车轴重越大或路基压实系数越低,沉降速率越快;当粉土路基压实系数较低时,适当增加道床厚度或提高路基压实系数均能显著减小路基长期沉降;在列车动载下铁路粉土路基的长期沉降存在一个"临界影响深度",路基压实系数越低,影响深度越大.

关键词：列车荷载粉土路基长期沉降动力有限元

黄河冲积平原区粉土路基吸水特性及强度衰减规律试验研究

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岩土工程学报 2010年第10期32卷 1594-1602页

作者：宋修广张宏博王松根贾朝霞管延华山东大学土建与水利学院山东济南250061 山东省交通厅公路局山东济南250002 山东建筑大学土木工程学院山东济南250014

黄河冲积平原区粉土路基具有强烈的毛细现象及水敏性特征,在外界水环境综合影响下含水率普遍偏高,路基支撑强度不足,路面结构早期破损严重。击实试验发现黄河冲积粉土由于级配不良、粒间空隙大等因素造成压实困难,其击实曲线在低含水率... 详细信息

黄河冲积平原区粉土路基具有强烈的毛细现象及水敏性特征,在外界水环境综合影响下含水率普遍偏高,路基支撑强度不足,路面结构早期破损严重。击实试验发现黄河冲积粉土由于级配不良、粒间空隙大等因素造成压实困难,其击实曲线在低含水率与高含水率时分别表现为部分无黏性土与黏性土特征,变形特性复杂。为了分析粉土路基的吸水特性,进行了降雨渗透、毛细水上升室内模拟试验,发现二者对粉土含水率均有显著的影响,且毛细水上升速度高于降雨入渗速度,上升高度可达1.5 m。现场实测表明,低路基(H路基(H≥2.5 m)则表现为底部含水率偏高、中上部含水率较低,但均高于最优含水率。不同含水率下压实粉土回弹模量及三轴试验结果表明,当实际含水率高于最优含水率时,路基土回弹模量、变形模量及黏聚力随含水率的增大都呈显著的衰减关系,当接近饱和状态时内摩擦角也急剧降低,从而揭示出粉土路基在吸水后将具有变形大、强度低的特点,易造成路面结构早期病害。针对不同路基高度,推荐了相应的路基设计模量。

关键词：粉土路基吸水特性强度衰减室内试验现场调查

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浸水粉土路基竖向稳定性模型试验研究

土木建筑与环境工程 2013年第3期35卷 12-17页

作者：管延华庄培芝李红超赵志钦山东大学土建与水利学院济南250061 山东省路基安全工程技术研究中心济南250061 河南省地矿局第三地质勘察院河南洛阳471023

针对黄河冲积平原区低矮粉土浸水路基进行足尺模型试验研究,主要研究了不同浸水条件下,粉土路基在分级循环荷载作用下的受力、竖向变形特性。研究证明:黄泛区粉土路基具有强烈的毛细现象和水敏特性;新建及浸水粉土路基中路床区附加应力... 详细信息

针对黄河冲积平原区低矮粉土浸水路基进行足尺模型试验研究,主要研究了不同浸水条件下,粉土路基在分级循环荷载作用下的受力、竖向变形特性。研究证明:黄泛区粉土路基具有强烈的毛细现象和水敏特性;新建及浸水粉土路基中路床区附加应力值较大,后沿深度急剧减小;浸水路基强度衰减现象明显,超载作用下,弹、塑性变形显著,且变形值随着浸水水位的上升而不断增大;路基塑性变形易在饱水区积聚发生,该区域在低应力水平下亦会产生较大的塑性变形。

关键词：粉土路基强度衰减模型试验弹性变形塑性变形

黄泛区粉土路基强度衰减对路面结构的影响分析

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公路交通科技 2010年第5期27卷 30-35页

作者：宋修广张瑜洪张海忠张宏博山东大学土建与水利学院山东济南250061 山东高速泰安管理处山东泰安271000

为了揭示黄泛区公路路面结构早期破损严重的机理并提出合理的处治措施,有必要深入研究粉土路基支撑强度的影响因素、变化规律及对路面结构的影响程度。采用现场调查、室内试验及理论分析,研究了粉土路基含水量分布规律、路基强度衰减规... 详细信息

为了揭示黄泛区公路路面结构早期破损严重的机理并提出合理的处治措施,有必要深入研究粉土路基支撑强度的影响因素、变化规律及对路面结构的影响程度。采用现场调查、室内试验及理论分析,研究了粉土路基含水量分布规律、路基强度衰减规律及路面结构的受力特征,并提出相应的处治措施。结果表明,黄河冲积平原区粉土路基具有强烈的毛细现象及水敏性特征,在上部雨水渗入与底部毛细水上升影响下路基含水量有显著变化,易使路基强度发生衰减,造成耐久性严重不足,并由此找出了路基强度随含水量的变化规律。针对道路重载运营条件使联合路基强度衰减而造成该地区路面结构早期破损严重的情况,对路床区进行掺灰处理获得了较好的模量搭配,有效提高了路基的支撑能力和抗变形能力,使疲劳寿命显著延长,耐久性相应提高。

关键词：道路工程路基处治力学分析粉土路基强度衰减路面破损

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高等级公路粉土路基毛细水处治的试验研究

岩土工程学报 2011年第S1期33卷 52-55页

作者：朱志铎彭宇一张文超魏仁杰东南大学岩土工程研究所江苏南京210096

在高等级公路粉土路基中,毛细水的上升导致路基土体强度降低,从而影响到路面结构的耐久性和使用性,因此控制毛细水影响应是粉土路基处治的关键。采用模型试验和现场试验对固化法、土工织物隔离法、缓冲层法处治粉土路基的效果进行研究... 详细信息

在高等级公路粉土路基中,毛细水的上升导致路基土体强度降低,从而影响到路面结构的耐久性和使用性,因此控制毛细水影响应是粉土路基处治的关键。采用模型试验和现场试验对固化法、土工织物隔离法、缓冲层法处治粉土路基的效果进行研究。模型试验结果表明,石灰土(养护45 d)加土工膜与碎石、粗砂垫层处治毛细水效果相当;现场测试结果表明,碎石垫层和粗砂垫层隔绝毛细水的效果较好,复合土工膜和3%水泥土垫层效果次之,5%石灰土垫层效果较差。综合考虑模型试验和现场试验结果,结合工程实际,推荐采用石灰土加土工膜作为粉土路基毛细水处治方案,试验结果可作为工程设计的依据。

关键词：粉土路基毛细水模型试验现场试验

基于非饱和渗流原理的粉土路基水份分布规律研究

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公路交通科技 2011年第12期28卷 57-61页

作者：黄世奇韩立志穆柯王选仓邢台市邢衡高速管理处河北邢台054000 交通运输部公路科学研究院北京100088 长安大学公路学院陕西西安710046

为了研究粉土路基内部含水率分布规律,建立了基于非饱和渗流原理的有限元数值仿真模型,研究了地下水位、降雨、蒸发作用等因素对路基材料含水率的影响作用,采用稳态及瞬态渗流计算,确定了粉土路基及边坡材料含水率变化规律;通过埋设频... 详细信息

为了研究粉土路基内部含水率分布规律,建立了基于非饱和渗流原理的有限元数值仿真模型,研究了地下水位、降雨、蒸发作用等因素对路基材料含水率的影响作用,采用稳态及瞬态渗流计算,确定了粉土路基及边坡材料含水率变化规律;通过埋设频域反射仪湿度传感器对路基含水率年变化规律进行了实测,验证了理论分析模型的可靠性。研究结果表明:路基的含水率均随地下水位的升高呈指数形式上升,持续的降雨蒸发作用对路基边坡影响深度范围是0.2～0.3 m;预估含水率与实测值基本一致,预估误差最小为3.9%,最大为8.9%,说明基于非饱和渗流原理的有限元模型对路基含水率的预估具有较高的精度。

关键词：道路工程水分分布渗流原理粉土路基有限元

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毛细水作用对粉土路基稳定性的影响

山东大学学报（工学版） 2012年第1期42卷 93-98页

作者：朱登元管延华山东大学土建与水利学院山东济南250061 临沂大学建筑学院山东临沂276000

为了探索毛细水对粉土路基稳定性的影响,通过实验研究了粉土毛细水作用高度与含水量、含水量与回弹模量的关系,进而拟合了毛细水作用高度与压实粉土回弹模量的关系式。实验研究了含水量与压实粉土抗剪强度的关系,研究表明毛细水对粉土... 详细信息

为了探索毛细水对粉土路基稳定性的影响,通过实验研究了粉土毛细水作用高度与含水量、含水量与回弹模量的关系,进而拟合了毛细水作用高度与压实粉土回弹模量的关系式。实验研究了含水量与压实粉土抗剪强度的关系,研究表明毛细水对粉土路基的刚度和抗剪强度的衰减影响显著。应用Abaqus 6.10有限元分析软件模拟计算不同水位下毛细水对粉土路基稳定性的影响,采用强度折减法计算不同水位粉土路基在标准轴载作用下的安全系数,得到毛细水作用高度与粉土路基稳定性的规律,为粉土路基的设计与施工提供了依据。

关键词：粉土路基毛细水强度折减法稳定性有限元