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斜向水泥土桩加固铁路路堤的模型试验研究

铁道学报 2021年第3期43卷 136-141页

作者：赵春彦胡杰黄启友郎锋冷伍明陈乐中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室湖南长沙410075

斜向水泥土桩作为新型的铁路路堤快速加固技术,其加固机理和加固效果的理论研究明显滞后于工程实际。以实际工程为背景,开展斜向水泥土桩加固铁路路堤的模型试验,模型试验系统由加载装置、应力测试装置和位移测试装置三部分组成。通过... 详细信息

斜向水泥土桩作为新型的铁路路堤快速加固技术,其加固机理和加固效果的理论研究明显滞后于工程实际。以实际工程为背景,开展斜向水泥土桩加固铁路路堤的模型试验,模型试验系统由加载装置、应力测试装置和位移测试装置三部分组成。通过监测分析斜向水泥土桩加固前后路堤的顶面沉降、边坡变形和内部竖向应力分布的变化规律,初步揭示斜向水泥土桩加固铁路路堤的机理,评估其加固效果。研究表明,斜向水泥土桩加固铁路路堤能显著提高路堤整体刚度和承载力,从而有效控制路堤顶面沉降和边坡变形;加固效果与桩排数有关,建议经济合理的加桩排数为两排;斜向水泥土桩与土体界面的摩擦阻力,能约束路堤边坡水平变形,使路堤内部竖向应力均匀扩散,起到类似加筋作用,可起到控制路堤不均匀沉降的效果。

关键词：斜向水泥土桩铁路路堤模型试验加固效果加固机理

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铁路路堤稳定性影响因素分析

长江科学院院报 2010年第6期27卷 49-53页

作者：吴雪婷徐光黎岩土钻掘与防护教育部工程研究中心武汉430074 中国地质大学(武汉)工程学院武汉430074

铁路路堤稳定性分析是路堤设计、施工和运营阶段的关键,其影响因素很复杂。以典型的双线铁路路堤模型为基础,采用传统的瑞典条分法对铁路路堤施工期和运营期的稳定性分别进行了计算,对得到的稳定安全系数进行了系统分析,讨论了路堤高度... 详细信息

铁路路堤稳定性分析是路堤设计、施工和运营阶段的关键,其影响因素很复杂。以典型的双线铁路路堤模型为基础,采用传统的瑞典条分法对铁路路堤施工期和运营期的稳定性分别进行了计算,对得到的稳定安全系数进行了系统分析,讨论了路堤高度、地基土类型及固结程度、地基土抗剪强度参数等对铁路路堤稳定性的影响。结果表明:随着路堤的增高,稳定安全系数呈双曲线的递减趋势;在施工期,考虑地基土固结时得出的稳定安全系数均大于不考虑固结时的结果,两者之间具有良好的线性相关性。从安全角度考虑,建议铁路路堤填筑完建期的稳定性分析采用快剪指标,对于软弱地基,还应考虑地基土的固结强度增长;放置与铺轨期和运营期的稳定性检算宜采用固快指标。

关键词：铁路路堤稳定性影响因素固结

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高速铁路路堤中WIB减隔振效果研究

地震工程学报 2021年第2期43卷 476-481,490页

作者：陈洪运孙树礼宋绪国郭帅杰中国铁路设计集团有限公司天津300251 中国铁路设计集团有限公司轨道交通勘察设计工程实验室天津300251

为研究高速铁路路堤中WIB(波阻板)的减隔振效果,构建了简易的铁路路堤原理性试验模型,获得了在WIB底面与路堤顶面垂直间距不同时、在路堤面上的简谐荷载作用下引起的振动波在模型表面的传播衰减规律,分析了铁路路基中WIB底面与路堤顶面... 详细信息

为研究高速铁路路堤中WIB(波阻板)的减隔振效果,构建了简易的铁路路堤原理性试验模型,获得了在WIB底面与路堤顶面垂直间距不同时、在路堤面上的简谐荷载作用下引起的振动波在模型表面的传播衰减规律,分析了铁路路基中WIB底面与路堤顶面垂直间距不同时的减隔振效果;构建了高速铁路路基三维动力数值仿真分析模型,并进行对比分析,验证了模型试验的合理性。结果表明:在高速铁路路堤的基床底层中设置WIB,越靠近路堤顶面,减隔振效果越好;在基床底层的顶面设置WIB的减隔振效果优于在基床表层设置WIB。

关键词：铁路路堤波阻板模型试验三维动力仿真

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风雪流对铁路路堤的响应规律数值模拟分析

铁道标准设计 2021年第9期65卷 34-39页

作者：李舟薛春晓石龙中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 西南交通大学土木工程学院成都610031

受全球极端气候影响,北方地区冬季风吹雪灾害频发,严重威胁铁路的安全运行。为减轻冬季风吹雪地区铁路雪阻现象带来的安全隐患,基于计算流体力学软件中的欧拉双流体非稳态模型,对路堤周围的风雪流运动特征进行数值模拟,并分析路堤断面... 详细信息

受全球极端气候影响,北方地区冬季风吹雪灾害频发,严重威胁铁路的安全运行。为减轻冬季风吹雪地区铁路雪阻现象带来的安全隐患,基于计算流体力学软件中的欧拉双流体非稳态模型,对路堤周围的风雪流运动特征进行数值模拟,并分析路堤断面设计参数对其雪阻效应的影响。研究结果表明:气流受路堤扰动后速度重新分布,分别在迎风坡和背风坡形成气流减速区和紊流区,在路堤顶面气流分成两层,贴近地表的下层气流速度大幅度降低,形成弱风区,上层气流速度得到加强,形成强风区;风速较低的坡脚是路堤积雪主要区域,与平坦地形相比,上坡风路堤周围风速较大,积雪概率降低,下坡风路堤周围风速较小,积雪概率增大;风雪流盛行地区,为减小风吹雪危害,路堤高度不宜大于5 m,边坡坡度不宜陡于1∶1.75;路堤位于下坡风时最易形成路面雪阻,平坦地形次之,上坡风最不易形成路面雪阻;选线时宜将铁路布置在上坡风位置通过,风吹雪严重地区,避免将铁路布置在下坡风处。

关键词：风雪流铁路路堤流场结构雪阻效应响应规律数值模拟

季节性冻土区扩能改造铁路路堤动力性能测试分析

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铁道建筑 2019年第3期59卷 73-75,79页

作者：马荣田中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081

对长春—白城—乌兰浩特铁路扩能改造工程路堤进行实车运行测试,研究CRH2C-2068综合检测列车在速度等级分别为140,160,170,176 km/h运行条件下季节性冻土区铁路路堤表面动荷载、动变形和振动特性的变化规律,以确定路堤是否满足相应标准... 详细信息

对长春—白城—乌兰浩特铁路扩能改造工程路堤进行实车运行测试,研究CRH2C-2068综合检测列车在速度等级分别为140,160,170,176 km/h运行条件下季节性冻土区铁路路堤表面动荷载、动变形和振动特性的变化规律,以确定路堤是否满足相应标准要求。测试结果表明:路堤K14+973和路堤K62+119基床表面动荷载最大值分别为32,29 kPa,动变形最大值分别为0. 54,0. 30 mm,振动加速度最大值分别为1. 0,1. 2 m/s^2;路堤动力性能满足动车组以160 km/h及以下速度运行时的相关标准要求。

关键词：铁路路堤季节性冻土区扩能改造动力性能测试分析

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U型结构在铁路路堤地段的应用研究

铁道标准设计 2013年第9期33卷 44-46页

作者：吴剑锋李季宏铁道第三勘察设计院集团有限公司天津300251

结合某铁路工程,对路堤地段U型结构的断面形式进行了描述,重点阐述U型结构设计中的计算模型、土压力计算与结构内力分析,提出了边墙与底板的内力变化规律。U型结构在路堤地段具有良好的收坡效果;U型结构设计可按单筋受弯构件计算,边墙... 详细信息

结合某铁路工程,对路堤地段U型结构的断面形式进行了描述,重点阐述U型结构设计中的计算模型、土压力计算与结构内力分析,提出了边墙与底板的内力变化规律。U型结构在路堤地段具有良好的收坡效果;U型结构设计可按单筋受弯构件计算,边墙控制截面位于边墙截面变化处与边墙悬臂段根部;底板控制截面位于跨中截面与底板固结段根部处。最后对一工程实例进行计算分析,对今后类似工程设计具有借鉴意义。

关键词：铁路路堤 U型结构土压力结构设计

考虑土拱效应的高速铁路路堤基底压力的简化算法

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铁道标准设计 2011年第8期31卷 4-8页

作者：刘俊飞赵国堂马建林中铁第五勘察设计院集团有限公司地路分院北京102600 西南交通大学土木工程学院成都610031 京沪高速铁路股份有限公司北京100038

路堤填筑后会出现路堤中心处基底压力小于自重,而两侧路堤边坡坡脚附近基底压力大于自重的现象。通过使用PLAXIS岩土有限元程序对高速铁路路堤进行了不同填土摩擦角、填土高度和地基土模量情况下基底压力的数值模拟计算分析和反演计算,... 详细信息

路堤填筑后会出现路堤中心处基底压力小于自重,而两侧路堤边坡坡脚附近基底压力大于自重的现象。通过使用PLAXIS岩土有限元程序对高速铁路路堤进行了不同填土摩擦角、填土高度和地基土模量情况下基底压力的数值模拟计算分析和反演计算,提出扩散角法计算模型。该方法能够作为考虑土拱效应的路堤下基底压力计算的简化算法。

关键词：高速铁路铁路路堤基底压力土拱效应扩散角法

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高12m的粉煤灰铁路路堤稳定性的数值分析

铁道建筑 2001年第5期41卷 2-4页

作者：张旭辉梁波浙江大学土木系兰州铁道学院土木系

以数值分析方法 ,分析铁路工程中粉煤灰高路堤 ( 1 2m)的受力、变形规律和稳定性 ,给出了路堤断面的合理形式 ,并应用于实际工程 ,得到了实践检验。

关键词：粉煤灰铁路路堤数值分析受力变形规律稳定性

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列车低频振动下黄土铁路路堤动力响应研究

列车低频振动下黄土铁路路堤动力响应研究

作者：王强长安大学

学位级别：硕士

铁路运输作为国民经济命脉,以其运量大、安全系数高、环境污染小等优点在我国交通运输行业中占据着举足轻重的地位。随着国家《中长期铁路网规划》(2016-2030)的深入实施及延安、兰州等地大规模“削山造城”工程建设的大力发展,黄土地... 详细信息

铁路运输作为国民经济命脉,以其运量大、安全系数高、环境污染小等优点在我国交通运输行业中占据着举足轻重的地位。随着国家《中长期铁路网规划》(2016-2030)的深入实施及延安、兰州等地大规模“削山造城”工程建设的大力发展,黄土地区的铁路工程建设具有较为广阔的发展前景。但是,黄土地区的铁路路堤变形及强度劣化和环境振动问题也比较突出,严重威胁着铁路列车的安全运行。鉴于此,本文依托“湿陷性黄土地区大厚度填挖铁路路基填筑与加固技术研究”科研课题,采用室内试验、理论分析及数值计算相结合的技术手段,研究了非饱和压实黄土的动力特性、列车低频振动下黄土铁路路堤的动力响应等问题,主要研究内容及成果如下:(1)通过室内动三轴试验研究了不同围压和加载控制方式对压实黄土动应力应变关系的影响规律。结果表明,压实黄土的动应力应变关系符合双曲线模型;加载控制方式不会改变压实黄土骨干曲线的类型,但会影响所拟合模型参数的大小。(2)基于有限元软件ABAQUS,建立了黄土铁路路堤“有砟轨道-路堤-地基”动力耦合数值模型,并对固定边界、粘弹性边界和无限元边界进行了对比分析,优选粘弹性边界作为本文数值模型的边界条件;基于FORTRAN语言对ABAQUS软件进行二次开发,实现了列车荷载在轨道方向上的移动;对比分析了车辆编组数量对路堤动应力和动位移幅值的影响,优选三车厢模型作为本文列车荷载模型。(3)分析了轴重25t、行驶速度120km/h情况下,黄土路堤各结构层动应力、动位移、振动速度及加速度响应基本分布规律及影响范围,若以衰减至路堤表面幅值的20%时所对应的深度作为竖向动应力、动位移、加速度及振动速度的影响深度,则影响深度大小关系为:动位移>动应力>振动速度>加速度。(4)对比分析了列车轴重、行驶速度及路堤填筑高度对黄土铁路路堤动力响应分布规律的影响。结果表明,轴重、行驶速度、路堤填筑高度对各结构层动力响应基本分布特征的影响较小,但会显著影响其幅值大小。在基床范围内,轴重对竖向动应力和动位移的影响最为显著;行驶速度对竖向加速度和振动速度的影响最为显著;路堤填筑高度仅对竖向动位移具有一定程度的影响。

关键词：铁路路堤压实黄土低频振动动力响应动三轴试验数值模拟