武广高铁红黏土地基沉降计算方法研究

研究目的:高速铁路对地基沉降的控制标准非常严格,为保障轨道的高平顺性,要求工后沉降达到15 mm以内,相当于零沉降的要求。武广高铁沿线分布有100多公里的红黏土,红黏土作为一种典型的特殊土,工程特性有别于常规土体,查明红黏土的变形沉降特性,获取适用于武广高铁红黏土地基的沉降计算方法,可为采取合理的措施保证高速铁路的地基沉降在控制标准之内提供依据,并具有重要的工程应用价值。研究结论:(1)建立了适用于红黏土地基沉降计算的分层总和法;(2)将该方法应用于沿线红黏土地基沉降计算,与基于监测资料的沉降预测值基本相当,(3)该方法适用于武广高铁红黏土地基沉降计算,并可为类似工程提供参考和借鉴。     

高速铁路无砟轨道路基沉降监测和研究

研究目的:高速铁路对路基工程工后沉降控制十分严格,路基工程工后沉降主要为铁路铺轨完成后地基的残余沉降。石家庄—武汉高速铁路设计标准为时速350 km,全线无砟轨道。为研究地基加固措施的科学性,在建设过程中,选取代表性试验工点对复合地基沉降进行监测和研究。研究结论:采用桩+板结构和CFG桩复合地基联合堆载预压措施加固深厚松软土地基,施工期沉降约占最终总沉降的72%～85%,有效地控制了路基工后沉降,整个区段内纵向沉降较为均匀,符合区段路基铺设无砟轨道要求,加固措施有效可行。     

客运专线无碴轨道红黏土地基载荷试验研究

利用常规和非常规载荷试验,对客运专线红黏土地基的9个工点进行载荷试验,获得了这9个工点的红黏土的极限荷载及相应的沉降量、基本承载力、变形模量、基准基床系数和p-s曲线,p-t曲线,为客运专线无碴轨道红黏土地基的设计提供了设计参数。     

高速铁路中等压缩性黏土沉降分析方法探讨

研究目的:河流高阶地冲积成因中等压缩性黏土是京沪高速铁路广泛分布的一种地基土,具有较高的天然地基强度,通常不存在填土稳定性问题,天然条件或经浅层处理即可满足沉降控制不十分严格工程的要求.而高速铁路无砟轨道对路基工后沉降有严格的控制要求,对该类土的总沉降和工后沉降分析采用常规的理论计算方法其计算精度无法满足设计的要求.本文通过京沪高速铁路地基土基本特性分析和天然地基的现场填筑试验,研究该类土的沉降分析方法.研究结论:总结了河流高阶地中等压缩性黏土的基本特性,特别是强结构性和高屈服强度的特性;分析了该类地基土在低荷载水平作用下的变形规律;提出了总沉降采用“弹性理论法”,以及工后沉降采用基于弹性理论的“沉降完成比例”的计算方法,通常荷载稳定放置6个月后,沉降完成比例可达90％以上.     

武广客运专线红黏土地基压缩模量确定方法研究

研究目的:铁路客运专线无砟轨道路基对工后沉降要求严格,为准确获取武广客运专线红黏土地基沉降检算所需的参数,本文拟通过对红黏土地基室内土工试验及现场静力触探试验、标准贯入试验原位测试指标进行对比分析,确定红黏土地基压缩模量的有效方法,确保工程质量.研究结论:通过试验研究和对比分析表明,武广客运专线红黏土地基压缩模量与标准贯入击数N之间有良好的相关关系,相关系数达到0.85以上.对于红黏土地基上部硬塑土层,通过建立两者间经验公式,采用标准贯入试验击数对室内试验压缩模量E<,s>结果进行适当修正,可以较准确地确定红黏土地基压缩模量,以减小钻探取样及室内土工试验工作量,并有效减小因常规方法勘探取样土样质量不佳造成室内试验值偏低等问题.     

客运专线无砟轨道铁路复合地基沉降预测研究

研究目的:如何准确而又简便地计算与预测地基沉降是工程实践中一直未能很好解决的问题。在简要分析双曲线切线模量法的理论基础上,利用C++和VB语言混合编程,编制基于载荷试验的双曲线切线模量法的地基沉降计算程序,并利用某铁路复合路基载荷试验p～s曲线进行计算以验证其适用性。研究结论:双曲线切线模量法用于预测客运专线无砟轨道铁路路基沉降具有比较高的精确度,能够将沉降预测的时间提前到路堤填土施工前,是对目前客运专线无砟轨道铁路路基沉降计算与预测方法的补充。     

复杂地基沉降计算方法探讨

针对许多复杂地基具有分层不明显、密实度空间分布很不均匀的特点,叙述了将地基土分为无数微薄层,然后计算每个微薄层的压缩量再全部相加得到地基总沉降量的计算方法,并且通过瑞雷波法得到检测范围内任意深度处的平均压缩模量值与深度之间的关系图以及近似的关系式,并将此法运用于某工程实例,计算出了地基的总沉降量.     

高速铁路中低压缩性土路基工后沉降计算方法研究

控制高速铁路工后沉降是保证高速列车安全运营的关键。为解决目前路基工后沉降计算不准确的问题,从3个方面入手,建立适宜于高铁中低压缩性土路基工后沉降的计算方法。首先,利用基于变形时间效应的压缩层厚确定方法,提高了中低压缩性土压缩层厚度的计算精度;其次,基于众多高铁中低压缩性土路基实测数据,提出适应于高铁路基柔性荷载的中低压缩性土路基总沉降修正系数ψ_s,以及施工期沉降完成比例η。在此基础上,通过对比3个不同实际工点的工后沉降实测数据和计算结果表明,针对中低压缩性土路基工后沉降计算方法更符合工程实际,可为高铁中低压缩性土地基处理及路基铺轨提供依据。     

高速铁路软土地基处理及沉降控制研究

高速铁路软土地基处理及沉降控制需综合考虑工后沉降、差异沉降、工期要求、经济效益等因素，采用排水固结或复合地基法，分勘察、设计、施工三个阶段进行处理控制。     

高速铁路无砟轨道监测技术

总结我国高速铁路无砟轨道结构形式,分析运营过程中可能存在无砟轨道上拱、梁端凸台或底座开裂、扣件失效、砂浆层离缝、轨道结构开裂、线下基础沉降等问题,提出采用电阻应变片式、振弦式、光纤光栅、电涡流非接触式、无线传输、远程监控、预警机制等测试和监控方法以及道岔区板式无砟轨道综合监测、桥上42号道岔区及临时端刺区受力和变形监测、隧道内CRTS I型减振型板式无砟轨道减振测试、CRTSⅡ型板式无砟轨道温度及变形监测等应用实例。并探讨采用高清摄像头图像识别、利用红外热成像、利用光纤的振动和声学传感等新技术在无砟轨道安全监控中应用。     

高速铁路土路基上无碴轨道的应用

主要介绍国外高速铁路和提速线路土路基上有代表性的无碴轨道结构类型、技术特征和应用情况     

高速铁路无砟轨道路基面支承刚度研究

研究目的:为描述高速铁路结构设计中路基和地基的整体结构性能,提出并解释了路基面支承刚度概念,并对其工程意义及设计检测方法进行探讨.研究结论:路基面支承刚度是无砟轨道结构分析的重要参数,也是实现无砟轨道线下基础纵向刚度匹配的关键指标,可用于描述基床表层顶面对轨道结构地面的结构支承性能,同时也可作为轨道结构对路基结构性能的要求.通过对路基层状体系竖向刚度组合优化设计,可以实现路基面支承刚度的控制;通过不同断面的路基竖向刚度组合设计,可以实现线路纵向刚度调整,实现路基与其它构筑物刚度匹配.路基面支承刚度可通过承载板试验进行测试,承载板面积宜为1.0×1.0 m2～1.5×1.5 m2.     

高速铁路无碴轨道设计关键技术

简述国外高速铁路无碴轨道发展概况,论述我国无碴轨道选型及关键技术。对我国高速铁路前期选用的三种结构型式无碴轨道(长枕埋入式、板式和弹性支承块式)进行室内实尺模型铺设及各项性能试验,对前两种结构型式进行桥上和隧道内试铺及现场试验。结果表明：无碴轨道具有线路稳定性、刚度均匀性和耐久性好、平顺性高、显著减少线路维修工作量等特点。无碴轨道结构设计的关键在于强度、横向稳定性、刚度均匀性、减振性和耐久性。为确保无碴轨道线路长期正常运营,必须严格控制桥梁及基础的变形、确保隧道基底稳固与合理设置线桥过渡段。     

寒冷地区高速铁路路基上无砟轨道伸缩缝防渗水优化设计

针对严寒地区路基段板式无砟轨道伸缩缝封闭不严及裂缝过大引起的渗水问题,通过对不同密封材料的对比,提出了采用新型聚氨酯密封胶的封堵方案,并介绍伸缩缝整修的施工工艺。实践证明,使用聚氨酯密封胶对无砟轨道伸缩缝进行整修,施工操作简便,防水效果较好。     

遂渝线无碴轨道综合试验段路基工程设计

介绍遂渝线无碴轨道综合试验段地形、地质及路基工程情况，以及无碴轨道路基工程主要设计原则。     

客运专线无砟轨道铁路路基纵断面设计

研究目的:为有效控制客运专线无砟轨道铁路路基与桥梁、隧道连接处的沉降差异、刚度差异,有必要进行路基纵断面面设计。本文论述了路基纵断面设计的作用和意义,并讨论了路基程纵断面设计的内容以及技术要点。研究结论:客运专线无砟轨道铁路应进行路基工程纵断面设计。路基纵断面设计内容包括:连接处刚度差异、沉降差异检查与处理、工程接口设计的检查与处理。客运专线无砟轨道铁路,应按照"纵断面面优先"的原则,首先进行路基工程纵断面程设计,依据路基工程纵断面设计进行路基横断面辅助设计,路基横断面的数量可以适当减少。     

市域铁路路基地段双块式无砟轨道结构设计

我国市域铁路的建设尚处于起步阶段,需要对160 km/h速度的市域铁路设计标准和轨道结构进行相关研究。依托北京新机场线工程实践应用,着重研究了双块式无砟轨道结构在160 km/h市域铁路路基地段的稳定性和安全性,基于极限状态法计算了多种荷载组合下的受力情况,并对道床板和底座板进行了配筋设计和裂缝检算。研究表明:①160 km/h速度条件下,路基地段轨道结构各动力响应指标均在限值范围内,车体脱轨系数和轮重减载率指标数值均较小,能够保证轨道结构的稳定性和列车行驶的安全性。②温度作用对道床板和底座板的受力影响较大,在设计荷载中占据主导因素。③道床板和底座板底部纵向弯矩均在荷载偶然组合作用下达到最大值,配筋时应以裂缝宽度为控制指标进行设计。     

高速铁路板式无砟轨道-路基结构动力特性研究

针对列车走行的实际情况,将板式无砟轨道-路基作为参振子结构纳入车辆计算模型,建立包含车辆、钢轨、板式轨道和路基为一体的二系垂向耦合动力分析模型,分析列车速度对车辆运行品质、系统动位移以及动应力的影响。结果表明:车体加速度、动轮载和轮重减载率均随车速的提高而增大,呈线性分布,当列车高速通过无砟轨道-路基结构时,列车运行的安全性和舒适度指标都能满足要求;系统动位移受速度影响较小;轨道板易发生疲劳破坏,需采用双层、双向配筋;路基面动应力随速度的提高而增大,但数值比有砟轨道的小;路基动应力沿路基深度方向衰减较慢,在基床表面下3 m处,动应力只有基面的25%左右;无砟轨道的基床加速度远小于有砟轨道的加速度值,表明无砟轨道结构可以有效地改善列车荷载对路基基床的振动作用。     

高速铁路无砟轨道板非线性温度效应简化计算方法

为了计算非线性温度场下高速铁路无砟轨道板的温度应力,把温度应力分解为轴向均匀温度、线性温度及非线性温度三部分进行求解,并以温度应力系数的形式表示这3种温度应力;根据轨道板温度应力的实际受力情况,对各种状态下的温度应力系数进行分析和计算,结果以表格的形式给出以便于应用查询;并以案例形式给出轨道板温度应力计算的过程。研究结果表明:每天不同时刻轨道板的轴向均匀温度应力由均值和幅值两部分组成,幅值部分与板表面的温度日变化幅值有关;采用定义简化的温度梯度代替等效非线性温度梯度产生的误差可忽略不计;轨道板的非线性温度内应力最大值仅可能出现在其上表面或下表面。