›› 2016, Vol. 37 ›› Issue (2): 537-544.doi: 10.16285/j.rsm.2016.02.027

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

云桂高速铁路新型全封闭路堑基床动响应特性研究

邱明明1,杨 啸1, 2,杨果林1,房以河1   

  1. 1.中南大学 土木工程学院,湖南 长沙 410075;2.莫纳什大学 土木工程系,澳大利亚 维多利亚州 克莱顿 3800
  • 收稿日期:2014-12-22 出版日期:2016-02-11 发布日期:2018-06-09
  • 通讯作者: 杨啸,男,1988年生,博士研究生,主要从事结构工程、岩土工程方面的研究。E-mail:258014123@qq.com E-mail:sxdfqiuming@163.com
  • 作者简介:邱明明,男,1985年生,博士研究生,主要从事岩土工程、隧道及地下工程方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(No. 51478484, No. 51278499);铁道部科技研究开发计划项目(No. 2010G016-B)。

Dynamic response of the new fully-enclosed cutting subgrade of Yun-Gui high-speed railway

QIU Ming-ming1, YANG Xiao1, 2, YANG Guo-lin1, FANG Yi-he1   

  1. 1. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha, Hunan 410075, China; 2. Department of Civil Engineering, Monash University, Clayton, VIC 3800, Australia
  • Received:2014-12-22 Online:2016-02-11 Published:2018-06-09
  • Supported by:

    This work was supported by the National Natural Science Foundation of China (51478484 and 51278499) and the Science and Technology Development Program of Railway Department of China(2010G016-B).

摘要: 膨胀土地区路堑基床病害是高速铁路建设中倍受关注的问题。结合云桂高速铁路工程实际,以典型膨胀土新型路堑基床为基础,借助有限差分软件FLAC3D,建立了三维路堑基床动力分析模型,探讨了列车荷载作用下新型全封闭路堑基床动力特性,并结合现场试验进行了分析。分析结果表明:数值模拟结果可较好地反映基床动响应变化规律,且与现场实测变化趋势相同;基床竖向动应力随深度呈指数型衰减,基床竖向动位移随深度呈幂函数型衰减;路基面动位移值为0.95 mm,满足高速铁路规范要求;基床动响应特征受服役环境影响显著,浸水条件下会引起基床表层动应力及振动速度增大;铺设防排水结构层可改善基床内的动应力分布,并减小路基面的动位移及增强基床抗振性能。研究成果可为膨胀土地区高速铁路工程实践及理论研究提供参考。

关键词: 膨胀土, 新型路堑基床, 动响应, 数值分析, 现场试验, 高速铁路

Abstract: The subgrade defect of expansive soil is of main concern in high-speed railway construction. Based on the monitored data of the cutting subgrade of Yun-Gui high-speed railway and using software FLAC3D, a three-dimensional dynamic analysis is performed to study the dynamic behavior of the cutting subgrade under the moving train load. It is shown that the dynamic response can be described by numerical model and the predicted variation is consistent with the observations. The vertical dynamic stress of subgrade is exponentially attenuated and the variation of vertical dynamic displacement with depth follows a power law. The dynamic displacement value of railway surface is 0.95 mm which satisfies the requirement of high-speed railway specification. The effect of working conditions on dynamic responses of subgrade is significant. The dynamic stress and vibration velocity of subgrade surface increase due to immersion condition. Laying waterproof and drainage structure layer will improve dynamic stress distribution, reduce dynamic displacement of railway surface and enhance anti-vibration performance of subgrade. The conclusions can provide references for engineering practice and theoretical research of high-speed railway in expansive soil area.

Key words: expansive soil, new cutting subgrade, dynamic response, numerical analysis, in-situ test, high-speed railway

中图分类号: 

  • U 238

[1] 张晓磊, 冯世进, 李义成, 王雷, . 路基高架过渡段高铁运行引起的地表 振动现场试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 187-194.
[2] 李任融, 孔纲强, 杨庆, 孙广超. 流速对桩−筏基础中能量桩换热效率 与热力耦合特性影响研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(S1): 264-270.
[3] 杨长卫, 童心豪, 王栋, 谭信荣, 郭雪岩, 曹礼聪, . 地震作用下有砟轨道路基动力响应 规律振动台试验[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2215-2223.
[4] 骆赵刚, 汪时机, 杨振北, . 膨胀土湿干胀缩裂隙演化及其定量分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(7): 2313-2323.
[5] 庄心善, 赵汉文, 王俊翔, 黄勇杰, 胡智. 循环荷载下重塑弱膨胀土滞回曲线 形态特征定量研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(6): 1845-1854.
[6] 盛建龙, 韩云飞, 叶祖洋, 程爱平, 黄诗冰, . 粗糙裂隙水、气两相流相对渗透系数模型与数值分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(3): 1048-1055.
[7] 谢辉辉, 许振浩, 刘清秉, 胡桂阳, . 干湿循环路径下弱膨胀土峰值及残余强度演化研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 245-252.
[8] 刘祖强, 罗红明, 郑敏, 施云江, . 南水北调渠坡膨胀土胀缩特性及变形模型研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(S1): 409-414.
[9] 李晶晶, 孔令伟, . 膨胀土卸荷蠕变特性及其非线性蠕变模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3465-3475.
[10] 陈永青, 文畅平, 方炫强, . 生物酶改良膨胀土的修正殷宗泽模型[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3515-3523.
[11] 陆晨凯, 孔纲强, 孙广超, 陈斌, 殷高翔, . 桩−筏基础中能量桩热−力耦合特性现场试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(9): 3569-3575.
[12] 李新明, 孔令伟, 郭爱国, . 南阳原状膨胀土不排水剪切性状时效性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 2947-2955.
[13] 朱才辉, 崔 晨, 兰开江, 东永强. 砖-土结构劣化及入侵建筑物拆除 对榆林卫城稳定性影响[J]. 岩土力学, 2019, 40(8): 3153-3166.
[14] 冯君, 王洋, 吴红刚, 赖冰, 谢先当, . 玄武岩纤维复合材料土层锚杆抗拔性能 现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2563-2573.
[15] 吴爽爽, 胡新丽, 龚辉, 周昌, 徐楚, 王强, 应春业, . 3种模式下钻孔灌注桩桩-土剪切特性 现场试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2838-2846.
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