›› 2009, Vol. 30 ›› Issue (2): 399-405.

• 基础理论与实验研究 • 上一篇    下一篇

提速条件下粉土铁路路基动态稳定性研究

刘建坤,肖军华,杨献永,陈立宏   

  1. 北京交通大学 土建学院,北京 100044
  • 收稿日期:2007-04-09 出版日期:2009-02-10 发布日期:2011-01-27
  • 通讯作者: 肖军华,男,1980年生,博士研究生,主要从事路基结构及动力特性研究。 E-mail:xjh1221@sohu.com
  • 作者简介:刘建坤,男,1965年生,博士,教授,博导,主要从事路基工程与工程冻土方面的研究。
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.50678020);北京交通大学科技基金(No.2005SM034);联合资助项目。

Study on dynamic stability of silt subgrade subjected to train moving loading

LIU Jian-kun, XIAO Jun-hua, YANG Xian-yong, CHEN Li-hong   

  1. School of Civil Engineering, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044, China
  • Received:2007-04-09 Online:2009-02-10 Published:2011-01-27

摘要:

路基的动态响应及稳定直接决定了提速列车运行的舒适度和安全性。通过室内循环三轴试验,模拟了路基在湿度变化与提速列车动荷载作用下的动态特性。根据试验结果,结合既有线提速路基的动应力变化规律发现:在最优含水率附近,当压实系数为0.90,提速情况下路基可保持稳定状态;若压实系数为0.85,在动应力不超过70 kPa时,路基稳定性较好,但随着动应力水平增加和加载频率增大,路基的累积变形加剧并产生动强度破坏。列车提速使路基的弹性变形增大,但对路基的回弹模量影响较小。路基湿度增加导致临界动应力、回弹模量显著降低,而回弹应变、循环累积应变迅速增加,有可能导致路基产生动强度破坏,因此,雨季时应限速行车。

关键词: 列车提速, 路基, 粉土, 动态稳定性, 循环三轴试验

Abstract:

Comfort and safety of moving train is directly determined by dynamic response and stability of railroad subgrade. In order to investigate behaviors of silt subgrade soils subjected to moving train loading, cyclic triaxial tests including conditions of soil compacting factor, water content, deviator stress, and loaded frequency were conducted in laboratory. Based on the test results and field measurements of subgrade stress during train loading, it is found that with train speed increasing, silt railroad subgrade should be stable if its natural moistness is near to optimum water content and compacting factor is not less than 0.9; moreover, if subgrade compacting factor is only 0.85 and deviator stress of subgrade surface is less than 70 kPa, subgrade is also stable; but it would lose stability at higher deviator stress level. With train speed increasing, the elastic deformation of subgrade rises linearly, but resilient modulus changes negligibly. With increase in saturation, the threshold stress and resilient modulus of subgrade decrease significantly, while the elastic strain and cumulative strain increase sharply; and it may result in failure of subgrade, so train speed should be limited in wet season in order to reduce subgrade deviator stress.

Key words: train speed-increasing, subgrade, silt, dynamic stability, cyclic triaxial test

中图分类号: 

  • U 213.1+5
[1] 陈仁朋, 王朋飞, 刘鹏, 程威, 康馨, 杨微, . 路基煤矸石填料土-水特征曲线试验研究[J]. 岩土力学, 2020, 41(2): 372-378.
[2] 艾希, 冷伍明, 徐方, 张期树, 翟斌, . 新型预应力路基水平附加应力计算的图表法[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 253-266.
[3] 王青志, 房建宏, 晁刚. 高温冻土地区高等级公路片块石路基降温效果分析[J]. 岩土力学, 2020, 41(1): 305-314.
[4] 张峰, 陈国兴, 吴琪, 周正龙. 波浪荷载下饱和粉土不排水动力特性试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2695-2702.
[5] 王宏磊, 孙志忠, 刘永智, 武贵龙, . 青藏铁路含融化夹层路基热力响应监测分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(7): 2815-2824.
[6] 赵丁凤, 梁 珂, 陈国兴, 熊 浩, 周正龙, . 剪切-体积应变耦合的孔压增量模型试验[J]. 岩土力学, 2019, 40(5): 1832-1840.
[7] 马文冠, 刘 润, 练继建, 郭绍曾. 粉土中筒型基础贯入阻力的研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(4): 1307-1312.
[8] 徐 鹏, 蒋关鲁, 任世杰, 田鸿程, 王智猛, . 红层泥岩及其改良填料路基动力响应试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(2): 678-683.
[9] 丁瑜, 陈晓斌, 张家生, 贾羽, . 风化红砂岩残积土路基瞬态饱和区动态水压力 特征试验研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(12): 4740-4750.
[10] 冷伍明, 张期树, 徐方, 聂如松, 杨奇, 艾希, . 新型预应力路基坡面法向附加应力扩散规律分析[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3987-4000.
[11] 宋宏芳, 岳祖润, 李佰林, 张松, . 季节冻土区高速铁路防冻胀路基保温强化特性研究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 4041-4048.
[12] 杨文保, 吴琪, 陈国兴, . 长江入海口原状土动剪切模量预测方法探究[J]. 岩土力学, 2019, 40(10): 3889-3896.
[13] 王建军, 陈福全, 李大勇. 低填方加筋路基沉降的Kerr模型解[J]. 岩土力学, 2019, 40(1): 250-259.
[14] 王炳龙,梅 祯,肖军华. 土工格室补强路基整治路基病害的试验研究[J]. , 2018, 39(S1): 325-332.
[15] 朱 宁,周 洋,刘 维,史培新,吴 奔, . 苏州粉土地层地连墙施工对地层扰动影响研究[J]. , 2018, 39(S1): 529-536.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 王 刚,李术才,王明斌. 渗透压力作用下加锚裂隙岩体围岩稳定性研究[J]. , 2009, 30(9): 2843 -2849 .
[2] 刘玉成,曹树刚,刘延保. 可描述地表沉陷动态过程的时间函数模型探讨[J]. , 2010, 31(3): 925 -931 .
[3] 刘恩龙. 岩土破损力学:结构块破损机制与二元介质模型[J]. , 2010, 31(S1): 13 -22 .
[4] 介玉新,杨光华. 基于广义位势理论的弹塑性模型的修正方法[J]. , 2010, 31(S2): 38 -42 .
[5] 杨建民,郑 刚. 基坑降水中渗流破坏归类及抗突涌验算公式评价[J]. , 2009, 30(1): 261 -264 .
[6] 周 华,王国进,傅少君,邹丽春,陈胜宏. 小湾拱坝坝基开挖卸荷松弛效应的有限元分析[J]. , 2009, 30(4): 1175 -1180 .
[7] 叶 飞,朱合华,何 川. 盾构隧道壁后注浆扩散模式及对管片的压力分析[J]. , 2009, 30(5): 1307 -1312 .
[8] 陈 林,张永兴,冉可新. 考虑剪应力作用的挡土墙主动土压力计算[J]. , 2009, 30(S2): 219 -223 .
[9] 罗 强 ,王忠涛 ,栾茂田 ,杨蕴明 ,陈培震. 非共轴本构模型在地基承载力数值计算中若干影响因素的探讨[J]. , 2011, 32(S1): 732 -0737 .
[10] 龚维明,黄 挺,戴国亮. 海上风电机高桩基础关键参数试验研究[J]. , 2011, 32(S2): 115 -121 .