云桂高速鐵路膨脹土路塹基床動(dòng)靜力學(xué)特性數(shù)值分析.pdf

1、膨脹土是一種吸水膨脹、失水收縮的特殊黏土，它具有超固結(jié)性、裂隙性、脹縮性等工程特性，被稱為“工程中的癌癥”。我國是膨脹土分布最廣、受膨脹土危害最嚴(yán)重的國家之一，其中以廣西、云南兩省更為典型，膨脹土具有顯著的區(qū)域性及結(jié)構(gòu)性，對于鐵路路基工程采用常規(guī)的膨脹土地基處治方法，效果并不理想。為了有效的處治云桂鐵路膨脹土地基病害，本文以鐵道部科技司課題“云桂鐵路膨脹土巖溶地段關(guān)鍵技術(shù)研究(2010G016-B)”和國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高速鐵路路基

2、長期動(dòng)力穩(wěn)定性評(píng)價(jià)方法研究(51278499)”為依托，提出了一種基于新型防排水結(jié)構(gòu)層的路塹基床形式，借助FLAC3D軟件，分析新型路塹基床結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性，主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
　　(1)膨脹力模擬研究。根據(jù)濕度應(yīng)力場和溫度應(yīng)力場平衡微分方程的相似性，研究了膨脹力的施加方法。借助FLAC3D溫度場模塊，建立現(xiàn)場豎向膨脹力試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，根?jù)試驗(yàn)結(jié)果反算出云桂線膨脹土的線膨脹系數(shù)，并對該系數(shù)進(jìn)行了驗(yàn)算。
　　(2)列車荷載模擬研

3、究。將列車單個(gè)輪載簡化為列車自重靜載和附加動(dòng)載的疊加，利用材料力學(xué)知識(shí)得到了考慮鋼軌分布作用時(shí)單個(gè)輪載作用下任一軌枕處的應(yīng)力時(shí)程曲線，再通過疊加原理得到列車荷載作用下相鄰車廂相鄰轉(zhuǎn)向架4組車輪在同一軌枕處的應(yīng)力時(shí)程曲線，將軌枕作為列車荷載的輸入位置。
　　(3)列車荷載作用下，新型防排水結(jié)構(gòu)層物理力學(xué)參數(shù)敏感性研究。研究表明:新型防排水結(jié)構(gòu)層彈性模量對路基面動(dòng)位移的影響最大;鋪設(shè)位置對路基面動(dòng)應(yīng)力影響最大;鋪設(shè)厚度對地基面動(dòng)應(yīng)力的