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膨胀土区域路堑换填厚度分析

田海波 王炳龙 许恺

田海波, 王炳龙, 许恺. 膨胀土区域路堑换填厚度分析[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(2): 22-25.
引用本文: 田海波, 王炳龙, 许恺. 膨胀土区域路堑换填厚度分析[J]. 交通运输工程学报, 2006, 6(2): 22-25.
TIAN Hai-bo, WANG Bing-long, XU Kai. Replacement thickness analysis of cutting in expansive soil area[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(2): 22-25.
Citation: TIAN Hai-bo, WANG Bing-long, XU Kai. Replacement thickness analysis of cutting in expansive soil area[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2006, 6(2): 22-25.

膨胀土区域路堑换填厚度分析

基金项目: 

铁道部科技研究开发计划项目 2005G018

详细信息
  • 中图分类号: U213.14

Replacement thickness analysis of cutting in expansive soil area

  • 摘要: 综合考虑膨胀土地基的强度、刚度及变形要求, 基于膨胀力平衡原理及控制轨道变形两种方法, 分析、计算了路堑换填厚度, 研究了不同换填厚度和膨胀力条件下路基膨胀变形, 结合新建合(合肥) 宁(南京) 铁路路堑试验段进行原位动载试验, 实测、评价、计算换填厚度下路基强度、弹性变形等动力学特性。结果表明, 在计算换填厚度条件下, 路基在200万次循环荷载作用下累计塑性变形为0.65 mm, 弹性变形最大为0.62 mm, 路基表现出了较好的稳定性和动力特性, 采用60 cm厚的石灰改良膨胀土填料换填路基能够满足强度、刚度要求, 按控制轨道变形方法计算换填厚度是合理的, 膨胀变形是路堑换填厚度的主要影响因素。

     

  • 图  1  有限元计算模型

    Figure  1.  Computation model of FEM

    图  2  路基变形

    Figure  2.  Subgrade deformation

    图  3  应力分布

    Figure  3.  Stress distribution

    图  4  路堑结构

    Figure  4.  Cutting structure

    图  5  路基动态加载方式

    Figure  5.  Dynamic loading model of subgrade

    图  6  弹性变形

    Figure  6.  Elastic deformation

    图  7  塑性变形

    Figure  7.  Plasticity deformation

    表  1  路基参数

    Table  1.   Subgrade parameters

    位置 K30/ (MPa·m-1) E0/MPa ρ/ (kg·m-3) μ c/kPa φ/ (°)
    道床 100 2200 0.30 0.0 42.0
    基床表层 190 100 2400 0.15 36.2 13.0
    基床底层 110 54 2000 0.30 24.0 7.5
    地基 60 46 1800 0.35 7.1 3.5
    轨枕 15000 1269 0.18
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    表  2  计算结果

    Table  2.   Computation result

    计算断面 地基膨胀力/kPa 换填厚度/m 轨道变形/mm
    1 30 0.6 0.758
    2 50 0.4 1.856
    3 50 0.5 1.554
    4 50 0.6 1.251
    5 60 0.6 1.497
    6 70 0.5 2.168
    7 70 0.6 1.744
    8 70 0.7 1.317
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出版历程
  • 收稿日期:  2005-08-13
  • 刊出日期:  2006-06-25

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