重载列车荷载作用下路基夹层现象的分析

丁瑜; 贾羽; 王晅; 宗钟凌; 张家生

doi:10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D021

您当前的位置：

首页 >

文章列表页 >

重载列车荷载作用下路基夹层现象的分析

研究论文 | 更新时间：2024-04-10

- 重载列车荷载作用下路基夹层现象的分析
- The phenomenon of subgrade interlayer under heavy-haul train load
- 中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年63卷第2期页码：59-66
- 作者机构：
  
  1.江苏海洋大学土木与港海工程学院，江苏连云港222002
  2.江苏省海洋工程基础设施智能建造工程研究中心，江苏连云港222002
  3.中南大学土木工程学院，湖南长沙410083
  4.高速铁路建造技术国家工程研究中心，湖南长沙410083
- 作者简介：
  
  丁瑜（1990年生），女；研究方向：铁路路基病害致灾机理及其防治；E-mail：dingyu@jou.edu.cn
  贾羽（1990年生），男；研究方向：铁路路基病害；E-mail：jia_yu@csu.edu.cn
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51978674);中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划(L2022G002);江苏省高等学校大学生创新创业训练计划(202311641122Y)
- DOI：10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D021
  中图分类号： TU41
- 纸质出版日期：2024-03-25，
  
  网络出版日期：2023-12-20，
  
  收稿日期：2023-03-20，
  
  录用日期：2023-08-29
扫描看全文
丁瑜,贾羽,王晅等.重载列车荷载作用下路基夹层现象的分析[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2024,63(02):59-66.

DING Yu,JIA Yu,WANG Xuan,et al.The phenomenon of subgrade interlayer under heavy-haul train load[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2024,63(02):59-66.
丁瑜,贾羽,王晅等.重载列车荷载作用下路基夹层现象的分析[J].中山大学学报(自然科学版)(中英文),2024,63(02):59-66. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D021.

DING Yu,JIA Yu,WANG Xuan,et al.The phenomenon of subgrade interlayer under heavy-haul train load[J].Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni,2024,63(02):59-66. DOI： 10.13471/j.cnki.acta.snus.2023D021.

摘要

重载列车荷载作用下路基夹层、道砟囊、翻浆冒泥等路基病害频发，严重影响了列车的安全运行。为分析重载列车荷载作用下路基夹层现象，采用自制试样筒对路基土（粉质黏土）和道砟进行循环加载试验，分析重载列车荷载作用下试样变形特性及路基夹层的产生与发展过程；进而提出路基夹层的两个主要表征指标，即路基夹层厚度和细颗粒迁移质量。结果表明：1）重载列车荷载作用下，试样的轴向变形呈非线性增大的趋势；路基夹层在加载初期较为明显，加载后期路基夹层的变化不明显。2）采用路基夹层厚度及细颗粒迁移质量这两个指标对路基夹层特性进行表征，路基夹层厚度、细颗粒迁移质量与路基土体初始干密度近似呈线性负相关关系，与循环荷载幅值近似呈线性正相关关系，而加载频率对路基夹层厚度和细颗粒迁移质量的影响相对较小。

Abstract

Problems of subgrade interlayer， ballast pockets， and mud pumping frequently occur under heavy-haul train loads， which seriously affect the safe operation of trains. To investigate the phenomenon of subgrade interlayer under heavy-haul train load， the cyclic loading tests of subgrade soil （silty clay） and ballast were carried out by a self-developed test apparatus， the deformation characteristics of the sample and the development of subgrade interlayer under the heavy-haul train load were analyzed. Furthermore， two characterizing indexes of subgrade interlayer， thickness of subgrade interlayer and migration quality of fine particles， were proposed. The results show that： 1） the axial deformation of the sample increases nonlinearly with the increase of loading times under heavy-haul load. The development of subgrade interlayer is obvious in the initial stage of loading， but not noticeable in the later stage of loading. 2） The thickness of the subgrade interlayer and the migration quality of fine particles can be used to characterize the features of the subgrade interlayer. The thickness of the subgrade interlayer and migration quality of fine particles are negatively correlated with the initial dry density of subgrade soil， and positively correlated with cyclic loading amplitude. The influence of loading frequency on the thickness of the subgrade interlayer and the migration quality of fine particles is relatively small.

关键词

重载列车路基夹层轴向变形路基夹层厚度细颗粒迁移质量

Keywords

heavy-haul railwaysubgrade interlayeraxial deformationthickness of subgrade interlayermigration quality of fine particles

references

邓立红，2020. 我国重载铁路运输通道发展研究［J］. 中国铁路，（8）： 70-75.

丁瑜，陈晓斌，张家生，等，2019. 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，40（12）：4740-4750.

丁瑜，贾羽，王晅，等，2022. 颗粒级配及初始干密度对路基翻浆冒泥特性的影响［J］. 岩土力学，43（9）： 2539-2549.

李亚峰，聂如松，冷伍明，等，2023. 列车动荷载作用下有砟轨道道砟嵌入现象研究［J］. 中南大学学报（自然科学版），54（1）： 197-208.

中华人民共和国铁道部，2010. 铁路工程土工试验规程：TB10102-2010 ［S］. 北京：中国铁道出版社.

中华人民共和国交通运输部，2017. 重载铁路设计规范：TB10625-2017 ［S］. 北京：中国铁道出版社.

王瀚霖，2017. 高速铁路路基力学性能及水分运移规律研究［D］. 杭州：浙江大学.

杨志浩，2015. 重载铁路翻浆冒泥病害机理研究［D］. 石家庄：石家庄铁道大学.

BIAN X C，JIANG J Q，JIN W F，et al，2016. Cyclic and postcyclic triaxial testing of ballast and subballast［J］. J Mater Civ Eng，28（7）： 04016032.

CUI Y J，DUONG T V，TANG A M，et al，2013. Investigation of the hydro-mechanical behaviour of fouled ballast［J］. J Zhejiang Univ-Sci A（Appl Phys Eng），14（4）： 244-255.

DING Y，JIA Y，WANG X，et al，2022. The influence of geotextile on the characteristics of railway subgrade mud pumping under cyclic loading［J］. Transp Geotech，37： 100831.

DUONG T V，CUI Y J，TANG A M，et al，2014a. Investigating the mud pumping and interlayer creation phenomena in railway sub-structure［J］. Eng Geol，171： 45-58.

DUONG T V，CUI Y J，TANG A M，et al，2014b. Physical model for studying the migration of fine particles in the railway substructure［J］. Geotech Test J，37（5）： 20130145.

DUONG T V，TANG A M，CUI Y J，et al，2013. Effects of fines and water contents on the mechanical behavior of interlayer soil in ancient railway sub-structure［J］. Soils Found，53（6）： 868-878.

FORTUNATO E，PINELO A，FERNANDES M M，2010. Characterization of the fouled ballast layer in the substructure of a 19th century railway track under renewal［J］. Soils Found，50（1）： 55-62.

HUSSAINI S K K，INDRARATNA B，VINOD J S，2016. A laboratory investigation to assess the functioning of railway ballast with and without geogrids［J］. Transp Geotech，6： 45-54.

INDRARATNA B，WIJEWARDENA L S S，BALASUBRAMANIAM A S，1993. Large-scale triaxial testing of greywacke rockfill［J］. Géotechnique，43（1）： 37-51.

LAMAS-LOPEZ F，CUI Y J，D'AGUIAR S C，et al，2016. Geotechnical auscultation of a French conventional railway track-bed for maintenance purposes［J］. Soils Found，56（2）： 240-250.

SUN Q D，INDRARATNA B，NIMBALKAR S，2016. Deformation and degradation mechanisms of railway ballast under high frequency cyclic loading［J］ J Geotech Geoenviron Eng，142（1）：04015056.

TRINH V N，TANG A M，DUPLA J C，et al，2012. Mechanical characterisation of the fouled ballast in ancient railway track substructure by large-scale triaxial tests［J］. Soils Found，52（3）：511-523.

浏览量

下载量

CSCD

文章被引用时，请邮件提醒。

提交

工具集

关联资源

暂无数据