无碴轨道桩板结构和桩网结构路基离心模型试验研究.pdf

西南交通大学
硕士学位论文
无碴轨道桩板结构和桩网结构路基离心模型试验研究
姓名:陈睿
申请学位级别:硕士
专业:道路与铁道工程
指导教师:蒋关鲁
20070601
摘要无碴轨道因其高平顺性和少维修等优点,成为客运专线研究和发展的必然趋势。无碴轨道桩板结构路基和桩网结构路基是为了适应无碴轨道路基对不均匀沉降和累积沉降的严格要求提出的新型路基结构形式,其工程特性的研究具有重要的意义。本文对无碴轨道桩板结构路基和桩网结构路基的初步设计进行了探讨,并以离心模型试验为手段对此两种路基结构的工程特性,主要是沉降特性以及桩土相互作用特性进行了讨论,主要结论有:桩板结构路基放置鲈潞舐坊胬刍两荡锏轿榷ǎǔ翟擞鲈潞路基面累积沉降达到稳定,其值为.;桩板结构路基的桩基属于长径比较大的钻孔灌注嵌岩桩,其荷载传递具有摩擦型桩的特性,具有较高的桩端承载对无碴轨道桩网结构路基的两组不同桩距的离心模型试验结果进行了对比分析:桩距为和时,;前者的桩项荷载较小并且中心桩和边缘桩的桩顶荷载相差不大;前者桩基加固区的处理效果更好,:侠淼纳杓品桨浮W峁孤坊性靥匦运媸奔的变化规律与路基面累计沉降发展的规律相吻合;桩基础承载力呈现端承摩擦桩的承载特性,桩基端承力发挥有限;上部路堤底面的沉降主要由桩顶刺入土桩板结构路基和桩网结构路基的设计与相应的离心模型试验结果的对比表明:此两种路基结构的承载力设计比较保守,有较大的承载力储备;沉降均满足无碴轨道路基设计要求;试验结果验证了以沉降为控制因素的设计方法的合丶蔧桩板结构路基;桩网结构路基;沉降;桩土相互作用:离心模型试验;无碴轨道西南交通大学硕士研究生学位论文第力储备。工格栅加筋垫层引起。理性。
;锶,甈;.籺,.;虻:...’:籺骸痶;篵籺簆;·;;籧.。
⒄垢趴第有碴轨道结构历史悠久,在长期的应用中,人们积累了丰富的施工和养护经验,轨道本身又有弹性好的优点,加之铺设费用低,维修容易,所以人们认为它是比较经济的结构型式。然而,随着铁路行车速度的提高,对线路的要求也越来越高,特别是列车动荷载的增加,对道床的稳定性、线路的平顺程度的要求更高,这样,容易变形的有碴道床就难以适应了。为了满足使用要求,就必须加大养护维修的频率和工作量,稍有不慎就可能造成行车中断,维修费用则因此而大幅度提高,导致铁路运输经济效益下降。为了适应列车高速运行的需要,解决线路维修的困难,世界各国研究和开发了多种结构型式的无碴轨道,主要有板式、长枕埋入式、弹性支撑块式、汀⑺ǹ槭降取0迨焦斓拦惴应用于日本新干线;汀⒉└癜迨降冉峁剐褪剑惴河τ糜诘鹿咚偬贰无碴轨道整体性强,纵向、横向稳定性高,能持久地保持轨道的几何尺寸。养护、维修工作量少,综合成本低,综合效益好。无碴轨道在高速铁路上大量铺设已成为世界高速铁路发展趋势。中国已修建了左右的无碴轨道。在西康线秦岭、西安南京线东秦岭、磨沟蛉、桃花铺一号、兰武线乌鞘蛉隧道铺设了弹性支撑块式无碴轨道。在渝怀线鱼嘴二号、圆梁山、秦沈线沙河特大桥铺设了长枕埋入式无碴轨道。在赣龙线枫树排、秦沈线双河特大桥、狗河特大桥铺设了板式无碴轨道。为了在我国客运专线推广应用无碴轨道,年底在遂渝线开展无碴轨道试验段研究,同时分别在郑西、武广和京律城际开展四个中外联合设计、施工无碴轨道综合无碴轨道与有碴轨道的主要特点比较可见表。表无碴轨道与有碴轨道的比较西南交通大学硕士研究生学位论文试验段。无碴轨道有碴轨道特性优点缺线路平面几何形可靠度容易实现沉降的状不易保持状易于保持不允许地基沉降有较高的运输能调整力较低的运输能力
⒄垢趴西南交通大学硕士研究生学位论文第土质路基由于其取材便利、施工简单、经济性和维修的简便性等因素,作为铁路结构被广泛采用,在土质路基上铺设的轨道结构一般采用有碴轨道,这种方法具有易铺设,并且经济的优点。有碴轨道结构由钢轨、枕木、及道碴构成的较低的承载能力建设费用:每公节约用地每年需更换道最大时速可达舒适性简易结构物,支持列车荷载,把此荷重尽可能地均匀地分散在路基面上,以达到列车的圆滑行车目的。在每次列车通过时,道碴变松、钢轨面产生变形,慢有较高的承载能改线困难改线较容易力一旦维修,需较出现问题,容易使用寿命年长时间,中断行维修且维修时间较短维修费用:每年每公里吩里万欧元每公里欧元投资成本一旦出现损伤,一旦出现损伤。用地较多维修费用较高维修成本较低列车脱轨后损失必须设置特殊结不需要设置过渡较小构的过渡段段能适应较高的荷不能适应较高的载要求荷载要求对速度目标值的适应性较差适应性较好污染