改良土路基的动力响应现场试验的研究.pdfVIP

第31卷增刊1 温州大学学报·自然科学版 2010年11月 of Vol I JournalWenzhou Sciences 31，Sppl University·Natural Nov,2010 改良土路基的动力响应现场试验研究 郭增强1”，朱忠林1，赵有明1 (1．中国铁道科学研究院，北京100081；2．石家庄铁道学院，河北石家庄050043) 摘要：目前我国铁路缺少在大规模膨胀土改良填料的路基上一次性铺设跨区间无缝线路的实践经验． 在改良的膨胀土低路堤试验段上，利用激振机进行模拟列车动荷载的动态激振试验。在降雨试验条件， 测试了路堤基床动应力，弹性变形、塑性变形等力学指标，并结合路基扫频试验，得出路基的综合动 刚度、固有频率、竖向阻尼比等参数．为路基设计提供了试验参数，为进一步研究提供了参考依据。 关键词：改良土；激振试验；动应力；变形 合宁线为I级客货共线铁路，客车设计时速200km／h，货车设计时速120km／h，线路通过地 区为膨胀土。目前我国铁路缺乏在大规模膨胀土改良填料的路基上一次性铺设跨区间无缝线路的 实践经验，对膨胀土地基和改良后填料的稳定性及强度等均没有完整的数据。因此有必要选择代 表性地段进行膨胀土路基的动载试验，以了解膨胀土地区路基结构的动力性能。本文的动载模拟 试验是采用激振试验机模拟列车动荷载，在模拟降雨条件下，测试基床的动态变形、动应力、加 速度等指标，并进行了路基扫频试验，根据测试数据分析了低路堤基床不同结构的动力变形特性。 1动载试验简介 动载激振试验采用可调频调幅SBZ30动态激振试验机进行激振，通过调节激振机的激振力、 频率、配重，使激振系统与路基耦合振动产生的表面动应力控制在50～100kPa，数值涵盖了线路 的动荷载范围【la】。当车速为200km／h时，根据列车转向架轴距及转向架之间距离计算的实际列 的频率进行激振模拟【I．j．5l。 工降雨条件下施加激振动载进行动力学测试。试验计划激振200万次，DKI144+278试验断面因 客观原因，激振只完成60万次。路基断面结构形式及动测传感器布置如图l、图2所示。 2路基动应力分析 次时，路基面动应力水平控制为50kPa。激振次数在20--一200万次时，调整激振机，使路基面动 万次，路基面动应力水平控制为100kPa。试验结果显示激振力为102kN时，随着激振动载次数 的增加，路基面动应力水平趋于稳定，两断面路基面动应力水平均保持在100kPa左右，模拟动 作者简介：郭增强(1970-)男，博士研究生，研究方向：土木工程的地基处理及路基加固 郭增强等：改良土路基的动力响应现场试验研究 95 荷载与实际路基的动荷载水平相当[5,7-81。 ·沉降板 断面二 图l DKll44+225试验断面测试元件布置图图2DKll44+278试验断面测试元件布置图 120， 120 主 毫80r——激振力 一…-路基面 盔．n{ 一一一。改艮土顶…．改良土顶 ……·应力水平 r 鬟40 激振次数(万次) 翟0—．1020 30 40 50 60 专4