重载铁路路基低液限粉土静动力学特性研究

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1、万方数据中图分类号I堂羔至UDC624硕士学位论文学校代码!Q墨呈曼密级公开重载铁路路基低液限粉土静动力学特性研究Researchonstaticanddynamiccharacteristicsofthelowliquid-limitsiltinthesubgradeoftheheavyhaulrailway作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：副指导教师：方亮土木工程岩土工程土木工程学院冷伍明教授杨奇讲师论文答辩日期垄鳖查：垒答辩委员会主中南大学2014年5月万方数据学位论文原创性声明删本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导

2、师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：痉赵日期：二趁整年兰膣日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学

3、位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：乏芝J筮日期：韭年立月望日翮签名燃导师签名塑熬日期：址年兰，lz．xn万方数据重载铁路路基低液限粉土静动力学特性研究摘要：重载铁路是我国能源运输的大通道，运输量的日益增大导致轴重和编组的增大，这势必导致路基所受动荷载幅值增大，频率增高，历时增长，但我国既有重载铁路路基建造依照标准(普通铁路规范)低，路基填料甚至采用低液限粉土。先天不足和后天服役环境的改变导致了既有重载铁路路基病害多发，这直接影响了路基的承载变形性能和

4、长期稳定性，亟待开展既有重载铁路路基服役状态的评估和加固研究，其中路基填料的静动力学特性又是这项研究工作的基础。本文依托国家863课题，通过静、动三轴试验对朔黄重载铁路路基低液限粉土的静动力学特性进行了系统全面研究，主要研究内容和成果如下：(1)通过直剪试验、静三轴试验等获得了低液限粉土静强度参数C、伊值及其随含水率与压实系数变化的规律：CD试验表明静强度参数随压实系数的增加而增加。不同围压下试样的应力。应变关系曲线呈现硬化特征。剪切峰值随围压、压实系数的增大而增大。UU试验表明粘聚力c值随饱和度的增大先增大后减小，随压实系数的增大而增大。内摩擦角

5、妒值随饱和度的增大而减小，随压实系数的增大而增大。(2)通过三轴持续振动试验，研究了重载铁路列车荷载反复作用下低液限粉土的变形特性。合理确定了土性(饱和度，压实系数)、初始静应力状态(围压，固结比)和动力荷载(动幅值，频率，振次)等实验参数，分析了这些参数对振动次数一塑性累积应变关系的影响特性：变形特性分为稳定型和破坏型；相同试验条件下，塑性累积应变的增长与频率增加、动应力比增加以及饱和度增加成正相关关系；与固结比增加成负相关关系。(3)采用Monismi所指数公式、半对数公式、张勇经验公式以及波尔兹曼方程对“稳定型”、“破坏型”累积塑性应变曲线进

6、行拟合。结果表明：波尔兹曼方程对“稳定型”应变曲线拟合效果最佳，且参数a为最大累积塑性应变，Monismith指数公式对“破坏型”累积塑性应变曲线拟合效果最佳。(4)动三轴强度试验发现饱和度、振动次数对液化应力比影响显著：饱和度增加，液化应力比减小；破坏周次越小，对应液化应力比越大。饱和低液限粉土的动内摩擦角仍和动粘聚力Cd随压实系数增大而增大。(5)饱和低液限粉土动孔压变化特性：孔隙水压随振动次数的增加而增加，直至破坏；相同围压下动孔压发展规律基本相同；不同压万方数据实系数下孑L隙水压力比一振动次数比关系曲线变化特征基本相同。动弹模变化特性：动弹

7、模随围压、固结比、压实系数的增加而增加；围压越大，相同应变下动弹模变化速率越大。图63幅。表35个。参考文献171篇。关键词：重载铁路；路基；低液限粉土；动静力学特性；静三轴试验；动三轴试验分类号：TU411万方数据ResearchOilstaticanddynamiccharacteristicsofthelowliquid—limitsiltinthesubgradeoftheheavyhaulrailwayAbstract：HeavyHaulRailwayisamajorthoroughfareofenergytransportinChina

8、，theincreasedtral陋cleadstotheincreasedaxlesandtheincreasedmar