路橋過(guò)渡段沉降特性離心模型試驗(yàn)研究.pdf

1、列車運(yùn)行的高速化是鐵路運(yùn)輸?shù)囊粋€(gè)發(fā)展方向。高速鐵路的運(yùn)行對(duì)軌道結(jié)構(gòu)的平順性提出了更嚴(yán)格的要求。作為軌下結(jié)構(gòu)兩大主體工程,鐵路路基與橋梁結(jié)構(gòu)物接續(xù)時(shí),因路基填方與橋臺(tái)在剛度、變形特性方面存在明顯的不同,造成列車通過(guò)時(shí)極易產(chǎn)生線路不平順問(wèn)題。為了確保高速鐵路對(duì)軌道結(jié)構(gòu)平順性的嚴(yán)格要求,對(duì)軟土、松軟土等特殊地基和較高路堤條件下的路橋結(jié)構(gòu)進(jìn)行沉降均勻過(guò)渡,一直是高速鐵路工程建設(shè)的技術(shù)難題之一。本文以京滬高速鐵路建設(shè)為依托,通過(guò)開展文獻(xiàn)資料調(diào)研、

2、理論分析以及離心模型試驗(yàn)研究,來(lái)研究過(guò)渡段地基的附加應(yīng)力分布規(guī)律,并探討了剛性樁處理形式下橋臺(tái).過(guò)渡段路基的沉降發(fā)展特性以及樁土結(jié)構(gòu)物之間相互作用特性,得到以下幾點(diǎn)基本認(rèn)識(shí):
　　 1、通過(guò)文獻(xiàn)資料調(diào)研,明確高速鐵路路橋過(guò)渡段問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是軌道結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)支承剛度和工后沉降的不均勻,該差異對(duì)軌道結(jié)構(gòu)、機(jī)車車輛以及軌下基礎(chǔ)的使用性能都是有害的。
　　 2.、基于點(diǎn)荷載作用下的Boussinesq基本解基礎(chǔ)之上,通過(guò)數(shù)學(xué)積分手段,

3、得到了求解過(guò)渡段天然地基附加應(yīng)力的計(jì)算公式。標(biāo)準(zhǔn)路堤斷面的算例結(jié)果表明,過(guò)渡段路基距臺(tái)背距離大于20m時(shí),附加應(yīng)力的空間分布規(guī)律與普通路基相同。
　　 3、解決了級(jí)配碎石材料的離心試驗(yàn)?zāi)M問(wèn)題。試驗(yàn)結(jié)果表明,橋臺(tái)基礎(chǔ)、過(guò)渡段路基沉降均隨過(guò)渡段地基處理程度的加強(qiáng)而減小,但各斷面敏感程度不同。離臺(tái)背距離越近,沉降改變?cè)讲幻黠@。鑒于高速鐵路(無(wú)碴軌道)臺(tái)背路基沉降控制嚴(yán)格,宜重點(diǎn)加強(qiáng)臺(tái)背附近區(qū)域過(guò)渡段地基的處理。
　　 4、在

4、模擬路橋同時(shí)一次加載情況下,剛性橋臺(tái)基礎(chǔ)、柔性路基沉降與時(shí)間關(guān)系相同,均可以用weibull函數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)分析。過(guò)渡段地基樁間距的改變對(duì)路、橋不平順形態(tài)的影響是量變到質(zhì)變的。距徑比不小于4.5時(shí),不平順形態(tài)呈現(xiàn)“下凹形”,而距徑比小于等于4時(shí),則呈現(xiàn)出“上凸”形。
　　 5、過(guò)渡段地基處理樁間距改變對(duì)路基柔性基礎(chǔ)下剛性樁體的受力特性的影響是顯著的。在大距徑比(如4.5、5)時(shí)樁身受到負(fù)摩阻力作用,而在小距徑比時(shí)樁身周圍不再有負(fù)摩阻

5、力存在。因此,為充分發(fā)揮樁間土的承載能力,建議地基處理時(shí)樁間距不宜過(guò)小。
　　 6、過(guò)渡段地基處理程度的改變同樣會(huì)影響剛性承臺(tái)下樁基受力特性,樁項(xiàng)附近樁體受力隨距徑比的增大而減小,樁端附近樁體受力則隨距徑比的增大而增大。欠固結(jié)地基過(guò)渡段在不同地基處理程度下,橋臺(tái)樁基周圍有負(fù)摩阻力存在。
　　 7、常規(guī)樁基中,樁長(zhǎng)范圍內(nèi)土體的附加應(yīng)力隨深度變化呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),淺層附加應(yīng)力較小,樁端附近土體附加應(yīng)力顯著增加,樁間土的壓縮變形主要