既有线重载铁路路桥过渡段路基质量检验与动力响应分析

摘要

重载高速铁路的发展必须以安全、可靠、舒适等为前提,这些均需由高平顺性和稳定的轨下基础作保证,对于路桥过渡段,由于刚性桥台结构物和柔性路堤连接处所产生的刚度差,以及在桥台台尾连接地段因重载列车行车荷载的反复作用,使得静态不平顺、动态不平顺同时存在的条件下,填土在固结沉降过程中易产生较大的差异沉降.这一现象将随着车速的提高和轴重的增大而加剧.因此,对重载高速铁路过渡段轨下基础的研究具有异常重要的意义.另一方面,发展重载铁路,路基压实质量的好坏直接影响运输的安全和效能,但长期在"重桥隧轻线路,重线路轻路基"的偏向下,路基填料选用要求低,压实标准低,检测频率少,致使既有线运营铁路路基技术状态不佳,已成为铁路运输的主要薄弱环节,严重威胁铁路运输安全.本文综述了前人所作的工作内容,并借鉴了相关的研究方法以及大秦重载铁路的研究资料.基于铁道部项目<运营线路路桥过渡段路基及轨道加强研究>,对朔黄铁路第170 号桥(K361+904 )以及桥梁两端路桥过渡段路基压实质量进行了现场测试;并对环刀取样土进行了室内试验,详细分析了土的物理力学性质,及动强度特性,给出了规律性的结论,总体反映了现场过渡段两端的路基质量问题.然后论述了重载列车荷载下铁路路桥过渡段路基动力响应分析,分别介绍了建立列车引起的路基响应计算模型的步骤、数值模拟计算、有限元模型建立、有限元网格细化研究、材料特性和本构关系及计算结果分析,最后给出了研究结论,计算结果有较好的参考价值.