路基膨胀诱发无砟轨道上拱的试验及数值计算分析

• 作者: 王瑞 程建军 李中国 祁延录 高丽 王梦田 丁泊淞
• 来源期刊: 铁道科学与工程学报
• 关键词: 路基膨胀 双块式无砟轨道 钢轨上拱 有限差分 离散元
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 高速铁路技术与智慧交通|High-speed Rail Technology and Intelligent Transportation
• 页码范围: 1696-1705
• 页数: 10页
• 分类号: U213.14|U213.46
• 语种: 中文
• DOI: 10.19713/j.cnki.43-1423/u.T20200872

摘要

为探明高速铁路路基膨胀机理及其诱发的钢轨上拱响应规律,对出现上拱病害的工点进行现场分层变形监测,并利用新型粗粒土膨胀仪开展室内试验探究该工点路基泥岩膨胀率与含水率间的相关关系,最终结合DEM-FDM耦合的数值模拟手段,系统分析泥岩路基不同膨胀率下双块式无砟轨道的钢轨上拱位移及轴向应力分布规律.现场分层变形监测结果显示路基层具有一定膨胀潜势,路基泥岩膨胀变形引起了钢轨的上拱位移;室内试验表明取样工点路基泥岩在现场含水率下的膨胀率达到5.455％,路基泥岩膨胀率与含水率间遵循Logistic函数关系;数值模拟计算结果表明钢轨上拱量与泥岩路基膨胀率间服从Logistic分布,钢轨轴向应力改变量与泥岩路基膨胀率服从Nelder分布.