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劣化道砟直剪力学特性与再利用研究
| 论文题名： | 劣化道砟直剪力学特性与再利用研究 |
| 关键词： | 有砟道床;整修工艺;抗剪强度;承载力 |
| 摘要： | 经长时间运营后，在列车循环作用下有砟道床逐渐劣化，造成道床承载力和排水性降低，因此，有必要对有砟道床进行清筛和补砟。一方面产生大量劣化道砟，污染环境;同时，补砟后道床表面为新道砟-劣化道砟混合体，力学特性不明。另一方面国内近年来道砟等级不断提升和优质道砟资源稀缺，导致道砟购置成本不断增加。因此，劣化道砟再利用研究对我国铁路绿色发展有重要的科学意义和现实价值。本文针对劣化道砟再利用，尤其是不同比例新道砟-劣化道砟混合体，进行了一系列不同垂压下大型直剪试验。同时，基于三维扫描和图像分析，利用离散单元法，建立新道砟-劣化道砟混合体直剪试验模型，对比室内试验结果，从宏细观角度分析新道砟-劣化道砟混合体力学特性。结论如下: 1.劣化道砟抗剪强度随新道砟含量增多而增大，揭示了新道砟可固化劣化道砟的原理。如100kPa垂压下，新道砟含量为50％和100％的道砟抗剪强度为143.4kPa和176.7kPa，分别比单纯的劣化道砟抗剪强度提高了24.0％和52.9％。 2.劣化道砟配位数随新道砟含量增加而增加，道砟颗粒最大位移量随新道砟含量增大而减少，测量圆内道砟孔隙率总体上随新道砟含量增多而降低。由此说明:新道砟对劣化道砟有压实作用，可提高劣化道砟承载力，对劣化道砟有固化作用。 3.土工格栅-劣化道砟抗剪强度为160.5kPa，比单纯的劣化道砟抗剪强度提高了38.8％，而且土工格栅可大大降低劣化道砟的最大接触力并增加劣化道砟的接触触目。由此说明:土工格栅可增加劣化道砟承载力，加固劣化道砟。 |
| 作者： | 黄红梅 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 井国庆 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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