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泡沫轻质土在高速铁路软土路基中的应用
| 论文题名： | 泡沫轻质土在高速铁路软土路基中的应用 |
| 关键词： | 高速铁路;软土路基;泡沫轻质土;填筑工程;固结沉降;动力响应 |
| 摘要： | 软土在我国沿海和内陆地区均有较大分布，受地理条件所限，许多高速铁路不得不建造在深厚的软土地基上。在上部荷载作用下，软土地基工后沉降较大，严重影响高铁运行的安全和稳定。研究表明，在列车荷载、轨道结构荷载以及路基自重的作用下，路基本身的工后沉降是有限的，软土地基引起的工后沉降决定了路基工后沉降能否满足规范标准要求。 目前，对于软土路基通常采用地基加固或改良的方式来减小工后沉降。然而，深厚软土区地基处理造价高、施工周期长，并且处理效果也有待提高。因此，开展软土地基沉降控制新材料和新技术的相关研究显得尤为必要。泡沫轻质土具有表观密度低、强度高、便于施工等特点。采用泡沫轻质土进行路基填筑的方法可有效减小路基自重荷载和软土地基的附加应力，从而使得在不进行地基处理的情况下仍能有效控制路基的沉降。泡沫轻质土路基整体性好、自重小，工程实践证明选取泡沫轻质土作为路基填料的方法在减小路基差异沉降、控制软土路基沉降等问题上具有良好的效果。本文采用理论分析、室内试验以及数值模拟相结合的方法，对泡沫轻质土在高速铁路软土路基中的应用开展研究，主要工作包括: (1)通过抗压强度试验研究揭示了泡沫轻质土容重与抗压强度的相关性规律;并对泡沫轻质土试样的应力-应变曲线发展规律进行了归纳总结，对应力-应变曲线规律形成的原因进行了深入分析。通过泡沫轻质土试样浸水试验研究揭示了泡沫轻质土容重和抗压强度随其浸水天数的变化规律，为泡沫轻质土在地下水位以下的浇筑施工提供了有效的指导意见。 (2)建立了二维填土堆载模型，分别计算了高速铁路软土路基采用常规填料填筑以及采用泡沫轻质土填筑所引起的路基工后沉降的大小，完成了采用这两种不同的路基填筑方式所引起的软土地基固结沉降差异性的对比分析。 (3)建立了高速列车-无砟轨道-泡沫轻质土路基动力相互作用三维模型，以泡沫轻质土路基为主要研究对象，对动力作用的结果进行了详细分析，揭示了泡沫轻质土路基的动力响应规律并对泡沫轻质土路基基床的刚度组合进行了优化设计。 |
| 作者： | 张福兴 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘艳;蔡国庆 |
| 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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