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CRTS Ⅲ型板式无砟轨道路基面全断面沥青混凝土研究
| 论文题名： | CRTS Ⅲ型板式无砟轨道路基面全断面沥青混凝土研究 |
| 关键词： | 铁路工程;无砟轨道;路基面;沥青混凝土;数值模拟 |
| 摘要： | 现有无砟轨道路基面水泥混凝土防水层存在不同程度的开裂、破损、粉化等问题，轨下基础的长期服役性能难以得到保证。密级配沥青混凝土凭借防水、减振、适应变形、施工方便等优点，在国内铁路正线两侧路基及线间已有少量应用，而路基面全断面沥青混凝土的研究尚未展开。本文依托郑徐客专CRTSⅢ型板式无砟轨道项目，对路基全断面沥青混凝土轨下基础的功能要求、力学行为和材料设计展开系统研究。 首先，调研总结了国内外铁路用沥青混凝土研究成果，根据CRTSⅢ型板式无砟轨道结构特点及使用环境，从保持线路长期稳定性和控制沉降变形的目的出发，确定全断面沥青混凝土轨下基础应满足抗渗性、抗疲劳性、抗变形性、支承性、界面安全性、耐久性、温度稳定性和抗水损性等方面的要求。 其次，运用ABAQUS有限元软件建立了CRTSⅢ型板式无砟轨道结构标准模型和全断面沥青混凝土轨下基础模型，数值模拟结果表明: (1)通过设置全断面沥青混凝土层，可以有效降低轨下基础结构的竖向加速度值、竖向变形值和下部基床竖向应力水平，提高轨下基础结构长期稳定性。 (2)提高沥青混凝土模量，基床顶面竖向加速度、竖向变形、竖向应力和沥青混凝土层顶面竖向变形、层底水平拉应变以及与底座板层间剪应力最大值持续降低，沥青混凝土层顶面竖向应力持续增加，但上述指标随模量提高的变化幅度呈减小趋势。 然后，根据全断面沥青混凝土轨下基础功能要求，结合开封地区工程经验，比选确定了沥青混凝土类型与工程级配范围，完成了RACS-13沥青混凝土材料组成设计。在配合比设计的基础上，通过渗水试验、四点弯曲疲劳试验、累积永久变形试验、单轴压缩动态模量试验、温度稳定性试验、水稳定性试验和界面安全性试验对所设计的沥青混合料进行性能检验，根据数值模拟结果与性能试验结果综合确定了全断面沥青混凝土轨下基础主要技术指标。 最后，依托郑徐高速铁路开封段工程，结合当地工程实施条件，提出了全断面沥青混凝土轨下基础实施方案，铺筑了沥青混凝土试验段，详细阐述了试验段施工工艺。施工质量检测和后续调查结果显示，试验段质量达到了预期的效果。 |
| 作者： | 周文章 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 陈先华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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