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原文传递高速铁路无砟轨道路基及过渡段结构工程特性长期测试分析

论文题名：	高速铁路无砟轨道路基及过渡段结构工程特性长期测试分析
关键词：	高速铁路;无砟轨道;路基设计;过渡段结构;工程特性;自动测试系统
摘要：	随着高速铁路路基设计近年来基于变形控制的设计理念，对路基的工后沉降及运营列车荷载引起的长期变形进行严格控制显得极为重要。国内外诸多专家学者对路基及过渡段结构物的工后沉降做出了分析研究，得出了较多成果。但高速铁路路基结构物设计的使用年限是100年，目前关于高速铁路无砟轨道路基及过渡段结构的长期服役性能的研究很少，因此，开展高速铁路路基及过渡段结构的长期工程特性测试与分析具有重要的应用价值及工程意义。通过在京津城际铁路试验工点、京沪高速铁路试验工点安装的传感器网络路基自动测试系统分别开展了现场原型试验。　　京津城际铁路试验工点系统观测了路堤、地基土体长期沉降及挡墙的水平位移，路堤、地基含水量及地下水位的波动范围，摩擦板与桥台差异变形，过渡板、支承层基准管处基床长期累积变形，轨道板与支承层三向变形及相邻轨道板间纵向相对变形等变形指标，分析了路基与过渡段结构长期服役的工程特性。京沪高速铁路过渡段试验工点系统观测了地基CFG桩、桩间土及桥台背静土压力，桥台桩基、CFG桩及桩间土的长期沉降、桥台与路基长期相对变形、路堤长期压密下沉、桥台及桥台前地基纵向水平位移、地基筏板与桥梁承台相对变形、桥台倾斜，端刺结构与路堤结构纵向差异变形，过渡段路堤的摩擦板与桥台结构的长期变形，混凝土底座与桥台相对变形，混凝土底座与摩擦板相对变形，摩擦板沿线路纵向的变形，过渡板与支承层长期变形等变形指标，分析了过渡段结构长期力学响应。主要结论如下: 　　(1)京津城际铁路试验工点长期测试分析结果为:基床表层、挡土墙顶面处路基以及地基表层（地下水位高度以上）的体积含水量都出现夏季大，冬季小的季节周期性变化。地基的地下水位保持一定季节周期性规律，夏季浅，冬季深;地基长期累积沉降大致沉降规律一致，随时间逐渐增大并未趋于稳定，三年半的地基累积沉降测试值为1.79mm～14.08mm;摩擦板与桥台背沿线路纵向的长期相对变形随着时间出现夏季靠近、冬季拉开的季节周期性变化，一个年周期最大值变形值为8.2mm;其垂向变形先逐渐增大，一年半后趋于稳定，稳定后的平均值约为1.2mm～1.65mm;相邻轨道板纵向变形出现冬季拉开、夏季靠近季节周期性变化，变形值在-0.44mm～0.98mm之间变化;轨道板与支承层横向相对变形随着时间逐渐增大，最大值为1.19mm，一年后变形值逐渐减小趋于稳定;轨道板与支承层纵向相对变形值随着时间一直在增大，最大值约为0.89mm;轨道板与支承层垂向相对变形出现冬季大、夏季小的周期性变化，一个年周期变形最大值为1.04mm。　　(2)京沪高速铁路过渡段试验工点长期测试分析结果为:地基面桩间土压力与桩顶土压力都随着路基填筑高度的增大而迅速增大，桩对角中心土压力增长速率大于桩轴线中心土压力;路堤土体的长期压密下沉随时间逐渐增大，沉降较小，趋于稳定后的测试值约为2.8mm;CFG桩与桩间土沉降随路堤填筑高度的增大逐渐增大，路堤填筑完成后，沉降速率减小，其沉降趋于稳定;桥台整体沿线路纵向向远离路基方向变形，桥台整体向左线方向偏离;桥台地基沿线路纵向水平位移随时间逐渐增大，桥台地基纵向上远离路基;地基筏板与承台沿线路纵向的相对变形随着时间推移逐渐相互拉开，一年后变形值逐渐趋于稳定;端刺与路堤沿线路纵向的差异变形值在-3.88mm～0.62mm之间变化;混凝土底座与桥台沿线路纵向夏季靠近、冬季拉开的周期性变化，最大纵向差异变形值为0.68mm;摩擦板与混凝土底座的纵向差异变形和摩擦板与桥台纵向差异变形变形规律一致，出现夏季接近、冬季拉开的周期性变形;过渡板与支承层的垂向差异变形比较小，在-0.22～0.09mm之间变化。
作者：	李昊
专业：	建筑与土木工程
导师：	罗强
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南交通大学
学位年度：	2014
正文语种：	中文