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振动荷载作用下高铁路基粗粒料压实质量对比分析
| 论文题名： | 振动荷载作用下高铁路基粗粒料压实质量对比分析 |
| 关键词： | 高速铁路路基;粗粒料;振动荷载;压实质量 |
| 摘要： | 高速铁路路基的填筑质量直接影响高速铁路服役过程中铁路的安全性、稳定性及耐久性，路基质量主要与粗粒料参数、压实工况及压实质量控制方法三方面有关。随着我国基础建设的快速发展，如何进一步提高高速铁路建设的质量与效率成为工程届及学术届共同关注的热点问题。大量工程实践中表明，现阶段我国高速铁路建设中不同工程之间施工方法存在明显差异、缺少标准参考；路基结构压实质量检测方法耗时费力，智能压实质量控制方法的研究与使用仍需加强。鉴于此，本文依托我国某季节性冻土区高速铁路路基填筑工程，针对路基粗粒料，采用现场测试、室内试验与理论分析相结合的手段，考虑连续压实压路机循环振动荷载作用，研究路基粗粒料的压实性能与压实状态的演化规律，对比分析压实指标，并对粗粒土在振动压实过程中的颗粒破碎进行分析，基于并室内试验结果，针对高铁路基设计与施工过程提出合理化建议，以助于指导工程实践。本文主要研究内容与重要成果如下。 (1)针对高铁路基基床底层结构，开展了压实度K、地基系数K30、动态模量Evd、剪切波速Vs测试及压实计CMV测试，分析了各压实指标测量结果，对比研究各压实指标的相关性。试验结果表明：CMV与其他指标均有较强的相关性；与其他压实指标相比，CMV在检测效率、测试方法稳定性及检测结果离散性均有一定优势，宜在路基压实评价中采用。 (2)基于室内振动压实试验系统研究了振动荷载作用下，高铁路基粗粒料压实度和平板载荷能力的演变规律，对比分析了试验前后的粗粒土级配曲线，研究了振动荷载作用下路基粗粒料颗粒破碎特点。研究发现：路基粗粒料的压实状态和颗粒破碎受含水率和初始级配影响较大，颗粒破碎还与最终压实度有关。 (3)考虑振动压路机弱振和表面振动压实仪两种压实工况，分析了路基粗粒料压实度演变规律、平板载荷特性，对室内外振动压实工况进行相似性划分，并基于室内表面振动压实仪与振动压路机的压实机理，提出两种振动压实能量计算方法，比较两种压实方法的有效率，依托室内试验和理论分析，提出了高速铁路路基填筑方法及粗粒料选取合理化建议，给出了采用室内压实试验结果反演现场标准压实工况的建议方法。 |
| 作者： | 陈祖正 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 凌贤长 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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