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铁路路基粗颗粒土填料的多级加载三轴试验与数值模拟研究
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作者 寇赵龙 程建军 王梦田 《石河子大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期323-331,共9页
粗颗粒填料强度对铁路的建设有重要的影响,为了研究铁路路基粗颗粒土填料的强度特性,采用粗颗粒土三轴试验系统对工程填料开展不同含水率及围压的三轴压缩试验,并通过PFC3D进行对应工况的数值模拟,得出粗颗粒土填料多级加载的应力-应变... 粗颗粒填料强度对铁路的建设有重要的影响,为了研究铁路路基粗颗粒土填料的强度特性,采用粗颗粒土三轴试验系统对工程填料开展不同含水率及围压的三轴压缩试验,并通过PFC3D进行对应工况的数值模拟,得出粗颗粒土填料多级加载的应力-应变关系曲线,以及总抗剪强度指标黏聚力c u和内摩擦角φu。结果表明:最优含水率状态下应力-应变曲线呈现应变硬化型,试样中部有鼓胀现象,而在饱和含水率状态下应力-应变曲线呈现应变软化型,且试样中部既产生了一定的鼓胀,又伴随有较为明显的剪切破坏面;多级加载下的抗剪强度包线τp和强度包线τf两者较为一致,且各自确定的黏聚力c u和内摩擦角值φu相差不大;试样的压缩变形是中部压密侧向逐渐鼓出的动态变化过程,在不同围压作用下试样内部形成明显的剪切带,周围土体沿剪切带发生相对滑移,具有明显的剪切滑裂面。研究的结果进一步验证了多级加载法在确定粗颗粒土填料强度方面的可行性,对指导铁路路基建设具有重要作用。 展开更多
关键词 粗颗粒土填料 强度 三轴试验 数值模拟 破坏原理
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重载铁路路基压实粗颗粒土填料动力破坏规律试验研究 被引量:25
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作者 冷伍明 刘文劼 +2 位作者 赵春彦 周文权 杨奇 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期640-646,共7页
重载铁路常常通过提高货车轴重来达到增加运量的目的,而大轴重货车运行会对路基粗颗粒土填料产生较大的循环动力作用,这容易导致路基塑性变形过大甚至使路基发生破坏,而这些病害均与粗颗粒土填料的动力破坏规律有关。为研究该类填料在... 重载铁路常常通过提高货车轴重来达到增加运量的目的,而大轴重货车运行会对路基粗颗粒土填料产生较大的循环动力作用,这容易导致路基塑性变形过大甚至使路基发生破坏,而这些病害均与粗颗粒土填料的动力破坏规律有关。为研究该类填料在动力作用下的破坏规律进行了一系列大型动三轴试验,分析了围压和含水率对填料塑性变形增长的影响,根据塑性变形增长的特点将试样分为了稳定试样和破坏试样,由此得出了临界动应力的表达公式,并探讨了不同轴重下路基破坏的可能性。此外,还分析了围压和含水率对粗颗粒土填料动强度的影响,结果表明,填料静、动强度之间具有很好的相关性,通过归一化处理提出了利用静强度推求相应动强度的公式。 展开更多
关键词 重载铁路 粗颗粒土填料 大型动三轴试验 塑性变形 临界动应力 动强度
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兰新高铁粗颗粒土填料冻胀性试验研究 被引量:14
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作者 杨有海 沈鑫 +1 位作者 朱生宪 高以健 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期1-7,共7页
针对兰新高速铁路路基冻害防治,通过不同细颗粒含量、不同含水率下的4个取土场路基填料在封闭系统和开放系统下的冻胀试验,进行粗颗粒土填料的冻胀性研究。结果表明:含有细颗粒的粗颗粒填料在冻结时可能会发生冻胀,其冻胀率取决于填料... 针对兰新高速铁路路基冻害防治,通过不同细颗粒含量、不同含水率下的4个取土场路基填料在封闭系统和开放系统下的冻胀试验,进行粗颗粒土填料的冻胀性研究。结果表明:含有细颗粒的粗颗粒填料在冻结时可能会发生冻胀,其冻胀率取决于填料中的细颗粒含量、冻结前的含水率及冻结过程中水分补给情况;封闭系统条件下,冻胀率随含水率及细颗粒含量的增加而增大,细颗粒含量在3.76%~21.46%,处于饱和状态时填料的冻胀率可达1.1%~2.2%,冬季发生冻结时所产生的冻胀量会超过高速铁路无砟轨道高低偏差管理值,造成路基冻害;开放系统条件下的冻胀率远大于封闭系统下,压实系数为0.93时冻胀率可达3.45%~4.7%。可见,控制填料中的细颗粒含量、做好防排水设施是高铁路基防冻害首要选择的措施。 展开更多
关键词 兰新高铁 粗颗粒土填料 冻胀 颗粒含量 含水率 封闭系统 开放系统
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