基于铁路裂隙土基床病害整治探讨毕业设计论文 ㊣ 精品文档 值得下载

要求生产厂家在塑料排水板上做成毫米的排水沟槽，实践证明效果良好。

但是，塑料排水板铺设过程中要求架空线路和慢行，对既有线的行车有定影响。

见照片，另外，由于塑料排水板为十米长的卷材，不能多断面同时施工，因而在定程度上也限制了施工进度。

线路中线轨槽道碴砂保护层塑排板砂垫层既有轨面兰州交通大学毕业设计论文第页照片铺塑排板施工现场整治翻浆新方法研究高分子化学浆液灌注加固路基选择合适的浆材，对正在运行的铁路基床从路肩打孔，灌注高分子化学浆材，使道床下左右厚度的土体性质得到改良，使亲水土层变成憎水土层，强度达左右，并使部分溢浆在道床底部形成个隔水层，防止地表水下渗，以此来治理翻浆冒泥。

土质改良是永恒的研究课题，几年来课题组先后对丙乳丙凝硫酸水玻璃磷酸水玻璃丙烯酸钙丙烯酸钙水玻璃聚乙烯醇水玻璃聚丙烯酰胺水玻璃脲醛树脂氨基改性树脂聚氨酯及丙烯酸钙与脲醛树脂混合液等种浆液进行了研究，作出千余组试验结果，最后选出丙烯酸钙与脲醛树脂为最佳浆材，酸性水玻璃和聚氨酯为后备浆材。

高分子材料灌浆加固土的模型试验模型试验的必要性在化学灌浆整治铁路翻浆冒泥的过程中，我们发现化学浆液在路基中的渗透速度渗透半径和成形状态，以及灌浆体的有关物理水理和力学参数均难以观察和测量。

这对如何具体确定理想的灌注位置和灌注方法，以提高灌注效兰州交通大学毕业设计论文第页果均带来困难。

这主要由两方面的原因造成方面是由于灌注后，列车运行密集，加之泥化道床板结程度高，既难以开挖观察，又难以取样测试。

并且连续灌注后也很难确定其分布界线。

故从现场获取上述资料几乎成为不可能，或相当困难。

另方面则由于在室内做小试时，受试样大小的限制，般为长，直径的试件，根本无法求取灌浆渗透速度渗透半径和浆液分布状态。

并且，所有试样都是用人工将浆液和土均匀搅拌并击实后形成，与现场密实土中自然渗透的情况相差甚远。

因此，所取得的物理水理力学数据均具有定的局限性。

所以，室内小试也难以承担上述重任。

鉴次，我们决定采有大型模型试验，仿照现场实际情况进行灌注和测试。

模型的制作和准备模型框架试验模型框架由钢木结构组成，长，宽，高，体积。

模型体积的大小是考虑到铁路路基结构和灌浆设想来设计的。

铁路路基般枕木间距约，钢轨间距，枕木头到钢轨约，枕木头到道心约，标准道床厚约，基床土层欲灌厚度约。

故模型长按含二根枕木设计，宽按半边道床设计，高按道床厚度加欲灌土层厚度设计。

考虑到模型既要承受夯实土层的鼓胀力，又要便于灌注和撤模观察，故设计时，将模型底边由角钢焊接成整体。

模型的四个角桩和模型中间加力桩也用角钢焊接而成，并与模型底边框呈插槽式联接。

在各桩的上部设置钢筋加力拉杆。

各边模板由厚杂木板和镶钳铁皮做成，模板是间均开设有观察孔，便于灌注时观察。

见图。

兰州交通大学毕业设计论文第页图模型框架示意图灌注土层的配制和夯筑选土我们选择了成都龙泉山侏罗系沙溪庙组地层的山坡风化土来做试验，将土晒干后粉碎，并用钢筛分后备用。

土中大于的颗粒占。

具体用土指标见表。

夯筑土层求试验土最佳密实度。

对试验土作击实试验，求得其最佳水量为，最佳密度为，其试验指标见表，击实曲线见图。

表击实验指标试验次数密度干密度平均含水量无侧限抗压强度兰州交通大学毕业设计论文第页图击实曲线根据现场实际情况和实验需要，实验用土含水量取和两种，按此含水量取水与土均匀拌合后，盖上胶布，让其滋润小时备用。

设计灌注土层厚度为，故按厚夯筑土层。

考虑到路基基床土层上下密度不均，并考虑到次试验尽可能多地观察在不同密度层中的渗透情况，故将土层表面划松，再夯筑第二层，使两层土之间紧密联系。

每层土密度见表。

为了充分利用模型试验，使个模型既能做丙烯酸钙灌浆试验，又能做脲醛树脂灌浆试验，我们在夯筑土层时，用铁板将模型分为二，两边各土层中的含水量土的用量土的密度都相同，以便进行对比。

夯筑时使用底面积重的铁夯，在导杆引导下均匀夯筑而成。

表试验土层密度试验土层密度含水量含水量兰州交通大学毕业设计论文第页上覆配重的设制模型土上覆配重按路路基床面上覆路基静压考虑。

按标准道床厚计算，道床对基床土的压应为。

按钢轨每延米重枕木每根重计算，钢轨和枕木对基床的压应力为，故基床土上伏压应力为。

实验模型面积为，故上覆压力应为。

模型下部为厚的夯筑土层，模型上部为厚的道碴，该层道碴重，为配足的上覆压力，我们在道碴层上铺设了的条石，以补足基床上所受压力。

至此，模型准备完毕。

见图。

图实验模型纵剖面示意图灌浆压力设计灌浆试验时，钻孔位置设置在第二层土与第三层土之间，即钻孔上覆土层厚。

上覆土层平均密度为，产生压应力，再加上覆配重产生的压应力，得钻孔处压应力为。

此外，按公式计算，当列车车速为公里小时，对基床面产生的动荷载压应力为。

故在列车运行条件下，钻孔处产生的压应力为。

兰州交通大学毕业设计论文第页灌浆时，灌浆压力般按上覆压力的倍计算，故得实际灌浆压力为，约为。

因此，我们取灌浆压力为。

灌浆机具配制试验用灌浆机具，完全采用现场灌浆机具和现场灌浆办法。

钻机为我们改进的洛阳风动工具厂生间的型柴油岩石钻机，将其型柴油机改换成千瓦电动机。

并增加了离合器，以便操作。

钻杆角度调整架为自行研制的角度调整架。

钻头为自行研制冲制的冲击旋转钻头。

钻头冷却方式为风冷式，由千瓦的型，排气量为升分的空压机组成。

压浆泵为我们与成都水泵厂研制的螺杆泵，并增加了回流阀和压力表，以控制灌浆压力。

机械动力由千瓦柴油发电机组提供。

各套设备靠配电盘联接。

试验结果的测试分析我们将几次试验的改良土层用环刀取样，对土体进行系列无侧限抗压强度抗剪强度渗透性膨胀性压缩性试验。

试验结果见表。

表灌浆改良土物理性质指标含水量密度比重无侧限抗剪强度渗透系数自由膨胀率压缩系数动探承载力试验用土内烯酸钙土丙稀酸钙土脲醛树树脂土脲醛树脂土脲醛树脂由表可见，经过灌浆试验后，灌浆土的无侧限抗压强度抗剪强度动探允许承载力均定程度提高，渗透系数自由膨胀率压缩系数均有所下降。

仅丙稀酸钙土的抗剪强度有所降低，这主要是因为丙稀酸钙凝固时间短本身强度提高较慢造成的。

二高分子材料加固基床土的动三轴试验兰州交通大学毕业设计论文第页动三轴试验基本概念动三轴试验在年代中期就已采用，现在已成为测定粘性土动强度及动力参数和评价非粘性土液化特性最广泛采用的室内试验方法。

其基本原理即在三轴应力条件下，对定粒度湿度密度和结构的土试样施加动荷载，以测定其动应变和动强度的特性指标变形规律。

由于现场条件千差万别性和复杂性，试验中的条件也要相应改变以模拟，本试验采用限定在轴对称固结应力状态轴向动应力控制激振等频幅的往返荷载和饱和不排水条件下的常规动三轴试验。

试验时应力状态如图示，施加的等频幅动应力，测记的动应变般如图示。

图常规三轴试验应力条件图动应力动应变时程记录兰州交通大学毕业设计论文第页动三轴试验原理本次试验测定土的动应力动应变关系及动力变形参数并确定土的动强度，土的动应力动应变特性常用骨干曲线曲线和滞回曲线曲线来描述。

骨干曲线可用双曲线很好的拟合，得到土的动模量和动剪切模量滞回曲线是动应力作用的个循环内，各时刻的动应力与相应动应变的关系曲线，由滞回圈面积及应力应变三角形面积可计算土的阻尼比。

土体的动强度是指在定动应力往返作用次下产生指定破坏应变所需的动应力，其大小随着动荷作用的速率效应和循环效应而不同，也与破坏取值标准密切相关。

试验中加荷速率愈大，土的强度愈大，且随含水量的增大而更加显著。

此种现象在干砂试验中已得到验证而在粘性土中更加明显。

土在动荷作用下的体变效应和不排水条件是其强度增长的主要原因。

循环效应是指试验中动应力愈大动荷循环作用次数愈多，土的应变愈大。

欲使试样在动荷作用下产生定的应变，可采用低循环次数下高的动应力，也可采用高循环次数下低的动应力。

土的动强度总是和定限度的应变相联系，因此强度就应该针对于相应的循环次数来讨论。

试样在次荷作用下产生应变自然要比在次动荷作用下产生同样应变需要更大的动应。

关于饱和土不排水剪破坏标准，可选择以孔隙水压力为标志的孔压标准，或极限平衡条件的极限平衡标准，也可以是动应变急剧变化的屈服破坏标准。

但广泛应用的是经验选取应变如作破坏标准，试件没有达到破坏也可选取应变基准，以便对不同土样强度进行比较。

动三轴试验仪器试验方案设计试验方案设计指根据现场土性条件制备符合条件的改性土试样，根据火车路基下应力分布规律施加怎样的初始应力，如何施加动荷载，及试验中试样排兰州交通大学毕业设计论文第页水条件如何等。

试样制备及浆液配比本次试验选用的改良材料为丙烯酸钙和脲醛树脂，浆液配比参照室内试验最佳配比，并与现场灌注时的配比致见表。

表二种改性材料的配比配比土重改性材料比例引发剂促凝剂或固结剂增韧剂模数备注丙烯酸钙脲醛树脂制备试样前，将原状土烘干碾碎后过的筛，称与配制好的浆液充分拌和，在改良组分起作用前，用标准制模器成型个粒度密度饱和度和均匀性都与现场致的圆柱形试样。

制备的试样如下表。

表制备试样的尺寸及基本性质试验编号直径高度重量重度试样静强度丙烯酸钙丙烯酸钙丙烯酸钙脲醛树脂脲醛树脂初始应力动应力及频率根据火车荷载作用下路基应力状态的变化