高速铁路路堤的动力响应分析及振动防治的岩土工程措施研究

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高速铁路列车高速、重载、发车频率高的特点,使得高速铁路列车能够高效、稳定的实现大量的客流运输,由此产生了一些新的特点。其中,直接对高速铁路特殊振动有影响的特点包括:采用了不同于普通列车的动车组、无砟轨道技术的兴起和应用、高平顺无缝焊接钢轨的出现。也由于列车的提速出现了一些新现象:车辆轨道耦合体系的轮轨作用力,产生了列车低速运行时不曾出现的新情况;当列车的速度接近或超过场地的瑞利波速时,会出现明显的共振效应。因而本文总结了高速铁路列车运行时诱发振动的特殊性即高强度、高频率、长期往复作用。本文参考了研究区内某铁路建设项目的岩土工程勘察报告中岩土体物理力学参数的取值,参考了规范和大量文献中的成都地区的粉质黏土和卵石土地层的物理力学参数经验值,最终确定了较为合理的用于本文数值模拟的材料参数。选用车辆轨道耦合动力学计算CRHIA型和谐号动车组和CRTSⅢ型板式无砟轨道相互作用产生的轮轨力作为本文数值模拟的动荷载输入。采用了10组对照组,对高速铁路列车特殊振动的隔振技术——填充沟的深度、填充材料、到线路的距离这3个因素对隔振效果的影响进行了分析总结。首次提出了上部填充沟下部刚性排桩的隔振系统,并阐述了该系统隔振的优越性。考虑到高速铁路列车振动的特殊性,提出了兼顾地表和土体内部振动隔振效果的工程措施设计思想。并于文章的最后给出了基于本文研究成果的隔振工程措施的建议。
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