季节冻土区重载铁路路基纤维—固化填料力学性能研究

发布时间：2021-10-06 22:07

　　当今,货运重载化是世界各铁路大国的重要发展方向。重载列车运行对路基作用具有轴重大、频次高、持时长的荷载特点,致使路基病害多且根治难度大。填料的优劣性是影响路基填筑质量与运行状态、抗冻性能、服役性能之关键,而高等级填料如A组与B组填料又因成本高而不可能广泛应用。重载铁路路基填筑广泛采用性能差且冻胀敏感性大的C组与D组填料。采用有效的改良措施,进行季节冻土区重载铁路路基C组与D组填料填筑加固与冻害防控,确保路基正常运行且避免或减轻冻害,成为亟待解决的一个重要路基工程问题。鉴于此,本文依托巴准重载铁路建设工程,分别针对纤维-固化剂联合改良填料、天然填料（目的在于比较显示改良填料的良好性能）,采用物理模型试验、冻融循环下静三轴试验、冻融循环下动三轴试验、8-字形试件拉伸试验,考虑不同影响因素与改良参数,系统研究这两种填料的静强度、抗拉强度、变形特性、动永久变形特性、填筑沉降特性与影响规律。论文工作与成果、认识,有助于评判纤维-固化剂联合改良措施用于重载铁路路基填筑的适用性与有效性,也为预防季节冻土区路基病害提供研究与试验依据。主要研究内容与成果如下:（1）配制填料且依据现场路基填筑工艺,填筑物... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：153 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
        1.1.1 课题背景
        1.1.2 研究目的与意义
    1.2 重载铁路概况与路基病害
        1.2.1 国外重载铁路发展概况
        1.2.2 我国重载铁路发展概况
        1.2.3 我国重载铁路路基结构
        1.2.4 重载铁路路基病害
        1.2.5 重载铁路路基病害治理
    1.3 纤维改良土的研究现状
        1.3.1 纤维改良土技术
        1.3.2 纤维改良土补强机理
        1.3.3 纤维改良土研究进展
        1.3.4 进一步研究方向
    1.4 主要研究内容
第2章 改良填料增强路基性能模型试验
    2.1 引言
    2.2 试验方案
        2.2.1 填筑材料
        2.2.2 改良材料
        2.2.3 模型制备
    2.3 试验结果分析
        2.3.1 荷载传递规律
        2.3.2 沉降变形特征
        2.3.3 沉降变形影响因素
    2.4 本章小结
第3章 冻融循环下路基填料静力特性
    3.1 引言
    3.2 试验方案
        3.2.1 试验仪器与性能
        3.2.2 试验材料与试件制备
        3.2.3 试验条件与工况
    3.3 天然填料静力性能试验结果分析
        3.3.1 压实度影响
        3.3.2 围压影响
        3.3.3 含水率影响
        3.3.4 冻融循环影响
        3.3.5 破坏强度力学模型
    3.4 改良填料静力性能试验结果分析
        3.4.1 围压影响
        3.4.2 纤维长度影响
        3.4.3 纤维掺量影响
        3.4.4 固化剂掺量影响
        3.4.5 冻融循环影响
        3.4.6 破坏强度力学模型
    3.5 天然填料与改良填料的静力模型
        3.5.1 天然填料模型与参数特性
        3.5.2 改良填料模型与参数特性
    3.6 本章小结
第4章 冻融循环下路基填料抗拉特性
    4.1 引言
    4.2 试验方案
        4.2.1 试验材料与试件制备
        4.2.2 试验拉伸模具
    4.3 填料抗拉特性
        4.3.1 拉伸曲线特征
        4.3.2 抗拉强度
    4.4 纤维-填料界面力学分析
        4.4.1 纤维-土界面三参数模型
        4.4.2 纤维-土界面拉拔模型解析
        4.4.3 基于拉拔试验的模型验证
    4.5 本章小结
第5章 冻融循环下路基填料动力特性
    5.1 引言
    5.2 试验方案
        5.2.1 试验仪器和性能
        5.2.2 试验材料和试件制备
        5.2.3 冻融循环与加载方案
        5.2.4 试验工况
    5.3 天然填料累积塑性变形特性
        5.3.1 压实度影响
        5.3.2 含水率影响
        5.3.3 围压影响
        5.3.4 冻融循环影响
    5.4 改良填料累积塑性变形特性
        5.4.1 纤维长度影响
        5.4.2 纤维掺量影响
        5.4.3 固化剂掺量影响
        5.4.4 冻融循环影响
    5.5 临界动应力及其影响因素
        5.5.1 天然填料临界动应力
        5.5.2 改良填料临界动应力
    5.6 归一化动强度
        5.6.1 天然填料归一化动强度模型
        5.6.2 改良填料归一化动强度模型
    5.7 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚丙烯纤维加筋砂土的剪胀特性[J]. 孔玉侠,沈飞凡,王慧娟.  岩土工程学报. 2018(12)
[2]玻璃纤维加筋土细观损伤演化及机理研究[J]. 彭梁,彭学先.  公路工程. 2018(05)
[3]黄麻纤维加筋崩岗岩土的无侧限抗压强度研究[J]. 杨彩迪,卫杰,张晓明,黄新梁,周春辉,牛玉华.  土壤学报. 2018(04)
[4]纤维加筋固化淤泥力学特性影响研究[J]. 何清举.  能源与环保. 2018(03)
[5]棉纤维加筋土无侧限抗压强度试验研究[J]. 刘建龙,侯天顺,骆亚生.  水力发电学报. 2018(02)
[6]大准铁路路基病害调查及沉降变形分析[J]. 杜振军.  铁道建筑. 2017(09)
[7]聚丙烯纤维加筋红黏土抗剪强度特性试验研究[J]. 阮波,彭学先,米娟娟,韩钊,周堃野.  铁道科学与工程学报. 2017(04)
[8]季节冻土区铁路路基冻胀研究进展[J]. 曹元兵.  铁道工程学报. 2017(04)
[9]基于最优含水率的聚丙烯纤维增强膨胀土强度研究[J]. 邓友生,吴鹏,赵明华,段邦政.  岩土力学. 2017(02)
[10]改性聚丙烯纤维和水泥加固黄土的力学性能[J]. 杨博瀚,翁兴中,刘军忠,寇雅楠,付婕,姜乐,李洪磊.  建筑材料学报. 2016(04)

博士论文
[1]重载列车荷载下路基素填土与改良土力学性能研究[D]. 赵莹莹.哈尔滨工业大学 2017
[2]重载铁路路基状态评估系统研究[D]. 肖尊群.中南大学 2011
[3]稻草加筋滨海盐渍土的强度与变形特性[D]. 石茜.兰州大学 2011
[4]半封闭式重载铁路运输组织关键技术研究[D]. 张进川.北京交通大学 2008
[5]既有线重载铁路路桥过渡段路基变形与加强措施研究[D]. 刘升传.北京交通大学 2009
[6]轨道结构垂向荷载传递与路基附加动应力特性的研究[D]. 李子春.铁道部科学研究院 2000

硕士论文
[1]基于拉林铁路路基冻害防治的路基施工质量控制研究[D]. 小达瓦.长安大学 2017
[2]蒙华铁路30t轴重重载列车动力学研究[D]. 伍泓桦.西南交通大学 2017
[3]大轴重重载铁路路基基床结构设计方法及技术标准研究[D]. 吕文强.西南交通大学 2015
[4]土工合成材料加筋黄土力学性能试验研究[D]. 顾光斗.武汉理工大学 2013
[5]剑麻纤维乳化沥青混凝土路用性能研究[D]. 李玉龙.武汉轻工大学 2013
[6]玻璃纤维土的工程特性试验研究及工程应用[D]. 刘芳.上海交通大学 2011



本文编号：3420831