重载铁路道砟旋转压实特性及参数优化试验研究

发布时间：2020-12-30 18:09

　　级配较为均匀的道砟颗粒的压实质量对重载铁路道床的服役性能起着至关重要的作用。然而,目前尚无统一的标准或规范可用于指导和控制道砟材料的室内外压实质量。针对道砟的室内压实特性,在重载铁路特级道砟规范级配范围内选取3种不同的代表性级配以及其他3种不同堆积类型的级配碎石级配,分别在不同的含水率和压力水平下开展室内击实和旋转压实试验,评价不同级配、含水率、旋转压实压力和旋转次数等因素对道砟材料压实效果和特性的影响。研究结果表明:旋转压实过程可分为初始压密、旋转压密和稳定3个阶段,级配类型对于旋转压实阶段划分的影响较大,粗颗粒含量越多旋转压密阶段越长;缩放道砟级配的最优旋转压实参数为:含水率1.5%,压强800 kPa和旋转压实61次;旋转压实压强的增大和粗颗粒含量的增多均会导致试样颗粒破碎率增大。研究成果可为重载铁路道砟材料的密实和现场捣固作业提供参考。 

【文章来源】：铁道科学与工程学报. 2020年10期 北大核心

【文章页数】：13 页

【部分图文】：

2种典型的捣固运动模式

通过对比4种不同级配类型在击实和旋转压实的干密度-含水率曲线图，可以明显看出4种不同级配类型的碎石试样击实后的最大干密度值从高到低依次为：骨架密实型级配、道砟缩放级配、悬浮密实型级配和骨架空隙型级配。这与陈坚等[25]得到的“骨架密实型结构是级配碎石的最佳结构状态”这一结论是相符的，也间接验证了本室内击实试验的操作和数据分析结果的合理性；对于4种不同级配类型的级配碎石，其在旋转压实下的最大干密度均大于重锤击实下的最大干密度，表明旋转压实相对于击实能实现更大的压实度。通过表1可知，击实试验得到的最佳含水率值普遍比旋转压实试验得到的最佳含水率小0.2%～0.3%，这是由于在击实试验中试模密封性欠佳，导致击实过程中水分流失较为明显，此外重锤下落也会引发粗颗粒破碎现象；相比之下，旋转压实试验中水分流失相对较少，压实过程中粗颗粒的破碎情况也相对较少，水分大部分被集料所保留，使得压实后最大干密度所对应的最佳含水率值偏大，颗粒之间的接触更加紧密，提高了试样的干密度。

由于本次试验设计的因素数有3个，因素水平数分别有3,6和3个，因此需要设计混合水平正交表来进行方案设计。根据混合水平正交表设计的原则，设计了如表2所示的试验方案。2 试验结果与分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]剪切压实仪压实均匀性研究[J]. 李伟聪,龚侥斌,李浩.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2019(02)
[2]铁路路基压实性能评价指标分析[J]. 周文权,梁桥,聂如松.  湖南工程学院学报(自然科学版). 2019(01)
[3]列车荷载作用下道砟材料的累积变形和破碎规律[J]. 边疆,徐鹏程,张东.  南京工业大学学报(自然科学版). 2019(02)
[4]连续分布的粗粒土级配方程与压实性能[J]. 朱晟.  岩土工程学报. 2019(10)
[5]基于旋转压实的水泥稳定再生集料设计方法[J]. 谭洪河,蔡旭,王和林,黄鲲,伍圣华.  公路交通科技. 2017(10)
[6]水泥稳定碎石基于旋转压实的压实次数与相关参数的研究[J]. 祝凤丹,谢若奇,陈明辉,谭振宇.  广东建材. 2017(02)
[7]旋转与静压成型对水泥稳定碎石性能的影响[J]. 李立寒,黄璞,刘栋.  长安大学学报(自然科学版). 2016(06)
[8]高速铁路基床表层级配碎石填料土体结构类型试验分析[J]. 陈坚,罗强,张良,赵明志.  铁道学报. 2015(11)
[9]道砟颗粒的精细化建模及对道床力学性能影响[J]. 徐旸,高亮,杨国涛,罗奇.  铁道学报. 2014(09)
[10]捣固机械激振技术现状与展望[J]. 刘毅,龚国芳,闵超庆.  机械工程学报. 2013(16)

硕士论文
[1]道砟级配对捣固效果的影响研究[D]. 周海燕.昆明理工大学 2018
[2]既有铁路路基基床病害机理与整治措施研究[D]. 马水生.中南大学 2013



本文编号：2948073