重載鐵路道砟旋轉(zhuǎn)壓實(shí)特性及參數(shù)優(yōu)化試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-30 18:09
級(jí)配較為均勻的道砟顆粒的壓實(shí)質(zhì)量對(duì)重載鐵路道床的服役性能起著至關(guān)重要的作用。然而,目前尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范可用于指導(dǎo)和控制道砟材料的室內(nèi)外壓實(shí)質(zhì)量。針對(duì)道砟的室內(nèi)壓實(shí)特性,在重載鐵路特級(jí)道砟規(guī)范級(jí)配范圍內(nèi)選取3種不同的代表性級(jí)配以及其他3種不同堆積類型的級(jí)配碎石級(jí)配,分別在不同的含水率和壓力水平下開(kāi)展室內(nèi)擊實(shí)和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn),評(píng)價(jià)不同級(jí)配、含水率、旋轉(zhuǎn)壓實(shí)壓力和旋轉(zhuǎn)次數(shù)等因素對(duì)道砟材料壓實(shí)效果和特性的影響。研究結(jié)果表明:旋轉(zhuǎn)壓實(shí)過(guò)程可分為初始?jí)好堋⑿D(zhuǎn)壓密和穩(wěn)定3個(gè)階段,級(jí)配類型對(duì)于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)階段劃分的影響較大,粗顆粒含量越多旋轉(zhuǎn)壓密階段越長(zhǎng);縮放道砟級(jí)配的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)壓實(shí)參數(shù)為:含水率1.5%,壓強(qiáng)800 kPa和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)61次;旋轉(zhuǎn)壓實(shí)壓強(qiáng)的增大和粗顆粒含量的增多均會(huì)導(dǎo)致試樣顆粒破碎率增大。研究成果可為重載鐵路道砟材料的密實(shí)和現(xiàn)場(chǎng)搗固作業(yè)提供參考。
【文章來(lái)源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020年10期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【部分圖文】:
2種典型的搗固運(yùn)動(dòng)模式
通過(guò)對(duì)比4種不同級(jí)配類型在擊實(shí)和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的干密度-含水率曲線圖,可以明顯看出4種不同級(jí)配類型的碎石試樣擊實(shí)后的最大干密度值從高到低依次為:骨架密實(shí)型級(jí)配、道砟縮放級(jí)配、懸浮密實(shí)型級(jí)配和骨架空隙型級(jí)配。這與陳堅(jiān)等[25]得到的“骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)是級(jí)配碎石的最佳結(jié)構(gòu)狀態(tài)”這一結(jié)論是相符的,也間接驗(yàn)證了本室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的操作和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的合理性;對(duì)于4種不同級(jí)配類型的級(jí)配碎石,其在旋轉(zhuǎn)壓實(shí)下的最大干密度均大于重錘擊實(shí)下的最大干密度,表明旋轉(zhuǎn)壓實(shí)相對(duì)于擊實(shí)能實(shí)現(xiàn)更大的壓實(shí)度。通過(guò)表1可知,擊實(shí)試驗(yàn)得到的最佳含水率值普遍比旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)得到的最佳含水率小0.2%~0.3%,這是由于在擊實(shí)試驗(yàn)中試模密封性欠佳,導(dǎo)致?lián)魧?shí)過(guò)程中水分流失較為明顯,此外重錘下落也會(huì)引發(fā)粗顆粒破碎現(xiàn)象;相比之下,旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)中水分流失相對(duì)較少,壓實(shí)過(guò)程中粗顆粒的破碎情況也相對(duì)較少,水分大部分被集料所保留,使得壓實(shí)后最大干密度所對(duì)應(yīng)的最佳含水率值偏大,顆粒之間的接觸更加緊密,提高了試樣的干密度。
由于本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)有3個(gè),因素水平數(shù)分別有3,6和3個(gè),因此需要設(shè)計(jì)混合水平正交表來(lái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。根據(jù)混合水平正交表設(shè)計(jì)的原則,設(shè)計(jì)了如表2所示的試驗(yàn)方案。2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]剪切壓實(shí)儀壓實(shí)均勻性研究[J]. 李偉聰,龔僥斌,李浩. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2019(02)
[2]鐵路路基壓實(shí)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)分析[J]. 周文權(quán),梁橋,聶如松. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]列車荷載作用下道砟材料的累積變形和破碎規(guī)律[J]. 邊疆,徐鵬程,張東. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]連續(xù)分布的粗粒土級(jí)配方程與壓實(shí)性能[J]. 朱晟. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[5]基于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的水泥穩(wěn)定再生集料設(shè)計(jì)方法[J]. 譚洪河,蔡旭,王和林,黃鯤,伍圣華. 公路交通科技. 2017(10)
[6]水泥穩(wěn)定碎石基于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的壓實(shí)次數(shù)與相關(guān)參數(shù)的研究[J]. 祝鳳丹,謝若奇,陳明輝,譚振宇. 廣東建材. 2017(02)
[7]旋轉(zhuǎn)與靜壓成型對(duì)水泥穩(wěn)定碎石性能的影響[J]. 李立寒,黃璞,劉棟. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[8]高速鐵路基床表層級(jí)配碎石填料土體結(jié)構(gòu)類型試驗(yàn)分析[J]. 陳堅(jiān),羅強(qiáng),張良,趙明志. 鐵道學(xué)報(bào). 2015(11)
[9]道砟顆粒的精細(xì)化建模及對(duì)道床力學(xué)性能影響[J]. 徐旸,高亮,楊國(guó)濤,羅奇. 鐵道學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]搗固機(jī)械激振技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 劉毅,龔國(guó)芳,閔超慶. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(16)
碩士論文
[1]道砟級(jí)配對(duì)搗固效果的影響研究[D]. 周海燕.昆明理工大學(xué) 2018
[2]既有鐵路路基基床病害機(jī)理與整治措施研究[D]. 馬水生.中南大學(xué) 2013
本文編號(hào):2948073
【文章來(lái)源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020年10期 北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:13 頁(yè)
【部分圖文】:
2種典型的搗固運(yùn)動(dòng)模式
通過(guò)對(duì)比4種不同級(jí)配類型在擊實(shí)和旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的干密度-含水率曲線圖,可以明顯看出4種不同級(jí)配類型的碎石試樣擊實(shí)后的最大干密度值從高到低依次為:骨架密實(shí)型級(jí)配、道砟縮放級(jí)配、懸浮密實(shí)型級(jí)配和骨架空隙型級(jí)配。這與陳堅(jiān)等[25]得到的“骨架密實(shí)型結(jié)構(gòu)是級(jí)配碎石的最佳結(jié)構(gòu)狀態(tài)”這一結(jié)論是相符的,也間接驗(yàn)證了本室內(nèi)擊實(shí)試驗(yàn)的操作和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的合理性;對(duì)于4種不同級(jí)配類型的級(jí)配碎石,其在旋轉(zhuǎn)壓實(shí)下的最大干密度均大于重錘擊實(shí)下的最大干密度,表明旋轉(zhuǎn)壓實(shí)相對(duì)于擊實(shí)能實(shí)現(xiàn)更大的壓實(shí)度。通過(guò)表1可知,擊實(shí)試驗(yàn)得到的最佳含水率值普遍比旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)得到的最佳含水率小0.2%~0.3%,這是由于在擊實(shí)試驗(yàn)中試模密封性欠佳,導(dǎo)致?lián)魧?shí)過(guò)程中水分流失較為明顯,此外重錘下落也會(huì)引發(fā)粗顆粒破碎現(xiàn)象;相比之下,旋轉(zhuǎn)壓實(shí)試驗(yàn)中水分流失相對(duì)較少,壓實(shí)過(guò)程中粗顆粒的破碎情況也相對(duì)較少,水分大部分被集料所保留,使得壓實(shí)后最大干密度所對(duì)應(yīng)的最佳含水率值偏大,顆粒之間的接觸更加緊密,提高了試樣的干密度。
由于本次試驗(yàn)設(shè)計(jì)的因素?cái)?shù)有3個(gè),因素水平數(shù)分別有3,6和3個(gè),因此需要設(shè)計(jì)混合水平正交表來(lái)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。根據(jù)混合水平正交表設(shè)計(jì)的原則,設(shè)計(jì)了如表2所示的試驗(yàn)方案。2 試驗(yàn)結(jié)果與分析
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]剪切壓實(shí)儀壓實(shí)均勻性研究[J]. 李偉聰,龔僥斌,李浩. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2019(02)
[2]鐵路路基壓實(shí)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)分析[J]. 周文權(quán),梁橋,聶如松. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(01)
[3]列車荷載作用下道砟材料的累積變形和破碎規(guī)律[J]. 邊疆,徐鵬程,張東. 南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]連續(xù)分布的粗粒土級(jí)配方程與壓實(shí)性能[J]. 朱晟. 巖土工程學(xué)報(bào). 2019(10)
[5]基于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的水泥穩(wěn)定再生集料設(shè)計(jì)方法[J]. 譚洪河,蔡旭,王和林,黃鯤,伍圣華. 公路交通科技. 2017(10)
[6]水泥穩(wěn)定碎石基于旋轉(zhuǎn)壓實(shí)的壓實(shí)次數(shù)與相關(guān)參數(shù)的研究[J]. 祝鳳丹,謝若奇,陳明輝,譚振宇. 廣東建材. 2017(02)
[7]旋轉(zhuǎn)與靜壓成型對(duì)水泥穩(wěn)定碎石性能的影響[J]. 李立寒,黃璞,劉棟. 長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(06)
[8]高速鐵路基床表層級(jí)配碎石填料土體結(jié)構(gòu)類型試驗(yàn)分析[J]. 陳堅(jiān),羅強(qiáng),張良,趙明志. 鐵道學(xué)報(bào). 2015(11)
[9]道砟顆粒的精細(xì)化建模及對(duì)道床力學(xué)性能影響[J]. 徐旸,高亮,楊國(guó)濤,羅奇. 鐵道學(xué)報(bào). 2014(09)
[10]搗固機(jī)械激振技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 劉毅,龔國(guó)芳,閔超慶. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(16)
碩士論文
[1]道砟級(jí)配對(duì)搗固效果的影響研究[D]. 周海燕.昆明理工大學(xué) 2018
[2]既有鐵路路基基床病害機(jī)理與整治措施研究[D]. 馬水生.中南大學(xué) 2013
本文編號(hào):2948073
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