交通运输职称论文范文路基适应性分析及对策研究
摘要：大包铁路为客货混运重载铁路，从2010年开始运量已达2亿吨以上。随着万吨大列的开行和运量的急骤增加，路基病害发展显著增加，设备质量状态恶化。为解决大包线路基在客货混运重载运输条件下的长期适应性问题，对呼和浩特铁路局(以下简称：呼铁局)管内大包线路基病害进行了现场调研和分析，结合利用动态测试的试验数据，对路基在重载运输条件下的适应性进行了综合分析，并提出相应的强化措施。
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1 概述
大包线呼铁局管辖里程正线约421km，是客货混运重载线路，客车最高速度为120km/h。2007年开行轴重为25吨的C80重载列车，目前大包上行线日开行万吨大列30-50对。图1-1为大包线上行方向历年通过总重统计图，大包铁路上行线年运量、牵引质量全部达到重载铁路的标准。而国外主要重载铁路及国内的其他两条重载铁路(大秦铁路、朔黄铁路)均为货运铁路，大包铁路运输模式与其他重载铁路相比明显不同。
路基存在的主要病害是冻害、路基下沉、翻浆冒泥等。冻害主要影响时间为12月至次年4月，持续时间长达5个月，在每年4月左右，会出现路基翻浆冒泥病害，主要发生在桥头过渡区路基、道岔区路基以及区间不良状态路基段。大包线沿线属于中温带大陆性季风气候，为干旱少雨的地区。沿线年降雨量不多，路基填料细颗粒含量较多，渗透性较差。因此，路基出现病害主要是由于填料本身特点所致。
2动态测试分析
为了分析路基对客货混运重载运输方式的适应性，利用C80万吨大列进行实车运行试验。
2.1一般路基段测试
(1) 路基动应力测试分析
在测试过程中，测得机车作用下基床动应力范围为54.3～58.7kPa，平均值为56.4kPa;货车作用下基床动应力范围为59.5～69.2kPa，平均值为63.0kPa;客车作用下基床动应力范围为33.5～42.8kPa，平均值为38.3kPa。
(2) 路基动变形测试分析
在测试过程中，测得机车作用下基床动变形范围为0.41～0.44mm，平均值为0.43mm;货车作用下基床动变形范围为0.62～0.65mm，平均值为0.64mm;客车作用下基床动变形范围为0.20～0.23mm，平均值为0.22mm。
2.2不良状态路基段测试
(1) 路基动应力测试分析
在测试过程中，测得机车作用下基床动应力范围为44.6～50.3kPa，平均值为47.3kPa;货车作用下基床动应力范围为60.6～69.2kPa，平均值为64.7kPa;客车作用下基床动应力范围为33.6～43.9kPa，平均值为39.0kPa。
(2) 路基动变形测试分析
在测试过程中，测得机车作用下基床动变形范围为0.52～0.57mm，平均值为0.54mm;货车作用下基床动变形范围为0.79～0.89mm，平均值为0.82mm;客车作用下基床动变形范围为0.24～0.31mm，平均值为0.28mm。
2.3过渡段测试
在路基动变形测试过程中，测得机车作用下基床动变形范围为0.45～0.67mm，平均值为0.53mm;货车作用下基床动变形范围为0.65～0.77mm，平均值为0.71mm;客车作用下基床动变形范围为0.22～0.31mm，平均值为0.27mm。
2.4各路基工况动变形测试结果对比分析
2-1各测点动变形对比
路基动态测试结果表明：在货车通过时，路基动应力水平在59.5~69.2Kpa之间，一般路基的动变形范围为0.62~0.65mm，状态不良路基的动变形值范围为0.79~0.89mm。过渡区段的测试结果表明，货车作用下基床动变形范围为0.65～0.77mm;其动变形与一般路基相比略有增加。结合实际观测表明，状态不良路基出现过冻害、翻浆冒泥病害，其表层不密实、含水量大，动变形的明显增加，路基的刚度降低，道床、轨道和道岔处于不良工作条件下。
3 室内试验分析
大包线路基冻害与填料关系密切。因此，选取大包线典型填料进行室内试验。
3.1颗分试验
土的粒径组成是指固体颗粒形状、大小以及他们之间的互相结合关系。这些组合关系决定着土体的结构特征。根据土颗粒同水相互作用关系可以确定各类土的冻胀变形能力与特征。研究资料表明，土颗粒的大小对土体冻胀有着显著影响，不同土颗粒大小反映出土粒表面力场的差异性。这种表面效应指标是粒径的比表面积。粒径由大变小，其比表面积由小变大，与水相互作用的能量也越高。这种差异性直接影响着土冻结过程中水分迁移能力的差异，并导致冻胀变形特征各不相同。颗分曲线如图3-1所示。颗分结果表明大包线路基填料，细颗粒含量高。
3.2渗透试验
渗透系数K是综合反映土体渗透能力的一个指标，影响渗透系数大小的因素很多，主要取决于土体颗粒的形状、大小、不均匀系数和水的粘滞性等，要建立计算渗透系数K的精确理论公式比较困难，通常可通过试验方法(包括实验室测定法和现场测定法)或经验估算法来确定K值。本次渗透试验的目的就是测试各种土的渗透性，为填料的冻胀特性分析提供依据。试验采用变水头渗透仪进行渗透试验，试样直径61.6mm，高40mm。
试验结果见表3-1。典型填料的渗透系数较小，填料透水性差，渗入路基土中的水分不易排出路基，使得土体中含水量高，在低温情况下易产生水分迁移，不利于达到路基防冻胀要求。
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