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一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法技术

技术编号:13955887 阅读:139 留言:0更新日期:2016-11-02 12:51
本发明专利技术涉及一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法,包括以下步骤:获取基床土容许承载力;获得路基面动应力和轨道结构自重在路基面的静应力;选取土工格室的尺寸,获得选定土工格室的高度和动应力衰减系数;根据动应力衰减速率将下卧砂垫层划分为第一下卧砂垫子层和第二下卧砂垫子层;根据换填厚度关系式得到轨枕底距离土工格室‑砂垫层换填层底面的换填厚度。与现有技术相比,本发明专利技术通过对土工格室整治基床下沉病害工程中换填厚度的计算,确保了经土工格室‑砂垫层衰减后的动应力与由轨道结构、换填层自重产生的自重附加应力之和满足基床土的容许承载力要求;同时可避免采用过大的换填厚度导致工程成本的增加。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路路基工程领域,尤其是涉及一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法
技术介绍
随着我国铁路的高速重载化,对路基的要求也相应提高,路基基床必须具有足够的强度和稳定性。路基基床下沉,是较为常见的病害,它的产生增加了养护工作量,病害严重时甚至威胁行车安全。所以必须对路基基床进行加固。土工格室具有材质轻、耐磨损、强度高的特点,能有效地改善基床的动应力,缩短施工周期,减少对运营的干扰,与其他整治方式相比具有明显的优点。但在推广利用土工格室强化路基基床的工程中,目前对不同换填厚度的效果差异认识不够,设计时多参考相近工程或者试验结果。这导致换填厚度的取值缺乏理论依据,换填厚度过小,基床所受的动应力与静应力之和不满足基床土容许承载力要求;换填厚度过大,无谓地增加了工程成本。因此有必要提出一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法,在利用土工格室强化路基基床的工程中,使设计人员可以简单方便地进行换填厚度的设计。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法,通过对土工格室整治基床下沉病害工程中换填厚度的计算,确保了经土工格室-砂垫层衰减后的动应力与由轨道结构、换填层自重产生的自重附加应力之和满足基床土的容许承载力要求;同时可避免采用过大的换填厚度导致工程成本的增加。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法,土工格室加固路基基床方案是指在道床下方路基内设置土工格室-砂垫层换填层,所述土工格室-砂垫层换填层包括由上至下依次设置的土工格室填砂组合体和下卧砂垫层,所述道床的厚度为H1,该方法包括以下步骤:S1:获取基床土容许承载力[f0];S2:根据列车轴重、速度以及铁路线路等级,获得路基面动应力σd,并根据轨道结构获得轨道结构自重在路基面的静应力σcm;S3:选取土工格室的尺寸,获得选定土工格室的高度h和动应力衰减系数η;S4:根据动应力衰减速率,将下卧砂垫层划分为第一下卧砂垫子层和第二下卧砂垫子层,并获得第一下卧砂垫子层的单位厚度动应力衰减值ξ1和第二下卧砂垫子层的单位厚度动应力衰减值ξ2,ξ1>ξ2;S5:根据换填厚度关系式得到轨枕底距离土工格室-砂垫层换填层底面的换填厚度H,所述换填厚度关系式如下: H = ( ησ d / R c r + σ c m + γ h - [ f 0 ] ) / ( ξ 1 / R c r - γ ) + H 1 + h 0.4 m < H ≤ 0.65 m H = ( ησ d / R c r + σ c m + γ ( 0.65 - H 1 ) - 本文档来自技高网...
一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法

【技术保护点】
一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法,其特征在于,土工格室加固路基基床方案是指在道床下方路基内设置土工格室‑砂垫层换填层,所述土工格室‑砂垫层换填层包括由上至下依次设置的土工格室填砂组合体和下卧砂垫层,所述道床的厚度为H1,该方法包括以下步骤:S1:获取基床土容许承载力[f0];S2:根据列车轴重、速度以及铁路线路等级,获得路基面动应力σd,并根据轨道结构获得轨道结构自重在路基面的静应力σcm;S3:选取土工格室的尺寸,获得选定土工格室的高度h和动应力衰减系数η;S4:根据动应力衰减速率,将下卧砂垫层划分为第一下卧砂垫子层和第二下卧砂垫子层,并获得第一下卧砂垫子层的单位厚度动应力衰减值ξ1和第二下卧砂垫子层的单位厚度动应力衰减值ξ2,ξ1>ξ2;S5:根据换填厚度关系式得到轨枕底距离土工格室‑砂垫层换填层底面的换填厚度H,所述换填厚度关系式如下:H=(ησd/Rcr+σcm+γh-[f0])/(ξ1/Rcr-γ)+H1+h0.4m<H≤0.65mH=(ησd/Rcr+σcm+γ(0.65-H1)-(0.65-H1-h)ξ1/Rcr-[f0])/(ξ2/Rcr-γ)+0.650.65m<H≤1.2m]]>式中,γ为设定的土工格室‑砂垫层换填层的平均容重,Rcr为设定的动静比。...

【技术特征摘要】
1.一种铁路用土工格室加固路基基床方案快速确定的方法,其特征在于,土工格室加固路基基床方案是指在道床下方路基内设置土工格室-砂垫层换填层,所述土工格室-砂垫层换填层包括由上至下依次设置的土工格室填砂组合体和下卧砂垫层,所述道床的厚度为H1,该方法包括以下步骤:S1:获取基床土容许承载力[f0];S2:根据列车轴重、速度以及铁路线路等级,获得路基面动应力σd,并根据轨道结构获得轨道结构自重在路基面的静应力σcm;S3:选取土工格室的尺寸,获得选定土工格室的高度h和动应力衰减系数η;S4:根据动应力衰减速率,将下卧砂垫层划分为第一下卧砂垫子层和第二下卧砂垫子层,并获得第一下卧砂垫子层的单位厚度动应力衰减值ξ1和第二下卧砂垫子层的单位厚度动应力衰减值ξ2,ξ1>ξ2;S5:根据换填厚度关系式得到轨枕底距离土工格室-砂垫层换填层底面的换填厚度H,所述换填厚度关系式如下: H = ( ησ d / R c r + σ c m + γ h - [ f 0 ] ) / ( ξ 1 / R c r - γ ) + H 1 + h 0.4 m < H ≤ 0.65 m H = ( ησ d / R c r + σ c m + γ ...

【专利技术属性】
技术研发人员:王炳龙肖军华杨龙才宫全美刘琤玉蒋周耘张秋阳
申请(专利权)人:同济大学
类型:发明
国别省市:上海;31

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