重載鐵路道砟旋轉(zhuǎn)壓實特性及參數(shù)優(yōu)化試驗研究
發(fā)布時間:2020-12-30 18:09
級配較為均勻的道砟顆粒的壓實質(zhì)量對重載鐵路道床的服役性能起著至關(guān)重要的作用。然而,目前尚無統(tǒng)一的標準或規(guī)范可用于指導(dǎo)和控制道砟材料的室內(nèi)外壓實質(zhì)量。針對道砟的室內(nèi)壓實特性,在重載鐵路特級道砟規(guī)范級配范圍內(nèi)選取3種不同的代表性級配以及其他3種不同堆積類型的級配碎石級配,分別在不同的含水率和壓力水平下開展室內(nèi)擊實和旋轉(zhuǎn)壓實試驗,評價不同級配、含水率、旋轉(zhuǎn)壓實壓力和旋轉(zhuǎn)次數(shù)等因素對道砟材料壓實效果和特性的影響。研究結(jié)果表明:旋轉(zhuǎn)壓實過程可分為初始壓密、旋轉(zhuǎn)壓密和穩(wěn)定3個階段,級配類型對于旋轉(zhuǎn)壓實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;縮放道砟級配的最優(yōu)旋轉(zhuǎn)壓實參數(shù)為:含水率1.5%,壓強800 kPa和旋轉(zhuǎn)壓實61次;旋轉(zhuǎn)壓實壓強的增大和粗顆粒含量的增多均會導(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和現(xiàn)場搗固作業(yè)提供參考。
【文章來源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2020年10期 北大核心
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
2種典型的搗固運動模式
通過對比4種不同級配類型在擊實和旋轉(zhuǎn)壓實的干密度-含水率曲線圖,可以明顯看出4種不同級配類型的碎石試樣擊實后的最大干密度值從高到低依次為:骨架密實型級配、道砟縮放級配、懸浮密實型級配和骨架空隙型級配。這與陳堅等[25]得到的“骨架密實型結(jié)構(gòu)是級配碎石的最佳結(jié)構(gòu)狀態(tài)”這一結(jié)論是相符的,也間接驗證了本室內(nèi)擊實試驗的操作和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的合理性;對于4種不同級配類型的級配碎石,其在旋轉(zhuǎn)壓實下的最大干密度均大于重錘擊實下的最大干密度,表明旋轉(zhuǎn)壓實相對于擊實能實現(xiàn)更大的壓實度。通過表1可知,擊實試驗得到的最佳含水率值普遍比旋轉(zhuǎn)壓實試驗得到的最佳含水率小0.2%~0.3%,這是由于在擊實試驗中試模密封性欠佳,導(dǎo)致?lián)魧嵾^程中水分流失較為明顯,此外重錘下落也會引發(fā)粗顆粒破碎現(xiàn)象;相比之下,旋轉(zhuǎn)壓實試驗中水分流失相對較少,壓實過程中粗顆粒的破碎情況也相對較少,水分大部分被集料所保留,使得壓實后最大干密度所對應(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。
由于本次試驗設(shè)計的因素數(shù)有3個,因素水平數(shù)分別有3,6和3個,因此需要設(shè)計混合水平正交表來進行方案設(shè)計。根據(jù)混合水平正交表設(shè)計的原則,設(shè)計了如表2所示的試驗方案。2 試驗結(jié)果與分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]剪切壓實儀壓實均勻性研究[J]. 李偉聰,龔僥斌,李浩. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2019(02)
[2]鐵路路基壓實性能評價指標分析[J]. 周文權(quán),梁橋,聶如松. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(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(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]連續(xù)分布的粗粒土級配方程與壓實性能[J]. 朱晟. 巖土工程學(xué)報. 2019(10)
[5]基于旋轉(zhuǎn)壓實的水泥穩(wěn)定再生集料設(shè)計方法[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)壓實的壓實次數(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)與靜壓成型對水泥穩(wěn)定碎石性能的影響[J]. 李立寒,黃璞,劉棟. 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[8]高速鐵路基床表層級配碎石填料土體結(jié)構(gòu)類型試驗分析[J]. 陳堅,羅強,張良,趙明志. 鐵道學(xué)報. 2015(11)
[9]道砟顆粒的精細化建模及對道床力學(xué)性能影響[J]. 徐旸,高亮,楊國濤,羅奇. 鐵道學(xué)報. 2014(09)
[10]搗固機械激振技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 劉毅,龔國芳,閔超慶. 機械工程學(xué)報. 2013(16)
碩士論文
[1]道砟級配對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理與整治措施研究[D]. 馬水生.中南大學(xué) 2013
本文編號:2948073
【文章來源】:鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2020年10期 北大核心
【文章頁數(shù)】:13 頁
【部分圖文】:
2種典型的搗固運動模式
通過對比4種不同級配類型在擊實和旋轉(zhuǎn)壓實的干密度-含水率曲線圖,可以明顯看出4種不同級配類型的碎石試樣擊實后的最大干密度值從高到低依次為:骨架密實型級配、道砟縮放級配、懸浮密實型級配和骨架空隙型級配。這與陳堅等[25]得到的“骨架密實型結(jié)構(gòu)是級配碎石的最佳結(jié)構(gòu)狀態(tài)”這一結(jié)論是相符的,也間接驗證了本室內(nèi)擊實試驗的操作和數(shù)據(jù)分析結(jié)果的合理性;對于4種不同級配類型的級配碎石,其在旋轉(zhuǎn)壓實下的最大干密度均大于重錘擊實下的最大干密度,表明旋轉(zhuǎn)壓實相對于擊實能實現(xiàn)更大的壓實度。通過表1可知,擊實試驗得到的最佳含水率值普遍比旋轉(zhuǎn)壓實試驗得到的最佳含水率小0.2%~0.3%,這是由于在擊實試驗中試模密封性欠佳,導(dǎo)致?lián)魧嵾^程中水分流失較為明顯,此外重錘下落也會引發(fā)粗顆粒破碎現(xiàn)象;相比之下,旋轉(zhuǎn)壓實試驗中水分流失相對較少,壓實過程中粗顆粒的破碎情況也相對較少,水分大部分被集料所保留,使得壓實后最大干密度所對應(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。
由于本次試驗設(shè)計的因素數(shù)有3個,因素水平數(shù)分別有3,6和3個,因此需要設(shè)計混合水平正交表來進行方案設(shè)計。根據(jù)混合水平正交表設(shè)計的原則,設(shè)計了如表2所示的試驗方案。2 試驗結(jié)果與分析
【參考文獻】:
期刊論文
[1]剪切壓實儀壓實均勻性研究[J]. 李偉聰,龔僥斌,李浩. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版). 2019(02)
[2]鐵路路基壓實性能評價指標分析[J]. 周文權(quán),梁橋,聶如松. 湖南工程學(xué)院學(xué)報(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(自然科學(xué)版). 2019(02)
[4]連續(xù)分布的粗粒土級配方程與壓實性能[J]. 朱晟. 巖土工程學(xué)報. 2019(10)
[5]基于旋轉(zhuǎn)壓實的水泥穩(wěn)定再生集料設(shè)計方法[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)壓實的壓實次數(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)與靜壓成型對水泥穩(wěn)定碎石性能的影響[J]. 李立寒,黃璞,劉棟. 長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2016(06)
[8]高速鐵路基床表層級配碎石填料土體結(jié)構(gòu)類型試驗分析[J]. 陳堅,羅強,張良,趙明志. 鐵道學(xué)報. 2015(11)
[9]道砟顆粒的精細化建模及對道床力學(xué)性能影響[J]. 徐旸,高亮,楊國濤,羅奇. 鐵道學(xué)報. 2014(09)
[10]搗固機械激振技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 劉毅,龔國芳,閔超慶. 機械工程學(xué)報. 2013(16)
碩士論文
[1]道砟級配對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理與整治措施研究[D]. 馬水生.中南大學(xué) 2013
本文編號:2948073
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