1. 简介
铁路是国民经济的大动脉、交通强国的重要组成。路基的服役性能对铁路运营安全至关重要,近年来,极端降雨等引发的路基水害不仅严重威胁行车安全,每年也带来数十亿的经济损失。大量工程实践发现,翻浆冒泥病害是重载铁路路基中出现频率最高的病害之一。现有研究表明,浸水和列车荷载的联合作用(动力湿化作用)下,非饱和路基土浸水软化,变形增大、孔隙水压累积,随着超孔隙水压的逐渐消散,在渗流作用下细颗粒沿土体孔隙通道发生定向运移,导致泥浆翻冒。因此,全面认识动力湿化作用下,路基土中水分迁移规律,揭示动力对非饱和土渗透的影响机理,对研究翻浆冒泥病害早期评估方法,保障既有线路安全和完善路基设计理论具有重要意义。
2. 研究内容
为研究动力湿化作用下路基土水-力特性,非饱和土实验室团队开展了以下几方面研究:
1.创建基于vdP法的三轴试验中水-力耦合测试新方法,该方法具有实时性高、适应性强、稳定性好等优点(图1);
2.发明快速压力板仪(图2),攻克零水头、宽压力域测试难题;
3.提出了动力湿化的概念,将路基翻浆冒泥研究从力水分离深入到动力湿化耦合分析,为复杂条件下既有线路基病害演化规律的准确评价提供了理论分析方法。
图1 土体水-力联合测试装置
图2 快速压力板仪